Устройство для охлаждения проката

Устройство для охлаждения проката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

773094 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 060379 (21) 2732938/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)M. Кл 3

С 21 0 1/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 231080. Бюллетень ¹ 39 (53) УДК 621.784.6 (088. 8) Дата опубликования описания 23.10,80 (72) Авторы изобретения

K). В. Гончаров, И.П. Видишев, А. Н. Иводитов и Г.О. Пинский (71) Заявитель

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОКАТА

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к технологии ускоренного охлаждения проката.

Известно устройство для охлаждения проката, представляющее собой 5 две камеры охлаждения с прямоточной и противоточной щелевыми форсунками с кольцевыми конусообразными соплами, герметично соединенными между собой проводкой; противоточная форсунка 10 установлена прямоточной, а проводка снабжена патрубком со средством регулирования его проходного сечения (1).

Недостатком этого устройства является то, что подача охлаждающей воды 15 в камеру охлаждения происходит через сужающееся кольцевое кснусообразное сопло. Из-за этого площадь на входе этого сопла больше, чем на выходе, из-за разности диаметров. 20

При ускоренном охлаждении применяют воду высокого давления 15-60 атм, что обеспечивает эффективное проталкивание болЬшого количества воды по камере охлаждения и собственно эффек-25 тивное охлаждение. При малом давлении 3-5 атм вода не идет по камере охлаждения полностью, часть ее сливается через входное отверстие (для проката) . При прохождении воды через сужающееся сопло возникают осевая и радиальная силы инерции, которые препятствуют увеличению расхода и перераспределения потока по сечению.

Выполненные сопла таким, где площадь входа равна площади выхода, за счет получения непрямоугольной щели, не решает проблему, так как остаются потери в результате перераспределения потока по сечению изза различной конфигурации входного и выходного сечений.

Как показывают экспериментальные замеры, давление воды в камере охлаждения меньше, чем до входа в нее, в 2-3 раза. Из-за этого приходится для повышения эффективности охлаждения поднимать давление подводимой воды, что приводит к удорожанию оборудования для создания высокого давления охлаждающей воды.

Известны устройства для охлаждения проката, в которых сопло имеет вид кольцевого канала, описанные недостатки в них устранены (2).

Однако устройства с такими соплами для охлаждения проката могут быть только прямоточными по условиям

"забуривания". Кроме того, такие

773094 устройства имеют увеличенное сечение камеры охлаждения по сравнению с проходным отверстием для проката, что приводит к большому расходу охлаждающей воды, так как интенсивность охлаждения зависит от скорости потока воды относительно охлаждаемой поверхности.

Известно также устройство для охлаждения проката> содержащее камеру охлаждения, форсунку высокого давления с кольцевым конусообразным соплом для подачи охладителя (3).

Недостатком этого устройства является то, что конусообразное сопло, через которое, несмотря на подьод воды в камеру охлаждения через ци- 35 линдрические штуцера, проходит поток воды, остается и в нем возникают потери из-за сужения конфузора сопла, перераспределения потока по сечению.

Кроме того, к потерям приводит и 20 вращение потока охладителя.

Цель изобретения — создание устройства для охлаждения проката, позволяющего уменьшить потери давления охлаждающей жидкости в кольцевом конусообразном сопле и увеличить эффективность охлаждения.

Поставленная цель достигается тем, что форсунка снабжена установленными в сопле по длине и периметру вставками в виде секторов, вершинами направленными к выходу сопла и образующими каналы с одинаковыми по длине поперечными сечениями и однообразной конфигурацией.

На фиг. 1 схематически изображено и", едачагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-A на фиг. 1; на фиг. 3 — сопло со вставками; на фиг. 4 — канал, на фиг. 5 вставка. 40

Устройство содержит камеру 1 охлаждения, форсунку 2 высокого давления для подачи охладителя в камеру 1 охлаждения. Форсунка высокого давления имеет патрубок 3 для подвода 45 воды высокого давления и выводную трубку 4. Выводная трубка 4 и форсунка 2 образуют сопло 5, через которое подается охладитель иэ форсунки 2 в камеРУ 1 охлаждения- В сопле по

его длине и периметру установлено не менее двух секторообразных вставок 6, разделяющих сопло 5 на каналы 7 где входная часть сечения

Р .Т

1 2 .3 4 равна выходной части 1 2 3 4 (фиг.3 и 4 ).

Каналы 7 получаются однообразной конфигурации и имеют одинаковую площадь поперечного сечения по длине.

Секторообразные вставки 6 устанавливаются в сопло 5 вершинами 1, 2 к 40 выходной части сопла.

Если в сопло устанавливают две вставки, то длина 1 . и осноII ., .,Иgl вания вставки 6 равна разности средней длины окружности входной части сопла а и выходной части сопла деленной на два, если четыре вставки, то деленной на четыре и т.д.

Устройство работает следующим образом.

Вода высокого давления через патрубок 3 поступает в форсунку 2 высокого давления, откуда через сопло 5 поступает в камеру 1 охлаждения.

Поток воды из форсунки 2 высокого давления проходит. через каналы однообразной конфигурации с одинаковыми сечениями по длине сопла, где установлены в сопле четыре вставки, разделяя сопло.на четыре канала однообразной 1 2 3 4 и 1 2 3 4 конфигурации. Во время прохождения потока через эти каналы не происходит перераспределения потока по сечению канала и не возникает сопротивление потоку из-за сужения или расширения канала. Потери давления .при этом минимальны.

Как показывают замеры давления в форсунке высокого давления и камере охлаждения в устройствах для охлаждения проката без вставок в сопле и со вставками при одинаковом расходе, потери давления со вставками в сопле уменьшаются в 1,5-2 раза. Например, в конусообразном сопле площадью 60 мм устройства для охлаждения катанки (внутренний диаметр камеры охлаждения равен 20 мм и зазор в сопле д равен 1 мм) при расходе

20 M3/ч и давлении 40 атм потери составляют порядка 20-25 атм. Это пЬказывают прямые замеры давления в камере охлаждения.

При установке четырех вставок потери уменьшаются до 10-15 атм.

Такое существенное уменьшение потери давления позволяет применять исходное давление меньше 40 атм, а именно 25-30 атм, при этом становится значительно дешевле применяемое оборудование, эффективнее используется охлаждающая вода.

Формула изобретения

Устройство для охлаждения проката, содержащее камеру охлаждения, форсунку высокого давления с кольцевым конусообразным соплом для подачи охладителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения потерь давления охладителя и увеличения эффективности охлаждения, форсунка снабжена установленными в сопле по длине и периметру вставками в виде секторов, вершинами направленными к выходу сопла и образующими каналы с одинаковыми по длине поперечными сечениями и конфигурацией.

773094

Исто.чники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У582863, кл. В 21 В 45/02, 1977.

ЮгЛ

Выход к) conga

А-А б Вход сопп

Фиг 2

Составитель В.Белофастов

Техред Н.Граб

Корректор Н. Григорук

Редактор В. Романенко

Заказ 7433/33 Тираж 608 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Х2

Pzzz,и

2. Авторское свидетельство СССР

9416400, кл. С 21 0 1/02, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

9487140, кл. С 21 0 1/02, 1975.