Форсунка для ускоренного охлаждения металла



Форсунка для ускоренного охлаждения металла
Форсунка для ускоренного охлаждения металла

 

C21D1/62 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)

Владельцы патента RU 2482196:

Закрытое акционерное общество "КОРАД" (RU)

Изобретение относится к металлургическому производству и может быть использовано для ускоренного охлаждения металла. Форсунка снабжена торцевой перегородкой и смесительной камерой, корпус выполнен в виде соосных трубопроводов для подачи жидкости и газа в смесительную камеру, имеющую внутреннюю фаску и отверстие на выходе и выполненную для регулирования ее внутреннего объема с возможностью осевого перемещения по трубопроводу для жидкости, при этом трубопровод для газа размещен внутри трубопровода для жидкости, в торце которого установлена по меньшей мере одна втулка с внутренним отверстием в виде сопла Лаваля, а торцевая перегородка выполнена с отверстиями для жидкости и отделяет трубопровод от смесительной камеры. Кроме того, отверстие на выходе из смесительной камеры может иметь резьбу, а примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля могут быть расположены так, что каждое критическое сечение сопла последующей по ходу движения газа втулки меньше критического сечения сопла предыдущей втулки или критическое сечение сопла предыдущей по ходу движения газа втулки меньше критического сечения сопла последующей втулки. Диаметр выходного отверстия предыдущей по ходу движения газа втулки может быть больше диаметра входного отверстия последующей по ходу движения газа втулки. Техническим результатом изобретения является возможность увеличения скорости истечения газожидкостной смеси, снижение расхода жидкости и газа и упрощение конструкции форсунки. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к металлургическому производству и может быть использовано для ускоренного охлаждения металла.

Известна многоступенчатая воздушно-гидравлическая форсунка для охлаждения горячего металла, содержащая корпус и сопло Лаваля (а.с. СССР №180213, кл. C21D 1/667, В05В 7/00, опубл. в 1966 г.).

Данное устройство по совокупности технических признаков и назначению является наиболее близким аналогом (прототипом) к предлагаемому решению.

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и невозможность обеспечения высокой скорости истечения газожидкостной смеси.

Задачей изобретения является разработка эффективно охлаждающей горячий металл форсунки.

Техническим результатом изобретения является возможность увеличения скорости истечения газожидкостной смеси, снижение расхода жидкости и газа, упрощение конструкции форсунки.

Настоящий технический результат достигается тем, что форсунка для ускоренного охлаждения металла, содержащая корпус и закрепленное в нем сопло Лаваля, согласно изобретению снабжена торцевой перегородкой и смесительной камерой, корпус выполнен в виде соосных трубопроводов для подачи жидкости и газа в смесительную камеру, имеющую внутреннюю фаску и отверстие на выходе и выполненную для регулирования ее внутреннего объема с возможностью осевого перемещения по трубопроводу для жидкости, при этом трубопровод для газа размещен внутри трубопровода для жидкости, в торце которого установлена, по меньшей мере, одна втулка с внутренним отверстием в виде сопла Лаваля, а торцевая перегородка выполнена с отверстиями для жидкости и отделяет трубопровод от смесительной камеры.

Кроме того, отверстие на выходе из смесительной камеры имеет резьбу.

Кроме того, примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что каждое критическое сечение сопла последующей по ходу движения газа втулки меньше критического сечения сопла предыдущей втулки.

Кроме того, примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что каждое критическое сечение сопла предыдущей по ходу движения газа втулки меньше критического сечения сопла последующей втулки.

Кроме того, примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что диаметр выходного отверстия предыдущей по ходу движения газа втулки больше диаметра входного отверстия последующей по ходу движения газа втулки.

Отверстие на выходе из смесительной камеры может иметь резьбу для установки различных насадок для формирования различных факелов газожидкостного потока.

В случае когда примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что каждое критическое сечение сопла последующей по ходу движения газа втулки меньше критического сечения сопла предыдущей втулки, значительно увеличивается скорость подачи при более мелком распылении газожидкостной смеси.

В случае когда примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что каждое критическое сечение сопла предыдущей по ходу движения газа втулки меньше критического сечения сопла последующей втулки, полости, образуемые отверстиями сопел примыкающих втулок, вакуумируются. В результате реализуется значительно больший перепад давления, чем от компрессора, и происходит приращение энергии за счет вакуума. Кинетическая энергия переходит в энергию давления заторможенного потока, но уже с дополнительной энергией вакуума.

В случае когда примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что диаметр выходного отверстия предыдущей по ходу движения газа втулки больше диаметра входного отверстия последующей по ходу движения газа втулки, улучшается устойчивость выхода на рабочий режим при наименьших первоначальных перепадах давления.

Наиболее целесообразно в качестве подаваемой по наружному соосному трубопроводу в форсунку для охлаждения металла жидкости использовать воду, а в качестве подаваемого по внутреннему соосному трубопроводу в форсунку для охлаждения металла газа использовать воздух, углекислый газ или азот.

На фиг.1 изображен один из возможных вариантов форсунки для охлаждения металла. Она содержит корпус в виде соосных внутреннего трубопровода для подачи газа 1 и наружного трубопровода для подачи жидкости 2; по крайней мере одну втулку с внутренним отверстием в виде сопла Лаваля 3, вставленную в торец трубопровода для подачи газа (газопровода); торцевую перегородку 4 с отверстиями для жидкости, отделяющую трубопровод от смесительной камеры; смесительную камеру 5, выполненную с внутренней фаской 6 и отверстием 7 на выходе, с возможностью осевого перемещения по корпусу для регулирования ее внутреннего объема. На фиг.2 представлено поперечное сечение форсунки.

Форсунка для охлаждения металла работает следующим образом.

При включенной подаче газа и жидкости, по внутреннему трубопроводу 1 газ через отверстие вставленной в трубопровод втулки с внутренним отверстием в виде сопла Лаваля 3 и жидкость по наружному трубопроводу 2 через отверстия торцевой перегородки 4 подаются в смесительную камеру 5. Жидкость, отражаясь от внутренней фаски 6 смесительной камеры 5, меняет направление, дробится и перемешивается под действием газа, выходящего из втулки с соплом Лаваля 3 в смесительную камеру 5 газа. Осевым перемещением смесительной камеры 5 по наружному трубопроводу 2 корпуса получают ее необходимый внутренний объем. Полученная в смесительной камере 5 газожидкостная смесь через отверстие 7 на выходе направляется на поверхность охлаждаемого металла.

Изобретение позволяет увеличить скорость истечения газожидкостной смеси, снизить расход жидкости и газа и упростить конструкцию форсунки.

1. Форсунка для ускоренного охлаждения металла, содержащая корпус и закрепленное в нем сопло Лаваля, отличающаяся тем, что она снабжена торцевой перегородкой и смесительной камерой, корпус выполнен в виде соосных трубопроводов для подачи жидкости и газа в смесительную камеру, имеющую внутреннюю фаску и отверстие на выходе и выполненную для регулирования ее внутреннего объема с возможностью осевого перемещения по трубопроводу для жидкости, при этом трубопровод для газа размещен внутри трубопровода для жидкости, в торце которого установлена по меньшей мере одна втулка с внутренним отверстием в виде сопла Лаваля, а торцевая перегородка выполнена с отверстиями для жидкости и отделяет трубопровод от смесительной камеры.

2. Форсунка для охлаждения металла по п.1, отличающаяся тем, что отверстие на выходе из смесительной камеры имеет резьбу.

3. Форсунка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что каждое критическое сечение сопла последующей по ходу движения газа втулки меньше критического сечения сопла предыдущей втулки.

4. Форсунка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что каждое критическое сечение сопла предыдущей по ходу движения газа втулки меньше критического сечения сопла последующей втулки.

5. Форсунка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что диаметр выходного отверстия предыдущей по ходу движения газа втулки больше диаметра входного отверстия последующей по ходу движения газа втулки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к плазменной обработке изделия, в частности к способам для плазменной поверхностной закалки и отпуска металлов и сплавов. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к лазерной термической обработке деталей. .

Изобретение относится к термической обработке доэвтектоидных низколегированных сталей и может быть преимущественно использовано при термической обработке сталей типа 20Г-20ГЛ.

Изобретение относится к термической обработке доэвтектоидных низколегированных сталей и может быть преимущественно использовано при термической обработке сталей типа 20Г-20ГЛ.

Изобретение относится к термической обработке доэвтектоидных низколегированных сталей и может быть преимущественно использовано при термической обработке сталей типа 20Г-20ГЛ.

Изобретение относится к листу электротехнической стали с ориентированной зеренной структурой со стекловидной покрывающей пленкой на основе форстерита и способу его изготовления, которые могут быть использованы для получения стального сердечника электрических устройств, таких как транформатор напряжения и электрический трансформатор.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для охлаждения стальных горячекатаных полос на отводящем рольганге непрерывного широкополосного стана перед смоткой в рулоны.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению бейнитной стали, используемой для изготовления, в частности, брони. .

Изобретение относится к области термообработки и может быть использовано для поверхностной закалки цилиндрических полых тел по периметру сечения, в частности колец подшипников.

Изобретение относится к области термообработки и может быть использовано для поверхностной закалки цилиндрических полых тел по периметру сечения, в частности колец подшипников.

Изобретение относится к технике распыления жидкости и может быть использовано в противопожарной технике, в сельском хозяйстве, в устройствах химической технологии и в теплоэнергетике.

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй.

Изобретение относится к способу газодинамического напыления порошковых материалов и устройству (варианты) для его реализации и может быть использовано в машиностроении, энергетике, металлургии и других сферах производства.

Изобретение относится к противопожарной технике. .

Изобретение относится к энергетике и предназначено для распыливания жидкостей и суспензий, например водоугольного топлива (ВУТ). .

Форсунка // 2382681

Изобретение относится к технике распыления жидкостей и прочих текучих веществ: растворов, суспензий, порошкообразных материалов, а также сред, содержащих разнородные компоненты или плохо смешиваемые механическим путем жидкости.

Изобретение относится к технике распыливания жидкости и может быть использовано в горелках, работающих на вязких топливах типа мазута и предназначенных для проведения кровельных работ, а также для подогрева битума в битумовозах и автогудронаторах.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания, распыления и нанесения полимерных материалов на поверхность, например, оборудования зданий и сооружений и может быть использовано в химической промышленности, в строительстве и т.д.

Изобретение относится к технологии сушки, применяемой в химической, микробиологической и пищевой промышленностях для распиливания жидкостей в распылительных сушилках (суспензий и растворов, а так же молока в молочной промышленности при производстве порошкового молока, в дальнейшем тексте - жидкостей) при помощи распылительной форсунки и газообразного распыливающего агента (сжатого воздуха или перегретого водяного пара, в дальнейшем - газа)
Наверх