Центробежная машина

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к центробежным машинам с металлической изложницей, предназначенным для отливки труб. Цель изобретения - повышение качества отливок за счет улучшения условий теплоотвода. Центробежная машина снабжена импеллерами 9 и струйными аппаратами 6 с заборниками 8 охлаждающего агента, размещенными в полости между изложницей 1 и цилиндрической рубашкой 4. Сопла 7 струйных аппаратов выполнены плоскими, а их продольная ось направлена против направления вращения изложницы 1. Установка импеллеров 9 позволяет повысить давление в охлаждающей полости, исключить установку каких-либо уплотнений по охлаждающему тракту. За счет создания импеллерами растягивающих усилий появляется реальная возможность изготовления труб повышенной длины при минимальной толщине стенки изложницы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (so 4 В 22 Л 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МАШИНА

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П4НТ СССР (21) 4330428/23-02 (22) 08, 10,87 (46) 15.09.89.Бюл, Р 34 (71) Днепропетровский государственный университет им. 300-летия Воссоединения Украины с Россией и Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт .трубной промышленности (72) 10.К.Гонтарев, Ю.П.Михайлов, В,И.Елисеев, Б.А.Искра и Ю.Г.Соловьев (53) 62 1.74.042(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 997966, кл. В 22 D 13/02, 1981..(57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к центробежным машинам с металлической изложницей, предназначенным для отлив„„SU„, 1507528 А 1

2 ки труб. Цель изобретения — повышение качества отливок за счет улучшения условий теплоотвода. Центробежная машина снабжена импеллерами 9 и струйными аппаратами 6 с заборниками 8 охлаждающего агента, размещенными в полости между иэложницей 1 и цилиндрической рубашкой 4. Сопла 7 струйных аппаратов выполнены плоскими, а их продольная ось направлена против направления вращения изложницы 1.

Установка импеллеров 9 позволяет повысить давление в охлаждаюп1ей полости, исключить установку каких-либо уплотнений по охлаждающему тракту.

За счет создания импеллерами растягивающих усилий появляется реальная воэможность изготовления труб повышенной длины при минимальной толщине стенки изложницы. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1507528

Изобретение относится к литейному производству, н частности к центробежным машинам с металлической изложницей, предназначенным для отливки труб, и может найти применение при других осесимметричных изделиях.

Цель изобретения — повышение качества отливок за счет улучшения условий теплоотвода. 10

Па фиг.1 показана машина, продольное сечение; на фиг.2 — сечение Л-А на фиг.1; на фиг.3 — узел Х на фиг,2.

Центробежная машина состоит иэ изложницы 1, приводимой во вращение IS приводом 2. Изложница 1 с помощью роликов 3 центрируется относительно цилиндрической рубашки 4, на которой смонтирован коллектор 5 подачи охлаждающего агента, объединяющий 20 струйные аппараты 6 с плоскими соплами 7, против которых на цилиндрической рубашке 4 смонтированы эаборники 8 охлаждающего агента. На концах изложницы 1 размещены импеллеры 9.

Центробежная машина работает следу«ощ«.«м образом.

Перед заливкой в изложницу 1 жидкого металла оца приводится во вращение с помощью привода 2 вращения.Вра- 30 щение изложницы происходит в роликах 3, установленных в цилиндрической рубашке 4, В процессе раскрутки изложницы 1 включают охлаждение, н результате чего поступающий в коллек- 35 тор хладагент через струйные аппараты 6 и плоские сопла 7 направляется на поверхность изложницы 1. Пространство между цилиндрической рубашкой 4 и изложницей 1 заполняется хладаген- 40 том (водой), который отводится иэ полости через эаборник 8, При поступ-. лении н изложницу расплавленного металла жидкость на поверхности теплообмена вскипает. При этом возможно 45 образование пленки пара, ухудшающей отвод тепла от поверхности изложницы 1. Под действием плоских струй хладагента, вытекающего из сопл 7 и напранленногО против нращения .изложницы, паровая пленка на поверхности изложницы разрушается и сдувается, а затопленная струя непосредственно смывает охлаждаемую поверхность.

Вследствие того, что смывание происходит турбулентным потоком, эффективность теплообмена увеличивается.

Для смещения начала кипения на стенке изложницы в сторону более высоких температур на концах изложницы 1 установлены импеллеры 9, которые обеспечивая динамическое уплотнение изложницы 1 с цилиндрической рубашкой 4, позволяют увеличить давление н охлаждающей полости до 80 атм (при вращении изложницы с 3500 об, /мин, максимальном диаметре импеллеров

600 мм, а минимальном — 100 мм), что приводит к повышению температуры кипения на стенке до 170 С, а следовательно, способствует интенсивности теплообмена °

Угол раствора каждого сопла 7 струйных аппаратов 6 подобран таким образом, чтобы эона воздействия струй на поверхность изложницы перекрывалась двумя соседними струями сопл.

Количество раэдаточнь«х коллекторон по окружности изложниць« выбирается иэ условия обеспечения наиболее интенсивного тепломассообмена на поверхности изложницы„ которое достигается в случае непревышения роста толщины паровой пленки между коллекторами 1-2 мм.

Затопленная плоская струя одновременно вызывает интенсивную циркуляцию в объеме между двумя соседними раздаточными коллекторами 1-2 мм.

Затопленная плоская струя одновременно вызывает интенсивную циркуляцию в объеме между двумя соседними раздаточными коллекторами (фиг.3),дополнительно интенсифицируя теплоотвод от стенки изложницы.

Образовавшиеся вихри усредняют температуру хладагента как по периметру изложницы, ° так и по ее длине. Следовательно, изложница является равнонагруженной в тепловом отношении по всей ее наружной поверхности.

По результатам опытной проверки наиболее интенсивный теплообмен за счет разрушения паровой пленки достигается при угле наклона сопл к касательной о к поверхности изложницы 55-65

Количество сопл на струйных аппаратах 6 также зависит от длины изложницы, однако во всех случаях они должны располагаться вдоль продольной оси машины.

Для интенсификации процесса теплообмена на наружной поверхности изложницы и смещения критических тепловых потоков н сторону больших значений поверхность изложницы выполняется

1507528 в шероховатой с высотой гребней в преде- изготовлять изложницы с более тонкилах 0,4-1 мм или укладкой на поверх- ми стенками; ности изложницы металлической сетки о трукции повышение надежности к нс с ячейкой 0,3-1 мм и той же толщиной. эа счет использования импелле о 5 ров как

Импеллеры, обеспечивая "растяжку" динамических бесконтактных уплотнений. изложницы в осевом направлении, уменьшают ее прогиб в процессе работы,что позволяет уменьшить толщину ее стенок и более точно поддерживать угол наклона сопл к охлаждаемой поверхности, что в свою очередь влияет на теплообмен через стенку изложницы и процесс сдувания с поверхности паровой пленки, Такое конструктивное выполнение центробежной машины обеспечивает: увеличение интенсивности тепломассообмена эа счет создания турбулентного пристеночного слоя на наружной поверхности изложницы, сдув паровой пленки и повышение давления охлаждающей жидкости в охлаждающем тракте; равномерность температуры по всей наружной поверхности изложницы эа счет подачи охлаждающей жидкости по всей длине изложницы в направлении, перпендикулярном продольной оси, и равномерного ее отбора в том же направлении; эа счет растяжки" изложницы, обеспечиваемой импеллерами, можно

Формулаиэобретения

1. Центробежная машина, содержащая изложницу, размещенную в цилиндрической рубашке с образованием между ними полости, привод вращения изложницы, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества отливок эа счет улучшения условий теплоотвода, она снабжена импеллерами, смонтированными на торцах изложницы, и струйными аппаратами с заборниками охлаждающей среды, установленными на внутренней поверхности цилиндрической рубашки, при этом сопла струйных аппаратов расположены под углом к поверхности изложницы и направлены против направления вращения иэложни25 цы °

2. Иашннапоп. 1, отличаю— щ а я с я тем, что выходное отвер". стие сопла струйного аппарата выполнено в виде щели, параллельной оси иэ30

3. Иашинапоп. 1, отлича— ю щ а я с я тем, что наружная поверхность изложницы выполнена шероховатой.

A-A

1507523

Составитель Е.Буданов

Техред А.Кравчук Корректор N.Øàðîøè

Редактор M.Ïåòðoâà

Заказ 5495/16 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101