Устройство для получения обрабатывающей среды

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветснихСоциалистичеснихРеслублин(51) М. Кл. В 21 В 45/02 1 есударстееииык комитет ло делам иэебретеиий и открытий(72) Авторы изобретения Институт черной металлургии(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОБРАБАТЫВАЮЩЕЙ СРЕДЫИзобретение относится к прокатному производству, конкретнее к производству катанки и сортового проката на проволочных и сортовых станах, и может быть использовано для ускоренного охлаждения металла и одновременного нанесения на его поверхность различных защитных покрытий как на существующих, так и на вновь сооружаемых станах, а также при выпуске других видов проката.Известны станы и способы ускоренного охлаждения движущегося горячего проката с помощью воды, распыленной в скоростном потоке воздуха, что позволяет значительно форсировать теплоотдачу и снижать расход охлаждающей воды 1,Однако интенсивность охлаждения мелкодисперсным скоростным водяным тума ном зависит от давления воздуха, соотношения массы воды и воздуха в смеси, скорости последней и других факторов. Потери металла в окалину составляют 2 - 10 кг/т. Наличие окалины на поверхности проката приводит к необходимости иметь в метизных цехах специальные травильные агрегаты и дорогостоящие очистные установки. Известны также способы обработки поверхности проката, согласно которым горячую катанку после выхода из последней клети орошают пересышенным раствором полимерных веществ, осаждаюшихся на поверхности металла при высоких температурах и исключающих окалинообразование 2.Однако, к устройствам для осуществления этих способов необходимо подвести подготовленную заранее обрабатывающую среду, представляющую собой двух- или трех- компонентную газожидкостную смесь.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для получения обрабатывающей среды, преимущественно двухкомпонентной газожидкостной смеси, содержащее корпус с тангенциально установленным подводящим патрубком и коническим насадком, выполненным в виде сопла Лаваля, полую вставку, установленную коаксиально в корпусе и образующую с ним кольцевую щель 3.Однако известное устройство недостаточно эффективно при использовании его для получения обрабатывающей среды, Та 863044ким образом, недостатками его являются некачественное смещение компонентов в свя.эи с прямоточным истечением центральногопотока (жидкого компонента), потери ки.нетнческой энергии потока в связи с обратными токами, возникающими в приосевойзоне.Цель изобретения -- повышение эффективности работы устройства.Указанная цель достигается тем, что, вустройстве для получения обрабатывающейсреды, преимущественно двухкомпоцентной газожидкостной смеси, содержащем корпус с тангенциально установленным подводящим патрубком и коническим насадком,выполненным в виде сопла Лаваля, полуювставку, установленную коаксиально в корпусе и образующую с ним кольцевую щель,в стенке полой вставки выполнено тангенциальное щелевидное отверстие.При этом полая вставка снабжена калиброванным центральным соплом, плошадь 2 Осечения которого равна 0,1 - -0,4 площадисечения тангенциального щелевидного отверстия.Такое решение позволяет повысить эффективность работы устройства и повыситькачество смещения компонентов как за счет 25лучшей гомогенизации потока перед зонойсжатия, т. е. повышения степени его однородности, так и за счет увеличения коэффициента эжекции и исключения потерь с обратными тоами в приосевой области.На фиг,схематически показано устрой-.стао для получения обрабатывающей среды,общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А нафиг. 1,Устройство для получения обрабатывающей среды состоит из корпусас танген- Зциально установленным патрубком 2, служащим для подвода газового компонента,конического насадка 3, выполненного в видесопла Лаваля, полой вставки 4, установленной коаксиальцо в корпусе 1 и образующейс ним кольцевую щель 5, причем в стенке40полой вставки выполнено тангенциальноещелевидное отверстие 6, а в ее переднемторце - калиброванное центральное сопло 7,площадь сечения которого составляет 0,1 -0,4 от площади сечения тангенциального шелевидного отверстия 6. Кроме того, уст ройство включает фиксирующую гайку 8 ипатрубок 9, предназначенный для отводаполученной обрабатывающей среды, Положение полой вставки 4 относительно корпуса 1 может регулироваться.Устройство работает следующим образомЧерез центральный канал 10 полой встав.ки 4 под давлением подается жидкий компонент обрабатывающей среды (пассивныйпоток), например вода, пересышенный раствор полимерных веществ и др. Одновременно через тангенццально установленный патру.бок 2 во вцутренчюю полость корпуса 1 подается под давлением газообразный ком понент (активный поток), например сжа. тый воздух, пар, азот и другие. где наряду с поступательным движением происходит его эакручиванье. Истечение жидкого компонента из канала 1 О происходит двумя потоками: основным тангенциальным - -через щелевидное отверстие 6 и дополнительным осевым (прямоточным) - через центральное калиброванное сопло 7, При истечении основного потока жидкого компонента происходит его закручивание и смешение с вращающимся потоком газообразного компонента. В результате взаимодействия двух вращающихся потоков ицтенсифицируется процесс их смешения. Далее смешаный поток поступает в сужающуюся часть сопла Лаваля и, пройдя критическое сечение сопла, формируется, поступая в цатрубок 9 в виде расширяющейся струи,1 редварительцое смешение двух вращающихся потоков позволяет повысить степень однородности смешанного потока (обрабатывающей среды), до ввода его в сопло Лаваля. Повышение же степени однородности потока перед зоной сжатия является одним из путей увеличения экономичности устройства,Выполнение площади поперечного сечения калиброванного центрального сопла, равной 0,1 - 0;4 площади сечения тангенциальцого щелевндцого отверстия, позволяет оптимизировать интенсификацию процесса смесеобразовация и практически устранить возможность возникновения обратных токов в приосевой зоне.Увеличение верхнего предела больше 0,4 приводит к снижению степени однородности полученной обрабатывающей среды, а уменьшение нижнего предела меньше О, - к понижению эжекционной способности дополнительного осевого потока.Предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность процесса поверх-. ностной обработки движущегося горячего металла за счет повышения качества обрабатывающей среды и уменьшения затрат на ее. получение и транспортивание.формула изобретения1. Устройство для получения обрабатывающей среды, преимущественно двухкомпонентной газожидкостной смеси, содержащее корпус с тангенциально установленным подводящим патрубком и коническим насад. ком, выполненным в виде сопла Лаваля, полую вставку, установленную коаксиально в корпусе и образующую с ним кольцевую щель, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устрой.863044 Составнтель Г, Ростов Редактор Л. Тврнна Техред А. Бойкас Корректор Н.йвыдкая Заказ 1641/10 Тираж 891 Пода ясное ВНИИПИ Государственного комнтета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/Ь филиал ППП аПатент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4ства в стенке полой вставки выполнено тангенциальное щелевидное отверстие.2. Устройство по и, 1, отличающееся тем, что полая вст.",вка снабжена калиброван. ным центральным соплом, площадь сечения которого равна 0,1 - 0,4 площади сече ния тангенциального щелевидного отвер стия. Источники информации,поинятые во внимание при экспертизе. Дрозд В. Г., Лямин Г, Н., Хорьков В, Б,Оборудование и процессы ускоренного ох.лаждения проката. Металлургическое оборудование. Обзор 1 ИИинформтяжмаш,1977, 1 - 77 - 32,2, ПатентБельгии754367,кл. В 21 В , опублик. 1975.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке281538/02, кл. В 2 В 45/ОЙ,1979,