Устройство для внутреннего охлаждения труб

Устройство для внутреннего охлаждения труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО ОХЛАЖДЕНИЯ ТРУБ, содержащее заглушенный с одного торца полый цилиндр и коаксиально установленный внутри него полый стержень, а также трубопровод для подвода охладителя, о т ли чающееся тем, что, с целью улучшения качества обработки за счет устранения коробления труб, оно снабжено размещенными между цилиндром и стержнем радиальными патрубками, дисками, закрепленными на поверхности цилиндра, и дополнительными патрубка ми, разме(ценными в нижнем его секторе , при этом в верхнем секторе цилиндра выполнены отверстия. 2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что оно снабжено эксгаустером, соединенным с цилиндром. Я. Устройство по ПП.1 и 2, о т л ичающееся тем, VITO диски выполнены с телами качения, установленё (Л ными по его периметру. k. Устройство по пп.1-3, отличающееся тем, что оно снабжено дросселем, установленным в верхнем секторе цилиндра.

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Ю (11) .

3(59:С 21 0 8 21 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2954731/22-02 (22) 09.07.80 (46) 07 07.83. Бюл. N 25 (72) Ю.П.Гуль, А.Ф.Сиухин, В.Т.Шевцов и Л.И.Иоскаленко (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного ЗнамЕни металлургический институт (53) 621.784.8(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1 632737, кл. C 21 D 1/62, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Н 492569, кл. С 21 D.9/08, 1968. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО ОХЛАЖДЕНИЯ ТРУБ, содержащее заглу" шенный с одного торца полый цилиндр и коаксиально установленный внутри него полый стержень, а также трубопровод для подвода охладителя, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества обработки за счет устранения коробления труб, оно снабжено размещенными между цилиндром и стержнем радиальными патрубками, дисками, закрепленными на поверхности цилиндра, и дополнительными патрубками, размещенными в нижнем его секторе, при этом в верхнем секторе цилиндра выполнены .отверстия.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снаб" жено: эксгаустером, соединенным с цилиндром.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и" ч а ю щ е е с я тем, что диски выполнены с телами качения, установлен- Ф ными по его периметру.

4. Устройство по пп. 1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дросселем, установленным в верхнем.секторе цилиндра.

1027242

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при термической обработке труб как с отдельного, так и с прокатного нагрева.

Известно устройство для охлаждения изделий, содержащее секции с соп-. лами, расположенными на полом стерж.не, причем сопла наклонены по отношению к радиальным линиям, отходящим от продольной-оси стержня, и установлены по отношению к продольной оси устрой-. ства с увеличением угла по длине устройства от 35 до 70 в выходную стоо рону (1 1 .

Недостатками известного решения являются возможность коробления иэделий в процессе термической обработки и неравномерность охлаждения..Стекаемый по нижнему сектору трубы охладитель разделяет трубу на верхний и ниж ний секторы охлаждения, в результате этого теплоотвод по толщине стенки тру бы, ее периметру и длине осуществляется неравномерно, что вызывает коробЛание и неравномерность механических свойств готовых изделий.

Наиболее близкой к изобретению яв". ляется установка для термического уп рочнения труб, содержащая заглушенный с одного торца полый цилиндр и коаксиально установленный внутри него полый: стержень, а также трубопровод для подвода охладителя (2 .

Однако известная установка не обеспечивает равномерного охлаждения по длине и периметру иэделия, поскольку не отводится стекаемый в нижнюю часть. охлаждаемой трубы охладитель и отсутствуют устройства, препятствующие коробЛению труб при охлаждении.

Целью изобретения является улучше" ние качества обработки за счет устранения коробления труб.

Указанная цель достигается тем, что устройство для внутреннего охлаждения труб, содержащее заглушенный с одного торца полый цилиндр и коакси". ально установленный внутри него полый стержень, а также трубопровод для под" вода охладителя, снабжено размещенными между цилиндром и стержнем радиальными патрубками, дисками, закрепленными на поверхности цилиндра, и дополнительными патрубками, размещенными в нижнем его секторе, при этом в верхнем секторе цилиндра выполнены отверстия.

Устройство дополнительно снабжено эксгаутером, соединенным с цилиндром.

Кроме того, диски в устройстве выполнены с телами качения, установленными по его периметру, Устройство также снабжено дроссе5 лем, установленным в верхнем секторе цилиндра. . На фиг ° 1 изображена общая схема устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1;

1О на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1.

Устройство содержит заглушенный с одного торца полый цилиндр 1 наружным диаметром D и коаксиально установленный внутри него полый стержень 2

15 наружным диаметром d, Между цилиндром

1 и стержнем 2 образуется кольцевая полость 3, при этом внутренний диа метр цилиндра 1 в 2-2,5 раза больше наружного диаметра полого стержня 2.

20 Это обусловлено необходимостью полного удаления из зоны охлаждения отработанного охладителя. В случае меньшего значения отношения диаметров возникают затруднения с отводом охлади>5 твля, и он скапливается в нижней части охлаждаемой трубы.

Полый цилиндр 1 и стержень 2 свя" заны радиальными патрубками 4. На цилиндре l с помощью кольцевых фланцев

ЗО 5 жестко закреплены диски 6, диаметр которых равен внутреннему диаметру обрабатываемых иэделий 7 после полного охлаждения. По периметру дисков размещены тела. 8 качения. Диски обЗ5 разуют зоны 9 охлаждения, каждая из которых связана радиальйыми патрубка- ми 4 с полостью стержня 2, Устройство также содержит дополнительные патрубки 10, установленные

4р в нижней, части полого цилиндра 1, которые связывают нижний сектор кольце" вой полости с зонами охлаждения.

BapxHw сектор кольцевой полости связан с зонами охлаждения отверстиями

45 11, Дополнительные патрубки 10 установлены с возможностью изменения их длины в зависимости от .диаметра обрабатываемого ьЬделия, например ввинчиваются:, и выступают к линии касания

50 тел качения с внутренней поверхностью охлвждаемого изделия на расстояние

В 0,9h, где и - расстояние от внутренней поверхности обрабатываемого изделия 7 до наружной поверхности по55 лого цилиндра 1, ограничивающего кольцевую полость. Это обеспечивает полное удаление отработанного охладителя из нижнего сектора охлаждаемого изделия и, следовательно, одинаковую

3 10272 скорость охлаждения по периметру иэделия.

Патрубки трубопровода 12 служат для подвода охлаждающей жидкости в полый стержень 2, а эксгаустер 135 для засасывания и отвода иэ кольцевой . полости отработанного охладителя, В заднем кольце торцевой полости установлена дросселирующая заслонка

14, частично перекрывающая верхний сектор полости, Поскольку часть воды из верхнего сектора зоны охлаждения не попадает через отверстия. в кольцевую полость, а стекает вниз, в нижнем секторе скапливается большее коли15 чество охладителя, следовательно, для обеспечения одинаковой скорости охлаждения по периметру иэделия отработанный охладитель снизу должен удаляться с большей скоростью чем свер1 го ху. Заслонка обеспечивает большее разрежение в нижнем секторе полости и полное удаление охлаждающей жидкости из нижней части изделия.

Длина охлаждающего устройства зависит от его назначения, способа перемещения изделия при охлаждении, скорости охлаждения и геометрии трубы.

В случае использования предлагаемого устройства для охлаждения концов труб, оно имеет одну или две зоны охлажде зо ния и длина его равна длине охлаждаемого участка. При охлаждении труб по всей длине устройство имеет две, три и больше зон охлаждения (в зависимости от необходимой скорости охпаж-З5 дения и толщины стенки трубы) и крепится на специальной штанге, .

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы на полом цилиндре 1 устанавливают и закрепляют с помощью кольцевых фланцев 5 диски 6, диаметр которых равен внутреннему диаметру обрабатываемой трубы после полного ее охлаждения. Дополнительные па 41 трубки 10 вывинчивают до необходимой длины в зависимости от диаметра обрабатываемого изделия. Включают эксгаутер 13. Через патрубки трубопровода

12 в полый стержень 2 под давлением подают охлаждающую жидкость, которая по радиальным патрубкам 4, связывающим полость стержня с зонами охлаждения, поступает в устройства для подачи охлаждающей жидкости, например сопла 5 или форсунки.

42 4

Устройство для охлаждения легко входит в нагретое изделие 7, имеющее диаметр больший, чем холодное изделие на величину линейного расширения при нагреве. Изделие при этом подвергается воздействию потоков охпадителя, подающегося из радиальных патрубков.

Охладитель, отразившись от стенки охлаждаемого изделия, попадает в отверстие 11 в цилиндре 1 или стекает в нижний сектор охлаждаемого изделия в пределах зоны охлаждения, ограниченной дисками 6, препятствующими проникновению отработанного охладителя предыдущей эоны с вновь поступающим и отработанным охладителем в последующей зонах. Благодаря этому обеспечивается качественная закалка по длине охлаждаемого изделия °

Изделие 7 в процессе охлаждения находится в поступательном или возвратно-поступательном движении, что исключает возможность образования

"мягких" пятен в зоне контакта трубы с дисками.

Отработанный охладитель через от" верстия 11 в цилиндре 1 и дополни- . тельные патрубки 10 благодаря разрежению, создающемуся в результате работы эксгаустера 13, всасывается в коль" цевую полость,3, образованную попым стержнем 2, помещенным в цилиндр 1, что исключает возможность смешивания потоков отработанного и вновь поступающего охладителя и благодаря чему поддерживается постоянство температуpb. охлаждающей жидкости, а следовательно, и равномерность охлаждения по длине и периметру каждой зонь охлаждения, При этом дроссепирующая заслонка 14 создает большее раэряжение в нижнем секторе кольцевой полости, пГ>ес-,печивая полное удаление охпадителя из нижней части охлаждаемого изделия и, .следовательно, равномерность охлаж. дения по периметру изделия.

Труба после охлаждения опирается на тела 8 качения, позволяющие охлаждать вращающиеся в процессе термообработки трубы. После обработки трубы легко удаляются, скатываясь по телам качения.

Использование предложенного устройства позволяет повысить качество изделий засчет устранения коробления труб и снизить до 54 количество повторных обработок.

1027242

A-A

Составитель И. Столярова

Редактор И.Николайчук Техред В.далекорей Корректор O.Тигор ееее вююююееее «е ю е » Е Л

Заказ 4676/30 Тираж 568 . Подлисное

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений м открмтий

113035 Москва, %-35, Рауаскад наб., д. 4/5 юю

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4