Устройство для охлаждения изделий

 

УСТРОПСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ, содержащее закалочный бак с подводящими и отводящици mтрубками , насос и коллекторы с соплами расположенные в нижней части бака, отличающееся тем, что, с целью повь11иения1 качества изделий, оно снабжено дополнительными коллекторами с соплами,расположенными вертикально , и коническими насадками,шарнирно укрепленными на отводящих патрубках , при этом сопла коллекторов выполнены поворотными и Г 1-образной формы и расположены в шахматном порядке относител1,но сопел соседних коллекторов, а отводящие патрубки установлены на 0,4-1,0 высоты дополнительных коллекторов от сл дна бака. fe

ц92 . (И2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(я) С 213 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) (21 ) 3464 356/22-02 (22) 05.07.82 (.46 ) 15,02.84. Бюл. 9 6 (72 ) К.Ф. Стародубов, И. Е. Долженков, Л.Н.Дейнеко, Ю.С.Дворядкин, В.С.Толстых, В.В.Прилучный, С.К.Калиновский, В.Д.Нохрин, В.A.Сержантов и Л.-A.Власов (71 ) Днепропетровский ордена Трудо вого Красного Знамени металлургический институт (53) 621.784.6(088.8) (56) 1. Японская заявка 22 52-88213, кл. 10А742, опублик. 1977.

2. Японская заявка 22 52-88212, кл. 10А731 опублик. 1977. (54 ) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ

ИЗДЕЛИЙ, содержащее закалочный бак с подводящими и отводящими г трубками, насос и коллекторы с соплами; расположенные в нижней части бака, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повйаения".качества изделий, оно снабжено дополнительными коллекторами с соплами, расположенными вертикально,и коническими насадками,шарнирно укрепленными на отводящих патрубках, при этом сопла коллекторов выполнены поворотными и Г -образной формы и расположены в шахматном порядке относительно сопел соседних коллекторов, а отводящие патрубкн установлены на уровне 0,4-1,0 высо- Е

Ф ты дополнительных коллекторов от дна бака.

1073302

Изобретение относится к устройствам для охлаждения и можег быть использовано при термической обработ-. ке полых крупногабаритных металлических изделий, преимущественно соединительных деталей трубопроводов диаметром до 1420 мм.

Известно устройство для закалки труб погружением в воду, состоящее из бака с подводящим и отводящим охлаждающую жидкость каналами; насоса, установленного перед подводящим каналом, соединенным с горизонтально расположенным в баке вдоль охлаждаемого изделия коллектором и соплами )13.

Недостаток укаэанногоустройства . воэможность обработки изделий толь- ко определенной формы и с небольшой толщиной стенки,.достаточной для обеспечения сквозной прокалиъаемости. Устройство обеспечивает интенсивное охлаждение за счет перемешивания слоев воды только с наружной стороны охлаждаемого иэделия малого диаметра; Отсутствие перемешивания жидкости во внутренней полости изделия приводит к образованию "паровой рубашки", что вызывает появление неравномерности свойств на внутренней поверхности и коробление изделия.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для охлаждения изделий, содержащее закалочный бак с подводящими и отводящими патрубками, насос и коллекторы с соплами, расположенные в нижней части бака (23.

K недостаткам. известного устройства следует отнести возможность обработки изделий только определенной формы с простой геометрией сечения и небольшой (до 11 мм )толщиной .стенки, достаточной для обеспечения сквозной прокаливаемости ° . При охлаждении изделий более сложной формы (например отводов, переходов, тройников с диаметром до 1420 мм и толщиной стенки более 16 мм )наружное перемешивание охлаждающей жидкости не позволяет достичь увеличения скорости и равномерности охлаждения и, следовательно, улучшения комплекса свойств. Кроме того, неравномерность .охлаждения с наружной и внутренней сторон не дает возможности избежать коробления по сечению изделия. Равномерная структура при охлаждении может быть достигнута путем интенсивного охлаждения одновременно со стороны наружной и внутренней поверхности охлаждаемого изделия.

Цель изобретения - повышение качества иэделий

Поставленная цель достигается тем, что устройство для охлаждения изделий, содержащее эакалочный бак с подводящими и отводящими патрубками, насос и коллекторы с соплами, расположенные в нижней части бака, снабжено дополнительными коллекторами с соплами, расположенными вертикально, и коническими насадками, шарнирно укрепленными на отводящих патрубках, при этом сопла коллекторов выполнены поворотными и Г-образной формы и расположены в шахматном порядке относительно сопел соседних

f0 коллекторов, а отводящие патрубки установлены на уровне 0,4-1,0 высо" ты дополнительных коллекторов от дна бака.

На фиг. 1 изображено устройство для охпаждения иэделий,вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Устройство для охлаждения полых изделий, преимущественно соединительных деталей трубопроводов, состоит из бака 1 с подводящими 2 и отводяцими 3 охлаждающую жидкость патрубками, соединенными с расположенными в баке горизонтальными 4 и вертикальными 5 коллекторами с соплами 6 ориентированными в направлении находящихся на противоположной стороне бака 1, конических насадок 7, шарнирно установленных на отводящих патрубках, которые подключены с по30 мощью соедините>1ьного трубопровода

Н к входному патрубку 9 насоса 10; при этом горизонтальные оси входных отверстий 11 вертикальных групп отводяцих патрубков 3 расположены на

35 уровне, равном 0,4-1,0 высоты соответствующих вертикальных коллекторов 5, а сопла 6 находящихся в одной плоскости коллекторов 4 и 5 располо- жены в шахматном порядке и выполнены

40 поворотными. На отводящих патрубках 3 установлены регулировочные вентили 12. Охлаждаемое изделие 13 удерживается в баке 1 с помощью захват-. ного приспособления 14.

Устройство для охлаждения полых крупногабаритных изделий работает следующим образом.

В бак 1 заливается в требуемом количестве охлаждаюцая жидкость., включается насос 10, осуществляя

50 принудительный отвод охлаждающей жидкости из бака 1 через конические насадки 7 отводяцих патрубков 3, регулировочные вентили 12, соединительный трубопровод 8, входной патрубок 9 к насосу 10 и одновременную принудительную подачу охлаждающей жидкости в бак 1 от насоса 10 через подводящие патрубки 2, соединенные с горизонтальными 4 и вертикальны60 ми 5 коллекторами с поворотными Гобразной формы соплами 6. В процессе принудительной подачи охлаждающая жидкость поступает через горизонтальные 4 и вертикальные 5 коллекторы и под давлением истекает из

1073302 сопел 6, ориентированных в направлении находящихся на противоположной по отношению к вертикальньюл коллекторам 5 конических насадок 7. Изделие 13 краном с помощью захватного приспособления 14 опускается в 5 бак 1 и охлаждается в подвешенном состоянии. Охлаждающая жидкость, истекающая из сопел, создает направленную циркуляцию и перемешивание ее с внутренней и наружной стороны 1р охлаждаемого изделия; Сопла изготовлены с возможностью регулирования направления истечения жидкости относительно поверхностей охлаждаемого изделия. Это достигается выполнением сопел поворотными р-образной формы. Сопла коллекторов как гори,зонтальных, так и вертикальных, размещены в шахматном порядке, что способствует равномерному перемешиванию охлаждающей жидкости по объему бака. Принудительный отвод ох-. лаждающей жидкости из бака и принудительная подача в бак с помощью насоса создает направленное движение жидкости в баке от сопел к коническим насадкам отводящих патрубков.Устройство для охлаждения может быть выполнено.с нагнетающим насосом, расположенным перед подводящими патрубками и с заборным насосом, Зр установленным после отводящих патрубков.

Расположенные по ширине бака со стороны подводящих патрубков вертикальные коллекторы с соплами пред- 35 назначены для создания направленной циркуляции охлаждающей жидкости в баке и увеличения скорости и равномерности охлаждения, в основном, со стороны внутренней, поверхности 4р охлаждаемого изделия, что приводит к выравниванию механических свойств по толщине стенки изделия и уменьшению коробления и воэможности возникновения деформационных трещин по толщине стенки изделия и умень-: шению коробления и возможности возникновения деформационных трещин. в сварных соединениях. Вертикальные коллекторы с соплами способствуют также равномерному охлаждению наружной поверхности иэделия.

Расположение сопел, размещенных в одной плоскости коллекторов в шахматном порядке, позволяет получить равномерное перемешивание охлаждающей жидкости. Сопла вертикальных и горизонтальных коллекторов ориентированы в направлении находящихся на противоположной стороне бака ко» нических насадок. Расположение на противоположных сторонах бака вертикальных коллекторов с соплами и отводящих патрубков дает возможность получить направленную принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости относительно наружной и внутренней поверхности изделий.} При выполнении этих условий достигается направленность циркуляции охлаждающей жидкости в баке и увеличение скорости охлаждения изделий.", С помощью соединительного трубопровода отводящие патрубки подсоединены к входному патрубку насоса. Это обеспечивает замкнутую циркуляцию охлаждающей жидкости в системе. Принудительная подача и отвод охлаждающей жидкости осуществляется одним насосом. Возможен вариант установки двух автономных насосов: с помощью одного иэ них производится подача охлаждающей жидкости в бак, с помощью другогоотвод жидкости из бака„

Расположение горизонтальных осей отводящих патрубков на уровне 0,4-, 1,0 от высоты соответствующих вертикальных коллекторов обеспечивает создание направленной принудитель» ной циркуляции относительно наружной и внутренней поверхности.иэделия., При размещении осей входных отверстий отводящих патрубков ниже

0,4 и выае 1,0 .высот соответствующих вертикальных коллекторов уменьшается направленность принудительной циркуляции и скорость движения охлаждающей жидкости, что отрицательно сказывается на равномерности свойств изделий.

Изготовление сonел поворотными

f-oáðàçHoé формы делает возможным. регулирование направления истечения охлаждающей жидкости по отношению к охлаждаемой поверхности изделия,что особенно необходимо прй термоупрочнении крупногабаритных полых несимметричных изделий.

Для усиления принудительной циркуляции и перемеаивания охлаждающей жидкости по отношению к внутренней и внешней поверхностиизделий служат коыические насадки, шарнирно уста- новленные на отводящих патрубках.

Технико-экономический эффект данного изобретения составит 500 тыс.руб.

1073302

Составитель В.Марковский

Редактор В;Ковтун Техред И.Метелева Корректор Г.Огар

Зак аз 274/24 Тираж 540 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