Устройство для газожидкостной обработки проката

 

Изобретение относится к прокатному производству, совершенствует процесс охлаждения полос во время горячей прокатки, и может быть использовано для охлаждения раската в черновой и чистовой группах, на промежуточном рольганге, а также для охлаждения готовых полос на отводящем рольганге перед смоткой их в рулон. Цель изобретения - повышение интенсивности обработки путем стабилизации смеси. Газожидкостная смесь поступает из форсунки 1 в смесепровод 2, в котором движется в восходящем потоке по кольцевому сечению между поверхностями смесеПровода 2 и продольной вставки 3, и из .выходной части смесепровода 2 поступает в делитель потока 4, где раздается по отводам 5, по которым транспортируется к распределительным насадкам, откуда истекает в виде сформированного аэрозольного потока на поверхность проката. Снабжение смесепровода 2 внутренней коаксиальной вставкой 3 приводит к увеличению отношения площади смоченной поверхности к массе жидкости, что повьшает степень дисперсности жидкосс е (Л ти. это, в свою очередь, обеспечивает равномерность раздачи по отводам 5. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 В 21 В 45 02 (L

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

l)O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3980839/22-02 (22) 26.11.85 (46) 30,09.87. Бюл. ¹ 36 (71) Институт черной металлургии (72) В.B.Ëèñèöêèé, И.В.Мураш, С.А.Братусь, О,Н.Штехно, А.И,Симонов, В.А,Тригуб,В.Д.Морозов, В.Т.Тилик, В.И.Мелешко и 10.Н.Шкода (53) 62 1.784.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 1088835, кл. В 21 В 45/02, 1984 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ

ОБРАБОТКИ ПРОКАТА (57) Изобретение относится к прокатному производству, совершенствует процесс охлаждения полос во время горячей прокатки, и может быть использовано для охлаждения раската в черновой и чистовой группах, на промежуточном рольганге, а также для охлаждения готовых полос на отводящем рольганге перед смоткой их в рулон.

Цель изобретения — повышение интенсивности обработки путем стабилизации смеси. Газожидкостная смесь поступает из форсунки 1 в смесепровод 2, в котором движется в восходящем потоке по кольцевому сечению между поверхностями смесепровода 2 и продольной вставки 3, и из .выходной части смесепровода 2 поступает в делитель потока

4, где раздается по отводам 5, по которым транспортируется к распределительным насадкам, откуда истекает в виде сформированного аэрозольного потока на поверхность проката. Снабжение смесепровода 2 внутренней коак- а ф сиальной вставкой 3 приводит к увеличению отношения площади смоченной поверхности к массе жидкости, что повышает степень дисперсности жидкос- С ти, а это, в свою очередь, обеспечивает равномерность раздачи по отводам 5, 2 ил.

1 13408

Изобретение относится к прокатному производству, совершенствует процесс охлаждения полос во время горячей прокатки, и может быть исгольг> зовано для охлаждения раската в черновой и чистовой группах, на промежуточном рольганге, а также для охлаждения готовых полос на отводящем рольганге перед смоткой их в рулон, Цель изобретения — повьш)ение интенсивности обработки путем стабилизации смеси, На фиг. 1 схематически показано устройство, общий вид; на фиг.2 — ус- 1 тановка вставки в смесепроводе.

Устройство состоит из форсунки 1, снабженной подводами воды и воздуха, соединенной своим выходным торцом со смесепроводом 2, в полости которого 2р концентрично расположена внутренняя профилированная вставка 3 с образованием кольцевого канала по длине смесепровода, Выходная часть смесепровода 2 соединена с входом делителя 4 25 потока, выполненного в виде полого герметичного корпуса с центральным каналом и равномерно распределенными выходными отверстиями, соединенными с отводами 5. Причем профиль раздели- 30 тельных стенок между отводными отверстиями в зоне раздачи потока выполнен в виде плавного перехода с входом, характеризующимся минимальным гидравлическим сопротивлением при распреде- З ленни потока. Отводы 5 соединены с распределительными насадками 6, установленными над или под поверхностью .обработки (охлаждения).

Насадки 6 выполняются перфориро- 4п ванными или щелевидными с выходными отверстиями (отверстием), формирую— щими в процессе работы распыленный поток оптимальной геометрической формы для заданного охла>кдаемого изде- 45 лия, например, при охлаждении полосы, профиль истекающего потока целесообразен в виде равноскоростного распыленного плоского факела, охватываю щего при минимальном удалении от поверхности охлаждения всю ширину полосы, Вставка 3 может выполняться трубчатой или стержневой формы. При этом оптимальное соотношение диаметров, определяющих кольцевое сечение смесепровода должно составлять 1,2 — 1,5.

Среднюю расчетную скорость движе— ния газожидкостной смеси целесообразно принимать равной 25 — 40 м/с.

58 ?

Устройство работает следующим образом.

Газообразный агент, например воздух, азот, пар вместе с жидкостью, например водой, маслом, растворами и т,п., подаются под давлением по своим подводам в форсунку 1, в которой в результате взаимодействия газа с жидкостью последняя дробится на мелкие капельки. При этом дисперсная фаза жидкости (капли) распределена в потоке газа, а дисперсная фаза газа (пузырьки) распределена в каплях жидкости, Газожидкостная смесь поступает из форсунки 1 в смесепровод 2, в котором движется в восходящем потоке по кольцевому сечению между поверхностями смесепровода 2 и продольной вставки

3. Из выходной части смесепровода 2 она поступает в делитель 4 потока, 1 где раздается по отводам 5, по которым транспортируется к распределительным насадкам 6, откуда истекает в виде сформированного аэрозольного потока

1 на поверхность обработки.

Снабжение смесепровода 2 внутренней коаксиальной вставкой 3 приводит к увеличению отношения площади смоченной поверхности к весу жидкости, что повышает степень дисперсности жидкости, а это обеспечивает равномерность раздачи по отводам 5. Сила удара движущихся капель жидкости о твердую поверхность кольцевого канала способствует улучшению контакта с ней и создает благоприятные условия для интенсивного диспергирования капель.

Установка. вставки 3 между форсункой 1 и делителем 4 с указанным соотношением диаметров обеспечивает в процессе работы устройства оптимальное формирование и двоение газожидкостной смеси по всей длине смесепровода 2 в ассиметричном кольцевом канале, При заданном расходе и приведенной величине скорости движения в кольцевом смесепровоце, толщина слоя смеси равна толщине кольца смесепровода и значительно меньше толщины слоя в пустотелом смесепроводе круглого сечения.

Так, например, при расходе смеси

700 нм /ч и нижнем пределе приведенной скорости 25 м/с толщина круглого смесепровода составляет 100 мм (опреУстройство для газожидкостной обработки проката, преимущественно для ускоренного охлаждения полосовой стали в потоке прокатного стана, выполненное в виде смесепровода, снабженного в его выходной части делителем потока, соединенным отводами с распределительными насадками, и гаэожидкостной форсункой в его входной части, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения интенсивности обработки путем стабилизации смеси, смесепровод снабжен внутренней, коаксиально расположенной вставкой с отношением внутреннего диаметра смесепровода к наружному диаметру вставки, находящимся в пределах 1,2-1,5.

3 1 34085 деляется по формуле расход-скорость смеси х сечение трубопровода), а кольцевого — 28 мм. Увеличение расхода и скорости смеси приводит к снижению толщины кольцевого смесепровода, Сжа5 тие толщины слоя при увеличении отношения площади омываемой поверхности к весу смеси приводит в процессе движения сжимаемой газожидкостной смеси в смесепроводе 2 к устранению поперечной циркуляции потока, застойных зон и неорганизованных вихрей в кольцевой полости смесепровода.

Это объясняется ускоренным выравниванием давления и профиля скоростей в плановом сечении кольцевого смесепровода, снижением тормозящего влияния поверхности. тракта, устранением эжекции периферийной области в приосевую. Все это приводит к интенсификации фазового массообмена и дроблению газовых пузырей, что в конечном итоге повышает устойчивость (стабилизацию) движущегося газожидкостного 25 потока и делает возможным равномерную и равноконцентрационную раздачу по отводам.

При заданном расходе смеси и различных степенях орошения воздухом (0,15-3,0 кг воды/кг воздуха) количество отводов в предлагаемом устройстве может быть увеличено на 50—

100 при отклонениях равномерности раздачи смеси по отводам 1-3Х. При

35 этом степень дисперсности потока возрастает на 20-307, а колебания в длине отводов составляют 200-3007..

При выполнении предлагаемого отношения диаметра смесепровода к диамет- 4 ру вставки менее указанного нижнего предела на прозрачной модели наблюдают канализированный ход газовой фазы, вызываемый сложностью выполнения равнотолщинности кольцевого канала сме- 45 сепровода. Это приводит к прорыву

4 газа в отдельных слаборазветвленных каналах с вытеснением жидкой фазы в локальных областях смесепровода, что снижает равномерность раздачи смеси в делителе. Так, при величине 1,1 указанного отношения отклонения по раздаче увеличиваются до 57..Увеличение приведенного отношения свыше указанной величины верхнего предела приводит к ухудшению дробления газовых пузырей в полости смесепровода, к их прохождению через делитель в отводы, что обеспечивает возможность запирания отвода, принявшего данный укрупненный пузырь. При величине равной 1,6 один из отводов начинает выбрировать и наблюдается порционное истечение смеси через насадок, соединенный с данным отводом.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение интенсивности обработки проката путем стабилизации смеси в смесепроводе перед раздачей по отводам.

Формула и з о б р е т е н и я

1 340858

Щие. 2

Составитель О,Румянцева

Техред Л.Сердюкова Корректор И,Муска

Редактор И.Касарда

Заказ 4380/13

Тираж 480

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полигра р ическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4