Устройство для охлаждения движущегося проката

 

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к производству катанки и сортового проката на проволочных и сортовых станах и может быть использовано для ускоренного охлаждения проката непосредственно в линии стана. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения путем увеличения теплосъема в рабочей камере. Горячий прокат через проводку 1 поступает в рабочую камеру 2, куда через патрубок 3 подают охлаждающую воду. Отработавшая вода поступает в перфорированный насадок 4, откуда истекает через сквозные пазы 9 в кольцевой канал 6 и выводится через отводящий патрубок 7. Установка насадка 4 в цилиндрическом отражателе 5 приводит к истечению отработавшей воды из насадка 4 в кольцевой канал 6, что создает равномерный подпор по длине насадка. В результате паровые пузырьки, оторвавшись в зоне отвода охладителя от поверхности металла, равномерно распределяются в радиальном направлении и имеют низкую степень расширения, что способствует равномерному газонасыщению в полости насадка и снижению гидравлического сопротивления на пути ввода в него потока жидкости из рабочей камеры. 1 ил. (Л ю се о ®5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 (11) (5Р 4 В 21 В 45 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3967727/22-02 (22) 22.10.85 (46) 07.03.87. Бюл. № 9 (71) Институт черной металлургии (72) В. В. Лисицкий, Г. П. Борисенко, С. Л. Голосинский, А. А. Горбанев, В. И. Петренко, Б. Н. Колосов, Е. В. Барышев, В. С. Емченко, А. Т. Филиппов и Б. И. Миронов (53) 621.771.252 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1013496, кл. В 21 В 45/02, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ

ДВИЖУЩЕГОСЯ ПРОКАТА (57) Изобретение относится к прокатному производству, а именно к производству катанки и сортового проката на проволочных и сортовых станах и может быть использовано для ускоренного охлаждения проката непосредственно в линии стана.

Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения путем увеличения теплосъема в рабочей камере. Горячий прокат через проводку 1 поступает в рабочую камеру 2, куда через патрубок 3 подают охлаждающую воду. Отработавшая вода поступает в перфорированный насадок 4, откуда истекает через сквозные пазы 9 в кольцевой канал 6 и выводится через отводящий патрубок 7. Установка насадка 4 в цилиндрическом отражателе 5 приводит к истечению отработавшей воды из насадка 4 в кольцевой канал

6, что создает равномерный подпор по длине насадка. В результате паровые пузырьки, оторвавшись в зоне отвода охладителя от поверхности металла, равномерно распределяются в радиальном направлении и имеют низкую степень расширения, что способствует равномерному газоиасыщению в попос ти насадка и снижению гидравлического сопротивления на пути ввода в него потока жидкости из рабочей камеры. 1 ил.

1294406

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к производству катанки и сортового проката на проволочных и сортовых станах, и может быть использовано для ускоренного охлаждения проката непосредственно в линии стана.

Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения путем увеличения теплосъема в рабочей камере.

На чертеже схематически изображено устройство, продольный разрез.

Устройство содержит проводку 1 и рабочую камеру 2, снабженную патрубком 3 для подвода охладителя и перфорированным щелевым цилиндрическим насадком 4 для его отвода, который коаксиально установлен по длине в цилиндрическом (трубчатом) отражателе 5 с образованием кольцевого канала 6, снабженного отводящим патрубком 7.

Наружная поверхность выходной части проводки 1 выполнена конической и образует с входным коническим участком рабочей камеры 2 сужающееся кольцевое сопло 8. Перфорированный насадок 4 выполнен в виде полого цилиндра с наличием в стенке продольных щелей в виде сквозных пазов 9 прямоугольного сечения. Отношение внутреннего диаметра отражателя 5 к наружному диаметру насадки 4 должно составлять 1,5—

2,1. Разгрузочный торец насадка снабжен отсекающей форсункой 10.

Устройство работает следующим образом.

Горячий прокат после выхода из последней клети стана поступает через проводку

1 в рабочую камеру 2, к да через подводящий патрубок 3 подают иод давлением охлаждающую воду. В полости рабочей камеры 2 происходит Henocpeдствениый контакт холодной жидкости с нагретой поверхностью обрабатываеi:()I > проката, в результате чего осуществ..:.1и1ся отбор тепла с горячего металла, отработавшая вода поступает в перфорированный насадок 4, откуда истекает через сквозные пазы 9 в кольцевой канал 6 и выводится через отводяц ий патрубок 7.

Теплопередача в рабочей камере 2 осуществляется путем создания на поверхности горячего металла тонкого слоя паровых пузырьков, образующихся в результат« протекания испарительного процесса, взаимодействующих с жидкостным холодным потоком. При заданных исходных параметрах вводимого охладителя эффективность теплопередачи определяется в основном активным протеканием массообменных процессов между пограничным слоем с остальной жидкостью, непосредственно не контактирующей с поверхностью охлаждения.

Установка перфорированного насадка 4 по всей длине в цилиндрическом отражателе 5 приводит в процессе работы к истечению отработавшей воды из насадка в ограниченное пространство кольцевого ка5

45 нала 6, в котором все продольные щели 9 равноудалены от цилиндрической стенки отражателя 5. Это создает при истечении струи равномерный подпор по длине насадка за счет их соударения и отражающего взаимодействия с внутренней поверхностью отражателя. В результате паровые пузырьки, оторвавшись в зоне отвода охладителя (в полости насадка) от поверхности металла, равномерно распределяются в радиальном направлении по длине насадка и обладают низкой степенью расширения, что способствует равномерному газонасыщению в полости насадка и снижению гидравлического сопротивления на пути ввода в него жидкостного потока из рабочей камеры.

Линейная скорость последнего возрастает, что повышает эффективность взаимодействия слоев путем увеличения межфазной поверхности и снижения термического сопротивления охладителя.

Снабжение перфорированного насадка 4 цилиндрическим отражателем 5 с отношением его внутреннего диаметра к наружному диаметру насадка 1,5 — 2,1 способствует оптимальному ведению режима охлаждения катанки и сортового проката в охлаждающих устройствах данного типа на действующих проволочных и сортовых станах с невысокими энергетическими параметрами охладителя. При ох ношении менее нижнего предела, например 1,4, в проведенных экспериментах наблюдается скачок падения скорости охлаждения за счет существенного роста гидравлического сопротивления и ис ходного давления при равных скоростях охладителя.

При отношении выше верхнего предела, например 2,2, визуальные наблюдения на прозрачной модели и жазывают разрушение пузырьков в пристенной области насадка

4 и прорыв газовых струек в кольцевой канал 6, при этом происходит снижение линейной скорости охладителя в рабочей камере 2 и скачкообразное падение скорости охлаждения за счет активизации радиальноl o .движения паровых «пузырьков», роста их вз-..имод«йствия. В итоге наблюдается тормоH,::-ние жидкостного потока в рабочей ка. .l ЕРЕ.

При отношении, равном 1,5 и 2,1, скорость охлаждения возрастает на 30 — 35 Г за счет изменения гидродинамики пузырькового процесса.

При отношении, равом 2,1, скорость достигает своего наибольшего значения, за счет оптимального размещения поверхности отражателя 5 относительно продольных щелей 9 перфорированного насадка 4, приводящего в процессе работы к разрушению паровых струек, дроблению пузырьков, повышению степени конденсации, т.е. режим теплосъема характеризуется максимальной скоростью охлаждения.

1294406

Составитель О. Румянцева

Редактор В. Петра ш Текред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 4)4/6 Тираж 481 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва. )К вЂ” 35, Раугцская наб., д. 4/5

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

Таким образом, изобретение характеризуется скачкообразным увеличением теплосъема в рабочей камере при неизменных параметрах охладителя в процессе ускоренного охлаждения катанки и сортового проката на проволочных и сортовых станах.

Применение изобрел ения позволит снизить энергозатраты на ускоренное охлаждение катанки и сортового проката примерно на 25Я за счет интенсификации теп- 10 лообменных процессов. При этом расход охлаждающей воды на каждое устройство снизится на 8 — 10 м /ч.

Формула изобретения

Устройство для охлаждения движущегося проката, содержащее проводку, рабочую камеру с патрубком для подвода охладителя и перфорированный щелевой цилиндрический насадок для его отвода, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, путем увеличения теплосъема в рабочей камере, устройство снабжено цилиндрическим отражателем, охватывающим перфорированный насадок и установленным соосно с ним, при этом отношение диаметра отражателя к диаметру перфорированного насадка равно 1,5 — 2,1.