Устройство для охлаждения движущегося проката

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЯИАЛИСТИЧЕСН РЕСПУБЛИН 12 19 В 45 02 БР ЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕН АВТОРСКОМУ СВИ(71) Институт черной металлургии(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯДВИЖУЩЕГОСЯ ПРОКАТА(57) Изобретение относится к прокатномупроизводству, а именно к производствукатанки 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.50 55 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, кда через подводящий патрубок 3 подаюг под давлением охлаждающую воду, В полости рабочей камеры 2 происходит непосредственный контакт холодной жидкости с нагретой поверхностью обрабатывае:нпроката, в результате чего осуществ,.1 е 1 ся отбор тепла с горячего металла, отработавшая вода поступает в перфорированный насадок 4, от. куда истекает через сквозные пазы 9 в кольцевой канал 6 и выводится через отводяций 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 поверхностьюохлаждения.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 ка 5 10 15 20 25 30 35 40 4 с нала 6, в котором все продольные щели 9равноудалены от цилиндрической стенки отражателя 5. Это создает при истеченииструи равномерный подпор по длине насадказа счет их соударения и отражающеговзаимодействия с внутренней поверхностьюотражателя. 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, чтоспособствует равномерному газонасыщению вполости насадка и снижению гидравлического сопротивления на пути ввода в негожидкостного потока из рабочей камеры.Линейная скорость последнего возрастает, что повышает эффективность взаимодействия слоев путем увеличения межфазной поверхности и снижения термическогосопротивления охладителя,Снабжение перфорированного насадка 4цилиндрическим отражателем 5 с отношением его внутреннего диаметра к наружномудиаметру 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 сневысокими энергетическими параметрамиохладителя. При оч гашении менее нижнегопредела, например 1,4, в проведенных экспериментах наблюдается скачок падения скорости охлаждения за счет существенногороста гидравлического сопротивления и исходного давления при равных скоростяхохладителя.При отношении выше верхнего предела,например 2,2, визуальные наблюдения напрозрачной модели показывают разрушениепузырьков в пристенной области насадка4 и прорыв газовых струек в кольцевойканал 6, при этом происходит снижениелинейной скорости охладителя в рабочейкамере 2 и скачкообразное падение скоростиохлаждения за счет активизации радиально.движения паровых пузырьков, роста ихвзаимодействия. В итоге наблюдается торможение жидкостного потока в рабочей ка;.1 е;е.При отношении, равном 1,5 и 2,1, скорость охлаждения возрастает на 30 - 35/за счет изменения гидродинамики пузырько.вого 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 и Текред И. Верес Корректор М. Шароши Заказ 414/6 Тираж 481 Подписное ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва. Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Таким образом, изобретение характеризуется скачкообразным увеличением тепло- съема в рабочей камере при неизменных параметрах охладителя в процессе ускоренного охлаждения катанки и сортового проката на проволочных и сортовых станах. Применение изобре 1 ения позволит снизить энергозатраты на ускоренное охлаждение катанки и сортового проката примерно на 25 Я за счет интенсификации теп лообменных процессов. При этом расход охлаждающей воды на каждое устройство снизится на 8 - 1 О м/ч. формула изобретенияУстройство 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.