Устройство для струйного нагрева или охлаждения

 

Изобретение относится к устройствам струйного нагрева или охлаждения изделий и может быть использовано для нагрева алюминия и его сплавов, для охлаждения фронтовых рам, заслонок и т.д. Цель изобретения - повышение эффективности нагрева или охлаждения, сокращение энергозатрат , повышение компактности, а также выравнивание динамических условий процесса нагрева и охлаждения. Теплоноситель 9 вентилятором 12 принудительно подается через нагреватели 11 в распределительные камеры 1, откуда через струйные отверстия 3 в гофрированной стенке 2 поступает на нагреваемое изделие 7. Затем теплоноситель удаляется по каналам между гофрами 10, каждый канал имеет переменные высоту и поперечное сечение, увеличивающееся по мере приближения к вентилятору, отработанный теплоноситель вентилятором 12 вновь принудительно пропускается через нагреватели 11 и подается в распределительные камеры. Цикл повторяется. 1 з.п. ф-лы. 10 ил. S (Л to 00 о ю ;о 2 3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 F 27 D 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Й(, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 0

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ Кц„,;, Ъ

C

2 3 (21) 3725503/22-02 (22) 13.04.84 (46) 30.12.86. Бюл. N - 48 (72) А.Ф. Никульников (53) 621.783(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 708 127, кл. F 27 D 7/04, 1977.

Чертеж проекта Стальпроекта

N - 703392, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТРУЙНОГО НАГРЕВА ИЛИ ОХЛАЖДЕНИЯ (57) Изобретение относится к устройствам струйного нагрева или охлаждения изделий и может быть использо— вано для нагрева алюминия и его сплавов, для охлаждения фронтовых рам, заслонок и т.д. Цель изобретения — повышение эффективности нагрева или охлаждения, сокращение энерго„„SU„„1280291 А 1 затрат, повышение компактности, а также выравнивание динамических условий процесса нагрева и охлаждения.

Теплоноситель 9 вентилятором 12 принудительно подается через нагрева— тели 11 в распределительные камеры 1, откуда через струйные отверстия 3 в гофрированной стенке 2 поступает на нагреваемое изделие 7. Затем теплоноситель удаляется по каналам между гофрами 10, каждый канал имеет переменные высоту и поперечное сечение, увеличивающееся по мере приближения к вентилятору, отработанный теплоноситель вентилятором 12 вновь принудительно пропускается через нагреватели 11 и подается в распределительные камеры. Цикл повторяется.

1 з.п. ф-лы. 10 ил.

1280291

Изобретение относится к струйным нагревательным или охлаждающим устройствам металлургической теплотехники и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности для нагрева, например, алюминия и его сплавов для охлаждения фронтовых рам, заслонок и других конструктивных элементов высо- котемпературных печей, для нагрева дутьевого воздуха в струйных рекуператорах, в которых продукты сгорания и нагреваемый воздух контактируют с разделяющей их стенкой, а также других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение эффективности нагрева или охлаждения, сокращение энергозатрат и повышение компактности устройства, а также выравнивание аэродинамических условий процесса нагрева или охлаждения.

На фиг. 1 изображено устройство общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг.3 узел I на фиг. 1 (для нагрева или охлаждения цилиндрической поверхности изделия); на фиг. 4 — вид Б на фиг.3; на фиг. 5 — узел I на фиг. 1 (для нагрева или охлаждения внутренней цилиндрической поверхности изделия); на фиг. 6 — вид В на фиг. 5; на фиг. 7 — узел I на фиг. 1,(для нагрева или охлаждения фронтовых рам, заслонок и т.д.); на фиг. 8 — вид Г на фиг. 7; на фиг. 9 — узел I на фиг. 1 (для нагрева или охдаждения двух параллельных плоскостей изделия или двух изделий); на фиг. 10— вид Д на фиг. 9.

Устройство для струйного нагрева или охлаждения содержит корпус, внутри которого размещены две распределительные камеры 1. Рабочая панель последних выполнена в виде гофрированной стенки 2 с отверстиями 3 для выхода струй теплоносителя. Отработанный теплоноситель поступает на всас 4 вентилятора. Входы 5 в распре- о делительные камеры 1 расположены с одной стороны относительно подачи теплоносителя, а поверхности 6 нагрева или охлаждения изделия 7 обращены соответственно к рабочим поверхностям распределительных камер 1. Струи

8 теплоносителя 9, вытекающие из отверстия 3, удаляются по каналам меж-;. ду гофрами 10, при этом каждый канал имеет переменные высоту и поперечное сечение, увеличивающееся по мере приближения к вентилятору. В корпусе также установлены нагреватели 11 и ветилятор 12.

Устройство работает следующим образом.

Теплоноситель вентилятором принудительно подается через нагреватели в распределительные камеры, откуда через струйные отверстия в гофрированной стенке поступает на нагреваемое изделие. Затем по каналам гофроотработанный теплоноситель вентилятором вновь принудительно пропускается через нагреватели и подается в распределительные камеры.

Цикл повторяется.

Работа устройств по фиг. 3-10 аналогична описанной. Равномерность нагрева или охлаждения по длине распределительного короба обеспечивается постоянством величины козффициента теплоотдачи, достигаемым в результате постоянства угла атаки струями поверхности нагрева (охлаждения), что происходит только при одинаковых аэродинамических условиях короба. С этой целью во всех сечениях распределительного короба, перпендикулярных направлению отвода отработанного теплоносителя и проведенных с шагом, равным продольному шагу струйных отверстий (сопел), отношение суммы живых сечений сопел на участке от входа теплоносителя в короб до указанного сечения к суммарной площади каналов для отвода отработанного теплоносителя в этом сечении есть величина постоянная, так как только в этом случае при постоянном напоре теплоносителя в распределительном коробе) величина воздействия на струи отводимым потоком по каналам гофр (волн) постоянна.

Повьппение компактности устройства достигается тем, что уменьшенная высота каналов между гофрами на входе в распределительный короб с сохранением площади поперечного сечения последнего, обеспечивающей равномерное распределение теплоносителя по струйным отверстиям (соплам), позволяет уменьшить и линейный размер распределительного короба, перпендикулярный плоскости, в которой расположены все сопла устройства.

1280291

Вид A

Фиг. 2

Фиг.3

Таким образом, внедрение предлагаемого технического решения обеспечивает повышение производительности струйного устройства для нагрева заготовок, сокращение энергозатрат на перекачку теплоносителя, увеличение компактности устройства, а следовательно снижение его металлоемкости.

В устройствах для охлаждения повышается надежность охлаждаемых конструктивных элементов высокотемпературных установок при минимальных металлоемкости и.энергозатратах на перекачку охладителя.

Формула изобретения

1. Устройство для струйного наrpesa или охлаждения, содержащее по- будитель движения теплоносителя, по крайней мере, один распределительный короб с расположенными в одной плоскости соплами и гофрированной рабочей панелью с каналами между гофрами для отвода отработанного теплоносителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса нагрева или охлаждения, сокращения энергозатрат и по5 вышения компактности устройства, каналы между гофрами рабочей панели выполнены по длине короба переменной высоты с увеличением ее в направлении отвода отработанного теплоносителя.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью выравнивания аэродинамических условий процесса нагрева или охлаждения, во всех сечениях распределительного короба, перпендикулярных направлению отвода отработанного теплоносителя с шагом, равным продольному шагу сопел, отношение суммы живых сечений сопел на участке от входа теплоносителя в короб до указанного сечения к суммарной площади каналов для отвода отработанного теплоносителя в этом сечении есть величина постоянная.

1280291

Вид В

10. Фиг.б

ЖЕГ

Фиг. 9

Фиг, l0

Составитель Г. Назарова

Техред И.Попович Корректор М. Демчик

Редактор А. Огар

Заказ 7046/38 Тираж 561 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5

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