Устройство для охлаждения изделий Советский патент 1991 года по МПК C21D1/62 

Изобретение относится к металлургии и машиностроению и может быть исползовз- но для скоростного охлаждения на прокатных станах, установках для непрерывной разливки стали и др.

Целью изобретения является повышение качества изделий путем уменьшения времени переходного процесса при образовании водозоздушной смеси в начальный момент подачи охладителя.

На чертеже представлено устройство, разрез,

Устройство додержит внутреннее коническое сопло 1, наружная поверхность 2 которого также выполнена конической. Сопло 1 установлено в камере 3, состоящей из резьбовой части 4, ниппеля 5 и перегородки б, содержащей осевое коническое отверстие 7 и ряд концентрических отверстий 8. Внутреннее сопло 1 имеет ниппель 9, фланец 10 и резьбовую часть 11, с помощью которой оно установлено в камере 3 так, ч го его наружная коническая поверхность 2 образует с коническим отверстием 7 перегородки 6 наружное щелевое сопло 12. На фланце камеры 3 закреплена насадка 13, внутренняя полость которой выполнена в форме, сходящейся в плоскую щель камеры 14, образующая которой составляет острые углы с осями вторых отверстий 8 перегородки 6. На выходе камеры 14 перпендикулярно ее оси выполнено первое отверстие 15, в котором установлен цилиндрический отсечной 16, снабженный центральным щелевым отверстием 17, оканчивающимся щелью 18, выполненной в форме сверхзвукового сопла Лаваля, Отверстие 15 пересекается вторым отверстием 19, переходящим в ниппель 20, отверстие 17 сопрягается с камерой 14 при помощи щелевых откосов 21. Уплотнение соединения внутреннего сопла 1 с камерой 3 осуществляется при помощи прокладки 22, установленной на сопле 1, Регулировка ширины щелевого сопла 12 осуществляется при помощи прокладок 23, устанавливаемых на сопле 1 под фланцем 10,

Золотник 16 соединен с приводом его поворота (не показан),

Угол раствора сверхзвуковой части сопла Лаваля составляет 4-5°. Угол раствора, образуемый откосами 21, выбирается по конструктивным соображениям из расчета необходимого сечения канала сброса, образуемого этим откосо 4 при разворота золотника 16 в закрытое положение, и условия сопряжения с плоской щелью камеры 14 в открытом положении золотника 16.

В качестве привода может быть применен электромагнит одностороннего действия с пружинным возвратом штока-рейки в исходное положение.

Устройство позволяет реализовать два режима работы: подготовительный, во вре- мя которого осуществляется отвод образующейся некачественной смеси по каналу сброса а магистраль; рабочий, во время которого водовоздушная смесь направляется на образец (изделие).

0 8 период подготовительного режима золотник 16 установлен в положении, представленном на фиг. 2, при этом выходная сверхзвуковая часть сопла Лаваля 18 перекрыта поверхностью. В отверстиях 15, меж- 5 ду камерой 14 и отверстием 19 угловыми скосами 21 образован канал сброса смеси. В рабочем режиме золотник 16 установлен в положение, представленное на фиг. 1, выходная сверхзвуковая часть сопла Лаваля 0 18 направлена на обрезец (изделие), угловые откосы 21 сопряжены с поверхностью камеры 14 насадка 13.

Продолжительность подготовительного режима определяется по формуле: 5tn.p. - trp.3. + tnep.p

где tn.p. - продолжительность подготовительного режима;

trp.a. время, определяемое как суммарное транспортное запаздывание по гидрав- 0 лической v, пневматической магистралям;

tnep.p. - продолжительность переходного режима при образовании водовоздуш- ной смеси.

На практике целесообразней это время 5 определять экспериментальным путем.

В подготовительном режиме устройство работает следующим образом.

Через ниппель 9 конического сопла 1 подают воду, а через ниппель 5 и камеру 3 - 0 воздух, который, проходя через щелевое сопло 12, формируется в кольцевой сходящийся поток, в точке встречи его с потоком воды начинает формироваться поток водовоз- душной смеси, окончательное формиро ва- 5 мне его происходит в точке встречи потока с воздушными струями, выходящими из отверстий 8 и отраженными от стенок камеры 14 насадка 13. Этот поток через канал, образованный скосами 21 золотника 16, от- 0 верстие 19 и ниппель 20 поступает в магистраль сброса смеси. После окончания процесса формирования водовоздушной смеси, продолжительность которого определяется описанным способом, в камере 14 5 образуется мелкодисперсная и стабильная аодовоздушная смесь.

В рабочем режиме устройство работает следующим образом.

Включают привод, который поворачива- ет золотник 16, при этом золотник 16 устанавливается в положение, представленное на фиг. 1. и поток водовоздушной смеси направляется на изделие.

Предлагаемое устройство за счет ввода канала сброса водовоздушной смеси (второе отверстие насадка), соединяющегося с камерой насадка щелевыми откс/сами золотника в подготовительном режиме, позволяет отделить начальный переходной процесс образования водовоздушной смеси от рабочего режима, добившись в этот период после окончания переходного процесса мелкодисперсионной однородной водовоздушной смеси, которая с большой скоростью может быть направлена на изделие при развороте золотника приводом в рабочем режиме, что практически исключает время переходного процесса при переходе к рабочему режиму и позволяет повысить качество водовоздушной смеси, а следова- тельно, повысить качество процесса охлаждения. Поэтому в предлагаемом устройстве стало возможным решать задачи скоростной закалки, например проволоки, в уста- новке для комплексного исследования характеристик быстропротекающих процессов при скоростной термообработке стали.

Формула изобретения Устройство для охлаждения изделий, содержащее камеру с патрубком подвода воздуха, в которой закреплены внутреннее коническое сопло с патрубком подвода воды и перегородка с периферийными отверстиями и центральным коническим отверстием, образующим с внутренним коническим соплом щелевое сопло, и насадку, закрепленную на камере, причем продольные оси отверстий перегородки направлены под острыми углами к поверхности насадки, отличающееся тем, что, с целью повышения качества изделий путем уменьшения времени переходного процесса при образовании водовоздушной смеси в начальный момент подачи охладителя, оно снабжено золотником и приводом его поворота, внутренняя поверхность насадки выполнена с плавным переходом от кругового поперечного сечения на входе ее к прямоугольному на выходе, в насадке по продольной оси устройства выполнено сопло Лаваля щелевой формы с угловым сужением на входе, ось поворота золотника пересечена с продольной осью сопл под прямым углом, а в насадке выполнено отверстие сброса, ось которого перпендикулярна к продольной оси сопл и оси поворота золотника.

Изобретение относится к металлургии и машиностроению и может быть использовано для скоростного охлаждения на прокатных станах, установках для непрерывной разливки стали и др. Целью изобретения является повышение качества изделий путем уменьшения времени переходного процесса при образовании водовоздушной смеси в начальный момент подачи охладителя. Устройство содержит внутреннее коническое сопло 1, наружная поверхность 2 Воздух Bodi Ю if 3 1 5 которого также выполнена конической. Сопло 1 установлено в камере 3, состоящей из резьбовой части 4, ниппеля 5 и перегородки 6, содержащей осевое коническое отверстие 7 и ряд концентрических отверстий 8. Внутреннее сопло 1 имеет ниппель 9, фланец 10 и резьбовую часть 11, с помощью которой оно установлено в камере 3 так, что его наружная коническая поверхность 2 образует с коническим отверстием 7 перегородки 6 наружное щелевое сопло 12. На фланце камеры 3 закреплена насадка 13, внутренняя полость которой выполнена в форме, сходящейся в плоскую щель камеры 14, образующая которой-составляет острые углы с осями вторых отверстий. На выходе камеры 14 перпендикулярно ее оси выполнено первое отверстие 15, в котором установлен цилиндрический отречной золотник 16, снабженный центральным щелевым отверстием 17, оканчивающимся щелью 18, выполненной в форме сверхзвукового сопла Лаваля. Отверстие 15 пересекается вторым отверстием 19, переходящим в ниппель 20, отверстие 17 сопрягается с камерой 14 при помощи щелевых откосов 21. 1 ил. & Ё С ел о vj Ю ON W 27