Форсунка для охлаждения изделий

 

ФОРСУНКА ДПЯ ОХ.ПАЖДЕИИЯ ИЗдаЛИЙ, содержащая корпус с выточкой для выхода охлаждающей жидкости и подводящий канал, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования раскрытия струи и сокращения расхода охлаждающей жидкости, выточка в корпусе выполнена я виде клина с углом 70-20°, в корпусе форсунки установлена втулка с косым срезом основания ,, соответствующим углу наклона клиновой выточки корпуса, и вырезом, глубина которого по диаметру и высота составляют 0,15-0,7 от величины S внутреннего диаметра втулки. 2i N3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 1 А

ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHCNVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3478084/22-02 (22) 03.08.82 (46) 23.03.84. В.ол. В 11 (72) Г.Г.Траянов, I.М .Замараев, В.И.Легенький и Э. М.Ратнер (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники и Уральский ордена Тру. дового Красного Знамени государственный институт по проектированию металлургических заводов (53) 621.784.6 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

I1i 301363, кл. С 21 D 1/62, 1970.

2. Flood Tet nozzle. Spray n >zzles for all steel mill applications. "gron and Steel Engineer", 1975, foreign expansion issue, р. 4.

g D. С 21 D 1/62; F 23 D 11/14 (54) (57) ФОРСУНКА ЛЛЯ ОХЛИ(ДЕНИЯ

ИЗДЕЛИЙ, содержащая корпус с выточкой для выхода охлаждающей жидкости и подводящий канал, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования раскрытия струи и сокращения расхода охлаждающей жидкости, выточка в корпусе выполнена и виде клина с углом

70-20, в корпусе форсунки установо лена втулка с косым срезом основа— ния, соответствующим углу наклона клиновой выточки корпуса, и вырезом, глубина которого по диаметру и высота составляют 0,15-0,7 от величины внутреннего диаметра втулки.

108121 7

Изобретение относится к термической обработке проката и может быть использовано в устройствах для охлаж" дения проката водой или воздухом.

Известна плоскоструйная форсунка, содержащая корпус для охлаждения проката, в котором выходное отверстие образовано пересечением полусферической или конической оконечности подводящего канала с клино- 10 вой или прямоугольной выточкой со стороны выхода. Ось подводящего канала и ось симметрии выточки совпадают. Форсунки обеспечивают тонкую плоскую струю воды с углом рас- 15 крытия около 90 (1 1.

Недостатком указанной форсунки является сложность выполнения полусферической выточки и сложность обеспечения заданного взаимного располо- 20 жения полусферической и выходной выточек. При отклонении положения выточек от заданного резко изменяются величина выходного отверстия и расходные характеристики форсунки. 25

Кроме того, плоскоструйнь1е форсунки такой конструкции затруднительно использовать в случаях, когда . требуется подавать стоуи жидкости или газа с .уклоном к поверхности кол-30

I лектора, на котором размещены форсунки. Установка форсунок под углом к поверхности коллектора существенно усложняет конструкцию охлаждающего устройства.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является форсунка для охлаждения проката, содержащая корпус с выточкой дпя выхода охлаждающей жидкости и подводящий 4О канал Г23.

Недостатком известной форсунки, выдающей поток жидкости с большим углом раскрытия, является нецелесообразность ее применения при охлаж- 45 дении изделий, имеющих малые поперечные размеры, например, труб, поскольку при установке форсунки на допустимом расстоянии от изделия ширина струй будет больше ширины охлажДаемого изделия, так что часть воды не попадает на него.

Целью изобретения является обеспечение возможности регулирования раскрытия струи и . сокращения р ас- 55 хода охлаждающей жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что в форсунке для охлаждения изделий, содержащей корпус с выточкой для выхода охлаждающей жидкости и подводящий канал, выточка в корпусе выполнена в виде клина с углом

70-20о, в корпусе форсунки установлена втулка с косым срезом основания, соответствующим углу наклона клиновой выточки корпуса, и вырезом, глубина которого по диаметру и высота составляют 0,15-0,7 от величины внутреннего диаметра втулки.

При значениях угла раскрытия мео нее 20 имеет место неорганизованное разбрызгивание струи, нарушается форма струи и возрастает гидравлическое сопротивление форсунки. При значениях угла раскрытия клиновой выточки более 70о уменьшается угол раскрытия струи, ее характеристики приближаются к характеристикам струи, вытекающей из обычного цилиндрического насадка, тогда как габариты ,(длина) форсунки резко возрастают.

Подача струй охлаждающей жидкости р виде плоской веерной струи с нужным углом раскрытия по ширине обеспечивается за счет применения цилиндрической втулки, вставляемой в канап корпуса форсунки до упора на наклонную плоскость клиновой вы— точки. Указанная втулка выполнена с косым срезом основания, соответствующим углу раскрытия клиновой выточки и имеет вырез, глубина которого по диаметру и высота составляют 0,150,7 от величины внутреннего диаметра втулки d. При указанных пара— метрах выреза обеспечивается ус— тойчивая работа форсунки с четко выраженными границами струи.

Уменьшение глубины и высоты выре— эа до значений менее 0,15 d приводит к появлению зон брыэгообраэования, нарушению границ струи, а также к резкому увеличению гидравлического сопротивления форсунки.Увеличение глубины выреза до 0,7 d и более приводит к усилению брыэгообразования и ухудшению направленности и формы струи.

Увеличение высоты выреза до 0,07 d и более приводит к уменьшению угла раскрытия струи, увеличению ее тол— щины и нарушению формы.

На чертеже показаны корпуса форсунки и втулки, а также форсунки в сборе, продольное сечение. .Устройство состоит из корпуса форсунки с продольным цилиндриче1081217

Составитель Г. Траянов

Техред Ж.Кастелевич Корректор Л.Пилипенко

Редактор Н. Рогулич

Заказ 1479/23 Тираж 540

ВН11НП11 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ским каналом 2, клиновой выточкой

3 и с резьбой 4 на входном конце, втулки 5 с косым срезом части основания 6 и вырезом 7 для выходного отверстия высотой h и глубиной по диаметру 7. Втулка вставляется в канал корпуса таким образом, что косой срез ее опирается на поверхность клиновой выточки.

Устройство работает следующим об- !О разом.

Вода проходит через канал 2, втулку 5 и, натекая на поверхность клиновой выточки 3, разворачивается в сторону выходного отверстия, обра- 15 эуемого вырезом 7 втулки 5 и наклонной поверхностью клиновой выточки.

Стенки втулки перед вырезом и поверхность клиновой выточки формируют плоскую веерную струю и придают ей зарО данное направление.

Пример . Трубу диаметром !

10 мм охлаждают струями воды из форсунок, находящихся на расстоянии

80 мм от поверхности трубы и повер- 25 нутых в сторону ее движения.

Применены форсунки с углом раск— рытия клиновой выточки 40, высотой выреза h = 0,6 d, глубиной выреза по диаметру 0,2 d, где d = 10 мм— внутренний диаметр втулки.

При указанных условиях струи воды имеют угол раскрытия 50 и натекао ют на охлаждаемую трубу с углом атаки 40 . Натекание струй под

35 углом 40 в сторону движения трубы исключает попадание брызг и подстуживание трубы перед началом эоны орошения.

Ширина струи при ее натекании на охлаждаемую трубу с указанным углом раскрытия соответствует величине наружного диаметра трубы с некоторым запасом (10X) что обеспечивает орошение поверхности трубы по всему периметру при минимальном числе установленных форсунок и в то же время исключает бесполезные потери воды.

Применение форсунок данной конструкпии позволит обеспечивать подачу струй охлаждающей жидкости на изделие под требуемым углом при различных схемах взаимного расположения охлаждаемого изделия и коллекторов или камер, на которых устанавливаются форсунки. Применение таких форсунок обеспечит также зкономичь ность расходования воды при охлаждении длинномерных изделий малых поперечных .размеров за счет подачи струй заданной ширины, соответствующей ширине охлаждаемого изделия, I

Предлагаемая форсунка проста в изготовлении и надежна в работе. Размеры корпуса и втулки легко контро— лируются при изготовлении, благодаря чему обеспечивается высокая точ— ность изготовления.