Устройство для охлаждения изделий Советский патент 1979 года по МПК C21D1/62 

Изобретение относится к области термической обработки и может быть использовано для закалки цилиндрических длинномерных изделий, например труб. Известно устройство для охлаждения изделий, состоящее из кольцевых сопл, обеспечивающих по длине определенный очаг охлаждения. Каждое сопло включает в себя корпус и коль цевую гайку, Кромки которых параллельны между собой, наклонены под постоянным углом к продольной оси охлаждгиощих устройств и образуют кольцевую щель регулируемой ширины для подачи охлаждающей среды на по верхность изделия 1. Известно также устройство для охлаждения изделий, содержащее кол вые сопла, установленные последова тельно друг за другом, каикдое из к рых состоит из двух обойм, образую щих кольцевую щель, и устройства д ее регулирования 2. К недостаткам известных устройс относится низкая эффективность охлаждения при переходе на действующем устройстве от охлаждения издел одного сортамента к охлаждению изделий друЛго сортамента либо при изменении скорости перемещения изделий через охлаждающее устройство. В связи с этим возникает необходимость на действующем охлаждающем устройстве при изменении активной длины очага охлаждения изменять и перераспределять углы наклона струй охлаждающей среды, вытекающих из сопл, так,чтобы сохранить исходные оптимальные условия охлаждения. Однако получение кольцевой щели между кромками двух обойм либо между корпусом и гайкой, имеющими постоянный угол наклона к оси сопла, приводит к невозможности цзменения угла и, следовательно, при использовании этих конструкций максимальная эффективность охлаждения достигается только для какого-то одного типоразмера, для которого угол наклона кромок равен или близок к оптимальному. При переходе к другим типоразмерам либо при изменении скорости перемещения изделий через устройство эффективность охлаждения падает. С целью повышения эффективности охлсокдения путем обеспечения оптимального угла наклона струи охлаждающей среды к охлаждаемой поверхности изделия в пре.цлагав.мом устройстве. включающем в себя кольцевые сопла, установленные последовательно друг за другом, каждое из которых состоит из двух обойм,.образующих кольцевую щель регулируемой ширины одн из обойм сопла снабжена подвижными отсекателями, имеющими различные углы наклона к оси сопла, а на другой обойме выполнены дополнительные направляющие, параллельные соответствующим рабочим кромкам отсекателей и образующие с ними кольцевую щель, На фиг. 1 изобрё1жено предлагаемо устройство; на фиг. 2 - схема работы одного из кольцевых сопл устройства до и после изменения активной длины очага охлаждения. Устройство содержит кольцевые сопла 1, установленные последовател но друг за другом для охлаждения из делий 2. Для подвода охлаждаюшей ср ды служат патрубки 3. Каждое сопло состоит из двух обойм 4 и 5, образующих кольцевую полость 6 с кольце вой перегородкой 7. Обоймы 4 и 5 крепятся на продольно установленных стержнях 8 с гайками 9. Обойма 5 выполнена с кольцевой кромкой под углом Л к продольной оси сопла и снабжена подвижными отсекателями с кольцевыми рабочи1«и кромками, имеющими различные углы наклона к оси сопла, например подвижной ртсекатель 10, кольцевая рабочая кромка которого составляет угол . с продольной осью сопла. К подвижному отсекателю с рабочи ми кромками примыкает дополнительный отсекатель 11, выполненный в ви де кольцевого желоба, плотно прилег щего к соплу по внутреннему дис1метру кольца обоймы 4 в верхнем ее полупериметре и с некоторьпу зазором в нижнем ее полупериметре, причем фиксация и регулирование положения отсекателей относительно обоймы 5 производится с помощью стрежней 8 и гаек 12. Обойма 4имеет кольцевую кромку под углом к оси сопла и образует тем самым с обоймой 5 ... кольцевую щель. На обойме 4 также выполнены дополнительные направляющие, параллельные соответствующим рабочим кромкам подвижных отсекателей. Например, на обойме 4 имеется дополнительная направляющая под углом d 2 образующая с рабочей кромкой отсекателя 10 кольцевую щел Для предотвращения утечек охлаждающей жидкости в месте соединения обойм и прилегания отсекателей выполнены уплотнения 13. , Устройство работает следующим об разом. Нагретое длинномерное цилиндрическое изделие непрерывно поступательно перемещается через охлаждающее устройство так, что продольные оси изделия и устройства совмещаются. При этом поверхность нагретого изделия омывается сплошной кольцевой струей охлаждающей жидкости, выходящей через кольцевую щель сопла под углом о6 , обеспечивающим наиболее рациональнее условия обтекания изделия либо данного диаметра, пибо при данной скорости его перемещения. Для этого охлаждающая среда непрерывно подается в кольцевую полость 6, где поток охлаждающей среды при помощи кольцевой перегородки 7 равномерно распределяется по периметру полости, чем обеспечивается качественное формирование вытекающей струи. В случае изменения длины очага охлаждения, связанного с изменением сортамента охлаждаемых изделий либо с изменением скорости их перемещения, когда для обеспечения оптимальных условий охлаждения требуется изменить угол наклона струи охлаждающей жидкости к поверхности изделия, обойма 5 при помощи перемещения гаек 9 на стрежнях 8 отводится в крайнее левое положение, а отсекатель 10 перемещается при помощи гаек 12 вправо в определенную позицию так, что между его рабочей кромкой и соответствующей направляющей обоймы 4 образуется кольцевая щель заданной ширины и с новым углом наклона обеспечивающим оптимальные условия охлаждения нового сортамента. Крайнее левое положение обойм определяется тем, что во вновь образованной полости сопла необходимо избежать пережимов и соответствующих дополнительных местных сопротивлений . В случае необходимости надежного перекрытия струи охлаждающей жидкости от попадания ее на изделие (например, при нормализации изделий, транспортируемых из печи через указанное устройство), охлаждающая среда, вытекающая из сопла, улавливается отсекателем 11 и сливается через зазор в его нижнем полупериметре в канализацию, не попадая на нормализуемое изделие. При этом,благодаря постойному стоку среды,щель сопла не засоряется и предохраняется от воздействия высокой температуры поверхности изделия. Формула изобретения Устройство для охлаждения изделий, содержащее кольцевые сопла, установленные последовательно друг за другом, каждое из которых состоит из двух обойм, образующих кольцевую щель регулируемой ширины, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения путем обеспечения оптимальн .7го 5 угла наклона струи охлаждающей среды к охлаждаемой поверхности изделия, Ьдна из обойм сопла снабжена подвижными отсекателями с кольцевым рабочими кромками, имеющими различные углы наклона к оси сопла, а на другой обойме выполнены дополнитель ные направляющие, параллельные соответствующим рабочим кромкам отсе5кателей и образующие с ними кольцевую щель. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 401732, кл. С 21 D 1/62, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 159556, кл. С 21 D 1/62, 1961.