Устройство для получения обрабатывающей среды Советский патент 1981 года по МПК B21B45/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОБРАБАТБШАЮЩЕЙ

1

Изобретение относится к прокатному производству, конкретнее к производству катанки и сортового проката на проволочных и сортовых станах, и может быть использовано для ускоренного охлаждения металла и одновременного нанесения на его поверхность различных защитных покрытий как на существующих, так и на вновь сооружаемых станах, а также при выпуске других видов проката.

Известны станы и способы ускоренного охлаждения движущегося горячего проката с помощью воды, распыленной в скоростном потоке воздуха, что позволяет значительно форсировать теплоотдачу и снижать расход охлаждающей воды 1.

Однако интенсивность охлаждения мелкодисперсным скоростным водяным туманом зависит от давления воздуха, соотнощения массы воды и воздуха в смеси, скорости последней и других факторов. Потери металла в окалину составляют 2-10 кг/т. Наличие окалины на поверхности проката приводит к необходимости иметь в метизных цехах специальные травильные агрегаты и дорогостоящие очистные установки.

СРЕДЫ

Известны также способы обработки поверхности проката, согласно которым горячую катанку после выхода из последней клети орошают пересыщенным раствором полимерных веществ, осаждающихся на поверхности металла при высоких температурах и исключающих окалинообразование 2.

Однако, к устройствам для осуществления этих способов необходимо подвести подготовленную заранее обрабатывающую среfO ду, представляющую собой двух- или трехкомпонентную газожидкостную смесь.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является устройство для получения обрабатывающей среды, преимущественно двухкомпонентной газожидкост15 ной смеси, содержащее корпус с тангенциально установленным подводящим патрубком и коническим насадком, выполненным в виде сопла Л аваля полую вставку, установленную коаксиально в корпусе и образующую с ним кольцевую щель 3.

20

Однако известное устройство недостаточно эффективно при использовании его для получения обрабатывающей среды. ТаКИМ образом, недостатками его являются некачественное смещение компонентов в связи с прямоточным истечением центрального потока (жидкого компонента), потери кинетической энергии потока в связи с обратными токами, возникающими в приосевой зоне.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что, в устройстве для получения обрабатывающей среды, преимущественно двухкомпонентной газожидкостной смеси, содержащем корпус с тангенциально установленным, подводящим патрубком и коническим насадком, выполненным в виде сопла Лаваля, полую вставку, установленную коаксиально в корпусе и образующую с ним кольцевую щель, в стенке полой вставкк выполнено тангенциальное щелевидное отверстие.

При этом полая вставка снабжена калиброванным центральным соплом, площадь сечения которого равна 0,1-0,4 площади сечения тангенциального щелевидного отверстия.

Такое решение позволяет повысить эффективность работы устройства и повысить качество смещения компонентов как за счет лучщей гомогенизации потока перед зоной сжатия, т. е. повыщения степени его однородности, так и за счет увеличения коэффициента эжекции и исключения потерь с обратными точами в приосевой области.

На фиг, i схематически показано устрой- . ство для получения обрабатывающей среды, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I.

Устройство для получения обрабатывающей среды состоит из корпуса I с тангенциально установленным патрубком 2, служащим для подвода газового компонента, конического насадка 3, выполненного в виде сопла Лаваля, полой встрвки 4, установленной коаксиально в корпусе 1 и образующей с ним кольцевую щель 5, причем в стенке полой вставки выполнено тангенциальное щелевидное отверстие б, а в ее переднем торце - калиброванное центральное сопло 7, площадь сечения которого составляет 0,1 - 0,4 от площади сечения тангенциального щелевидного отверстия 6. Кроме того, устройство включает фиксирующую гайку 8 и патрубок 9, предназначенный для отвода полученной обрабатывающей среды. Положение полой вставки 4 относительно корпуса 1 может регулироваться.

Устройство работает следующим образом

Через центральный канал 10 полой вставки 4 под давлением подается жидкий компонент обрабатывающей среды (пассивный поток), например вода, пересыщенный раствор полимерных веществ и др. Одновременно через тангенциально установленный патру-бок 2 во внутреннюю полость корпуса 1 подается под давлением газообразный компонент (активный поток), например сжатый возаух, пар, азот и другие, где наряду с поступательным движением происходит его закручивание. Истечение жидкого KOM понента из канала 10 происходит двумя потоками: основным тангенциальным-через щелевидное отверстие б и дополнительным осевым (прямоточным)-через центральное калиброванное сопло 7. При истечении основного потока жидкого компонента происходит его закручивание и смешение с вращающимся потоком газообразного компонента. В результате взаимодействия двух вращающихся потоков интенсифицируется процесс их смещения. Далее смещаный noток поступает в сужающуюся часть сопла Лаваля и, пройдя критическое сечение сопла, формируется, поступая в патрубок 9 в виде расщиряющейся струи.

Предварительное смещение двух вращающихся потоков позволяет повысить степень однородности смещанного потока (обрабатывающей среды), до ввода его в сопло Лаваля. Повыщение же степени однородности потока перед зоной сжатия является одним из путей увеличения экономичности устройства.

Выполнение площади поперечного сечения калиброванного центрального сопла, равной 0,1-0,4 площади сечения тангенциального щелевидного отверстия, позволяет оптимизировать интенсификацию процесса смесеобразования и практически устранить возможность возникновения обратных токов в приосевой зоне.

Увеличение верхнего предела больще 0,4 приводит к снижению степени однородности полученной обрабатывающей среды, а уменьщение нижнего предела меньще 0,1 - к понижению эжекционной способности дополнительного осевого потока.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность процесса поверх-, постной обработки движущегося горячего металла за счет повыщения качества обрабатывающей среды и уменьшения затрат на

ее. получение и транспортивание.

Формула изобретения

1. Устройство для получения пбра(батывающей среды, преимущественно двухкомпонентной газожидкостной смеси, содержащее корпус с тангенциально устаиовленным подводящим патрубком и коническим насадком, выполненным в виде сопла Лаваля, полую вставку, установленную коаксиально в корпусе и образующую с ним кольцевую щель, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности работы устрой-