Насадок для охлаждающих устройств

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3828887/22-02 (22) 19.12.84 (46) 30.08.86. Бюл. Ф 32 (71) Всесоюзный научно-исследова тельский институт металлургической теплотехники (72) Г.Г.Траянов, Ю.И.Липунов, Л.Б.Петрова, С.А.Терских, Н.Ф.Клыгин и И.И.Крымчанский (53) 621. 77. 06 (088. 8) (56) Патент США Р 3420083, кл. 72-201, опублик, 1975.

„„SU„„125 691 А1 (5д 4 В 21 В 45/02, Р 01 P 1/1О (54) (57) НАСАДОК ДЛЯ ОХЛАжДАЮщИХ устРОЙСТВ, включающий цилиндрический входной патрубок и выходную часть, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности охлаждения изделий, уменьшения габаритов устройства и уменьшения возможности засорения, выходная часть насадка выполнена из двух симметрично расположенных наклонных к выходу стенок, причем расстояние между ними равно на входе 1,0-1,5, на выходе — 0,20,8 диаметра цилиндрического патрубка, а боковые зазоры между стенками открыты.

125Эб91

Изобретение относится к термической обработке проката, а более конкретно к устройствам дпя подачи охлаждающей жидкости в закалочных и других охлаждающих устройствах, и может быть применено в эакалочных машинах для обработки толстого и тонкого стального листа, труб, проволоки и фасонных профилей, а также цля ох лаждения валков прокатных станов, для организации водяных завес.

Цель изобретения — повышение равномерности охлаждения иэделий, уменьшение габаритов устройства и устранение возможности засорения. На фиг.1 представлен предложенный насадок, продольный разрез; на фиг.2— то же, поперечный разрез.

Выходная часть насадка представляет собой цилиндрический патрубок 1 с круглым сквозным отверстием 2 и с нарезкой 3 на наружной поверхности для крепления насадка. Выходная часть насадка образована двумя стенками 4, симметрично расположенными по обе стороны отверстия 2. Поверхности стенок, обращенные одна к другой, выполнены наклонными„ сходящимися к выходу, Выходное плоское целевое отверстие 5 насацка формируется кромками стенок. Между стенками имеются боковые трапецеидальные отверстия 6.

Устройство работает следующим образом.

Охлаждающая жидкость под давлением поступает в насадок и, вытекая через отверстие 2 в виде круглой струи, натекает на направляющие стен. ки 4, расплющивается и вытекает че-. рез выходное отверстие 5 в виде веерообразного плоского потока. При . попадании в выходную щель крупных взвесей, эти взвеси,смещаются потоком в сторону боковых отверстий и выносятся из насадка. Таким образом, боковые отверстия работают лишь периодически, при самоочищении насадка от крупных взвесей.

Наличие двух наклонных сходящихся к выходу стенок ускоряет процесс формирования плоской струя, позволяет в несколько и даже в десятки раз сократить размены насадка по сравнению с известным устройством, повысить устойчивость плоской струи к распаду и улучшить равномерность распределения расхода жидкости по зоне орошения.

Расстояние между стенками насадка на входе ограничено значениями

1,0 — 1,5 величины диаметра отверстий насадка по следующим причинам, При входном расстоянии меньше 1,0 d имеет место удар и турбулизация потока при истечении жидкости из цилиндрического отверстия вследствие перегораживания части сечения. Увеличение расстояния между стенками насадка на входе более 1,5 d нецелесообразно, поскольку появляется опасность ударного натекания струй на направляющие стенки, появления паразитных вихревых токов во входной части между направляющими стенками. После истечения струи из насадка в этих условиях происходит постепенное развитие колебаний плоской струи, приводящее к пульсациям ее поверхности.

Наличие колебаний в струе приводит к ухудшению устойчивости течения, брызгообраэованию.

Расстояние между пластинами на выходе из насадка выбирают в пределах

0,2-0,8 величины диаметра отверстия.

Максимальное значение, равное 0,8 d принято по следующим соображениям.

При расстоянии, равном 0,9 струя про30 ходит лишь слегка коснувшись направляющих стенок, Стенками перегораживается лишь около 2Х начального сечения струи. В этих условиях направляющие стенки бесполезны и не формируют плоской струи. Уменьшение расстояния на выходе приводит к быстрому нарастанию степени перегораживания (при расстоянии 0,8 d — IOX, при

0,7 и — около 20K). При расстоянии, равном 0,8 d, стенки начинают играть активную формообразующую роль.

При выходном расстоянии меньше

0,2 d струя не вмещается в выходной плоской щели насадки и частично исте 5 кает через боковые отверстия, что приводит к нарушению течения струи, ухудшению равномерности распределе— ния потока. Поэтому нормальная работа обеспечивается при расстоянии не менее 0,2 d, в связи с чем эта величина принимается за минимальную, предельно допустимую.

Площадь входной щели должна быть больше площади отверстия входной части насадка, так как в противном слу чае струя не вмещается в выходной щели и частично истекает через боковые отверстия.

1253691

Составитель О. Румянцева

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Редактор M.Келемеш

Заказ 4663/13 Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Длина выходной щели не должна превышать 5 диаметров отверстия, поскольку как показали эксперименты максимальная ширина струи в выходной щели достигает 4-5 диаметра и даль- 5 нейшее увеличение длины щели нецелесообразно и, кроме того, затрудняет удаление крупных взвесей в сторону боковых отверстий.

Анализ показывает, что на работу насадка оказывает влияние ряд геометрических параметров, в частности угол между стенками насадка. Оптимальные характеристики обеспечиваются при значениях этого угла 15-30, но рез-.;. 5 кого изменения характеристик при переходе через укаэанные или какиелибо другие значения угла в интервао ле 10 — 90 не происходит. Поэтому предельные значения угла между стенками насадка не оговариваются.

Применение предлагаемого насадка позволяет улучшить равномерность орошения, увеличить интенсивность охлаждения изделий, уменьшить габариты устройства, упростить изготовление и эксплуатацию по сравнению с прототипом и расширить возможности примене" ния плоскоструйных насадков в охлаждающих устройствах.