Устройство для охлаждения изделий

 

Изобретение относится к устройствам для охлаждения и может быть использовано при термической обработке крупногабаритных изделий, например соединительных деталей трубопроводов диаметром до 1420 мм. Цель изобретения - улучшение условий эксплуатации путем снижения парообразования и устранения выброса охладителя. Устройство содержит закалочный бак с подводящими и отводящими патрубками, насос, расположенные вертикально и в нижней части бака коллекторы с поворотными соплами. Со стороны параллельных коллекторам стенок бака установлены дополнительные емкости, раположенные по отношению к баку с превышением и сообщающиеся с ним в нижней части посредством каналов, перекрываемых шиберами. 2 ил., 1 табл

СОЮЗ COB ETCKHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 21 D 1/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4498912/02 (22) 31.10.88 (46) 23.05.91. Бюл. М 19 (71) Днепропетровский инженерно-строительный институт (72) В.И. Большаков, Л.Н, Дейнеко, В.С. Толстых, В,А. Дробязко, М.А. Баэуевский, Ю.А. Винник, Ю..Б. Корнеев, С.К. Калиновский, Л.А. Власов, Ю.M. Рязанцев, С.А. Мордасов и В.А. Ушаков (53) 621.784,6(088.8) (56) Заявка Японии hb 52-88212, кл. С 21 0 1/62, 1977.

Авторское свидетел ьство СССР

М 1073302, кл . С 21 D 1/62, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к устройствам для охлаждения и может быть использовано при термической обработке крупногабаритных изделий, например, соединительных деталей трубопроводов диаметром до 1420 мм.

Цель изобретения — улучшение условий эксплуатации путем снижения парообраэования и устранения выброса охладителя, На фиг. 1 показано устройство, разрез; на фиг. 2 — то же, вид сбоку, Устройство состоит из бака 1 с подводящими 2 и отводящими 3 охлаждающую жидкость каналами, соединенными с расположенными в баке горизонтальными 4 и вертикальными 5 коллекторами с соплами

6, ориентированными в направлении нахо„„. Ж„„1650727 А1 (57) Изобретение относится к устройствам для охлаждения и может быть использовано при термической обработке крупногабаритных изделий, например соединительныхдеталей трубопроводов диаметром до 1420 мм. Цель изобретения — улучшение условий эксплуатации путем снижения парообраэования и устранения выброса охладителя. Устройство содержит эакалочный бак с подводящими и отводящими патрубками, насос, расположенные вертикально и в нижней части бака коллекторы с поворотными соплами. Со стороны параллельных коллекторам стенок бака установлены дополнительные емкости, раположенные по отношению к баку с превышением и сообщающиеся с ним в нижней части посредством каналов, перекрываемых шиберами. 2 ил., 1 табл. дящихся на противостоящей стороне бака 1 заборных патрубков 7 отводящих каналов 3. подключенных с помощью соединительного трубопровода 8 к входному патрубку 9 насоса 10, при этом со сторон, параллельных коллекторам.4 и 5 стенок 11, установлены дополнительные емкости 12, сообщающиеся в нижней части с баком 1 посредством каналов 13, перекрываемых запорной арматурой, например закрепленными на стенках

11 подвижными шиберами 14. В верхней ) части бака 1 со стороны заборных патрубков

7 установлен сливной карман 15. На отводящих каналах 3 установлены регулировочные вентили 16. Охлаждаемое изделие 17 удерживается в баке 1 с помощью захватного приспособления 18.

1650727

Устройство работает следующим обраэом.

В бак 1 заливается в требуемом количестве охлаждающая жидкость, заполняющая подводящие 2 и отводящие 3 каналы, вклю" чается насос 10, осуществляя принудительный отвод охлаждающей жидкости из бака

1 через конические заборные патрубки 7 отводящих каналов 3, регулировочные вентили 16, соединительный трубопровод 8, входной патрубок 9 насоса 10 и одновременную принудительную подачу охлаждающей жидкости в бак 1 от насоса 10 через подводящие каналы 2, соединенные с горизонтальными 4 и вертикальными 5 коллекторами с поворотными соплами 6, В процессе подачи охлаждающая жидкость поступает через горизонтальные 4 и вертикальные 5 коллекторы и под давлением истекает иэ сопл 6,ориентированных s направлении находящихся на противоположной по отношению к вертикальным коллекторам 5 стороне бака 1 заборных патрубков 7 отводящих каналов 3. Иэделие 17 краном с помощью захватного приспособления 18 опускается в бак 1 и охлаждается в подвешенном состоянии. Жидкость, вытекающая из сопл 6, создает направленную циркуляцию и перемешивание ее с внутренней и наружной сторон охлаждаемого изделия 17. По мере снижения температуры иэделия 17 изменяется величина теплоотвода и при достижении поверхностью металла температуры около 200 С имеет место смена пленочного режима кипения на пузырьчатое, характеризующаяся объемным вскипанием жидкости в баке, объемным парообразованием и частичным выбросом нагретого хладагента иэ бака 1 за счет резкого увеличения скорости охлаждения.

Для исключения опасного явления в дополнительные емкости 12, имеющие с баком 1 общие стенки 11, подается охлаждающая жидкость с более низкой температурой (no сравнению с температурой охладителя в баке 1), при этом уровень жидкости в емкостях 12 превышает уровень хладагента (или уровень сливных карманов 15) в баке 1, а в момент перед наступлением

"кризиса кипения" открывают каналы 13 путем перемещения запорной арматуры, выполненной в конкретном случае в виде подвижных шиберов 14, Создаваемый перепад высот обуславливает переток жидкости из емкостей 12 в бак 1 по принципу сообщающихся сосудов и вытеснение находящейся в баке 1 нагретой жидкости в сливные карманы 15, при этом перемешивание жидкой среды с помощью сопл 6 вызовет равномер50

Формула изобретения

Устройство для охлаждения изделий, содержащее закалочный бак с подводящими и отводящими патрубками, сливными карманами и коллекторами охлаждения с поворотными соплами, соединенными с насосом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации путем снижения парообразования и устранения выброса охладителя, оно снабжено размещенными над баком емкостями и соединенными с ними водоотводами с шиберами, при этом выходы водоотводов расположены в нижней части стенок бака, параллельных коллекторам охлаждения. ное снижение ее температуры вокруг изделия 17, Ускорение направленной циркуляции и снижение температуры жидкого теплоноси5 теля обеспечивает быстрый отвод тепла в момент смены режимов кипения, уменьшает парообразование, бурление и выброс вскипающих в пристенных слоях объемов жидкости, 10 В промышленных условиях опробывают режимы термической обработки штампосварного отвода — наиболее металлоемкого из соединительных деталей диаметром

1420 мм из стали 15ХСНД. В этом устройст15 ве воспроизводят условия охлаждения, создаваемые в базовом обьекте, включающем полное охлаждение изделий в кипящей среде, Готовые изделия помещают в.печь с выкатным подом, нагревают до 930 — 990 С, 20 выдерживают при этих температурах, после чего осуществляют полное охлаждение в кипящей воде, а также двухстадийное охлаждение, заключающееся в начальном охлаждении в баке в кипящей воде с после25 дующим на второй стадии при достижении металлом изделия температуры, интенсивного отвода тепла более ускоренным охлаждением, что достигается подъемом заслонок и открытием каналов, соединяющих бак с

30 дополнительными емкостями.

Результаты экспериментов представлены в таблице, Из приведенных в таблице данных следует, что быстрое введение новых порций

35 охладителя в момент перед началом интенсивного отвода тепла от поверхности изделия уменьшает парообразование на

49-54$ и полностью исключает выброс из бака охлаждающей среды за счет подавле40 ния объемного вскипания и бурления жидкости в баке, Ударная вязкость повышается почти в два раза, что обуславливает повышение качества металла.

1650727

Значения ударной вязкости КСУ-20, ж/м

Режим обработки

0,018

Охлаждение в кипя ей во е

310

Есть

0,03

158

Нет

142

0,035

Охлаждение в кипящей воде до

180 ф, открытие шиберов и подача в бак воды с температурой 80 С из дополнительных емкостей

Охлаждение в кипящей воде до

200 С, открытие шиберов и подача в бак воды с температурой 80 С из дополнительных емкостей

Количество выде- Наличие выброса лившегося пара, охлэдителя из бака м /т из елий

Известное ст ойство

П е агаемое ст ойство

Составитель Г. Максименко

Техред M,Moðãåíòàë . Корректор А. Осауленко

Редактор H. Гунько

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

Заказ 1585 Тираж 412, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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