Охлаждающее устройство

 

ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее по крайней мере одну вихревую трубу с сопловым вводом сжатого газа. г f камерой энергетического разделения и диафрагмой , имеющей выпускной патрубок холодного потока, соединенный с эжектором, отличающееся тем, что, с целью обеспечения эффективного охлаждения объектов жидким охладителем, на патрубке холодного потока укреплена разделительная перфорированная пластина, а сам патрубок соединен с эжектором при помощи смесительной камеры, в которую он введен со смещением к одной из ее стенок, причем в стенке смесительной камеры со стороны пластины выполнены отверстия для ввода жидкого охладителя , а подключенное к ней сопло эжектора выполнено щелевым и одна нз его наружных стенок, обращенная к охлаждаеi мому объекту, снабжена завихрителями потока охладителя. (Л ;о О5 сд 28 Фиг. 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Ш4 F25 В 902

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3710129/23-06 (22) 15.03.84 (46) 15.11.85. Бюл. № 42 (71) Украинский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт металлов (72) Е. Н. Изотов, В. П. Следнев, В. Б. Капустин, В. П. Алешин, А. Г. Носанев, Ю. Е. Кулак, Г. А. Косинов и В. И. Потоцкий (53) 621.565.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 567906, кл. F25 В 9/02,,1973.

Авторское свидетельство СССР № 573682, кл. F 25 В 9/02, 1976. (54) (57) ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее по крайней мере одну вихревую трубу с сопловым вводом сжатого газа, „„Я0„„1191695 А камерой энергетического разделения и диафрагмой, имеющей выпускной патрубок холодного потока, соединенный с эжектором, отличающееся тем, что, с целью обеспечения эффективного охлаждения объектов жидким охл адителем, на патрубке холодного потока укреплена разделительная перфорированная пластина, а сам патрубок соединен с эжектором при помощи смесительной камеры, в которую он введен со смещением к одной из ее стенок, причем в стенке смесительной камеры со стороны пластины выполнены отверстия для ввода жидкого охладителя, а подключенное к ней сопло эжектора выполнено щелевым и одна из его наружных стенок, обращенная к охлаждаемому объекту, снабжена завихрителями э

Я потока охладителя.

1191695

1О

25 зо

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в металлургической промышленности для охлаждения ручьев, нарезанных на валках, цапф (шеек) валков, установленных в подшипниках скольжения, горячекатанных профилей, подвергаемых термоправке или термоупрочнению.

Цель изобретения — обеспечение эффективного охлаждения объектов жидким охладителем.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2— вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. l; на фиг. 4 — узел, включающий разделительную перегородку, смесительную камеру и эжектор; на фиг. 5 — выходное сечение щелевого эжектора.

Устройство содержит вихревые трубы 1, установленные на основании 2, смесительную камеру 3, щелевой эжектор 4 и газоподводящий канал 5.

Каждая вихревая труба имеет камеру 6 энергетического разделения с тангенциальным сопловым вводом 7 сжатого воздуха, горячий конец 8, дросселирующую диафрагму 9, корпус 10, в котором закреплен патрубок 11 холодного потока. Для регулирования температуры воздуха вихревая труба снабжена шайбой 12, установленной на серьге 13 с помощью проставок 14 и винта 15.

Смесительная камера представляет собой трубу с впускными отверстиями 16, отверстием 17 для ввода патрубка 11 холодного потока и сквозной прорезью 18 для установки эжектора. Шелевой эжектор образован двумя пластинами 19 и 20. Пластина 19 одним из концов введена в смесительную камеру 3 и имеет отверстия 21.

Пластина 20 с помощью ребер 22 закреплена на наружной стенке смесительной камеры 3, образуя эжекторные сопла 23. Пластина 20 эжектора снабжена завихрителями 24 (выемками с глубиной, равной половине толщины пластины).

На основании 2 устройства установлен разделитель 25 потока, снабженный впускны м и отверст и я м и 26.

Эжектор 4 обращен к охлаждаемым поверхностям объектов, например шейке валка 27 прокатного стана и вкладышу подшипника 28.

На фиг. 1, 3 и 4 сплошными стрелками показаны потоки жидкости (жидкого охладителя), сплошными стрелками с поперечными штрихами — потоки газа, штриховыми — потоки двухфазной смеси (жидкость — газ).

Охлаждающее устройство устанавливают по отношению к охлаждаемой поверхности объекта, как показано на фиг. 1 и 2.

Пластина 20 эжектора 4 обращена завихрителями к охлаждаемой поверхности, образуя эжекторную щель. Кроме того, его располагают в потоке жидкости (воды), которая в прокатных станах поступает из шлангов и направляется на охлаждаемые поверхности шеек валков. На металлургических заводах вода для охлаждения подшипников подается из оборотной системы водоснабжения. Эта же вода используется также и для охлаждения калибров валков, в процессе которого она нагревается и частично смешивается с потоком воды, предназначенным для охлаждения подшипников. В результате в летнее время температура воды достигает 32 — 35 С. Необходимая температура воды, применяемой для охлаждения подшипников, не должна превышать 7 — 10 С.

Поскольку охлаждающее устройство не способно охладить весь поступающий на шейку валка водяной поток до указанной температуры, разделяющую пластину устройства при установке на охлаждаемый объект ориентируют так, чтобы водяной поток не попадал непосредственно в зону действия устройства (дуга N — N, — N,) . т.е. ее устанавливают вплотную к охлаждаемой поверхности.

Охлаждающее устройство работает следующим образом.

Предварительно включают в работу вихревую трубу и водяную систему охлаждения подшипника. Поток воды, омывая вращающуюся по стрелке (фиг. 1 и 2) шейку валка, стекает в приямок клети по разделительной перегородке, при этом часгь воды через отверстия 26 поступает к наружным стенкам смесительной камеры. В связи с тем, что смесительная камера выполнена из теплопроводного материала (медь, латунь) и охлаждается потоком воздуха вихревой трубы, воду, омывающую наружную стенку камеры, подвергают предварительному охлаждению. Участок N — N, шейки валка 27, проходящий эту зону, также подвергают более интенсивному охлаждению. Предварительно охлажденная вода поступает через отверстия 16 и 17 в смесительную камеру.

Этому способствует некоторое разрежение, создаваемое в верхней части смесительной камеры потоком воздуха, выходящего из патрубка 11.

В смесительной камере происходит образование двухфазной смеси вода — воздух, что вызвано холодным потоком воздуха, поступающим с напором из вихревых труб, который воздействует на воду, перетекающую через пластину 19, а также эжекцией через отверстия 21. Далее двухфазная смесь вода — воздух эжектируется на охлаждаемые поверхности шейки валка 27 и втягивается в зону трения подшипника 28 в качестве смазки. Кроме основного охлаждающего двухфазного потока, в эжекторе

1191695 би3 A

Х

Фиг. Г возникает еще два дополнительных охлаждающих водяных потока: первый проходит через сопла 23, а второй — между пластиной 20 эжектора и охлаждаемой поверхностью валка 27. Первый поток способствует охлаждению самой пластины 20, которая становится охлаждающим элементом, а второй — турбулентный — теплопередаче от охлаждаемой поверхности к охлаждающему элементу, ннтенсифицируя процесс охлаждения шейки валка.

В случае применения устройства для охлаждения ручьев, нарезанных на прокатных валках, или горячекатанных профилей любой конфигурации изменяется только форма смесительной камеры и пластин эжектора в соответствии с формой кривой, образующей охлаждаемую поверхность.

1191695

Составитель Ю. Мартиичик

Редактор А. Лежнина Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 7142/35 Тираж 508 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Фклиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4