Способ охлаждения изделий и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик р 1954441(22) Заявлено 150879 (21) 2810793/22-02с присоединением заявки Мо(23) Приоритет4Опубликовано 300882, Бюллетень Мо 32Дата опубликования описания 300882 РМ К . С 21 0 1/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытиИ(2) Авторыизобретения Б.Н. Кузнецов, В.В. Челышев, В,В. Кириченко и И;И. Бурняшев Волжский трубный заводИзобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано.для закалки изделий, преимущественно труб, или их режимного охлаждения.Известен способ охлаждения внутренней поверхности металлической трубы и устройство для его осуществления, когда трубу пропускают вокруг неподвижного сопла, из которого вытекают струи охлаждающей жидкости наклонно к плоскости поперечного сечения сопла и в радиальных направлениях. При этом каждая струя образует спиральный поток охлаждающей жидкости, подаваемый на внутреннюю поверхность .трубы 11 .Недостатком известного способа и устройства является недостаточная скорость и равномерность охлаждения изделий.Цель изобретения - повышение скорости охлаждения в процессе закалки при обеспечении равномерности охлаждения закаливаемой поверхности,Поставленная цель достигается тем, что на охлаждаемое иэделие подают охладитель в виде спиралевидного потока импульсных распыленных струй, которые создают в устройстве, содержащем коллектор с соплами снабженнымиконусными пружинными насадками.Предлагаемый способ и устройствопозволяют в комплексе реализоватьсовокупность признаков, направленныхна увеличение турбулентности потокаохладителя за счет спиралевидной закрутки струй, их пульсирования, распыления от витков пружинной насадкипеременной жесткости, что ведет к повышению скорости охлаждения и равномерности охлаждения,Способ осуществляется следующимобразом.Трубу, нагретую до температурызакалки, вводят в устройство для охлаждения, сообщают ей поступательноеи вращательное движение, Охладительподают на поверхность изделия в видеспиралевиднбго потока импульсных распыленных струй. При этом струи охладителя имеют различное сечение в направлении, перпендикулярном продольной оси сопла, причем струи перекры 25 вают максимально возможную площадьохлаждаемого кольцевого участка трубы,Указанный способ предотвращаетобразование паровой рубашки между30 охладителем и охлаждаемой поверх954441 ностью, обеспечивает интенсивное иравномерное охлаждение трубы, способ.ствует быстрому удалению охладителяиз зоны охлаждения,Результаты испытаний известногои предлагаемого способов приведеныв таблице.Предлагаемый способ осуществляется с помощью устройства, изображенного на чертеже.Устройство состоит из коллектора1, сопла 2, и укрепленной на немконусной пружиной насадки 3. Устройство располагается вокруг закаливаемого иэделия.Устройство работает следующим образом,Охлаждающая жидкость из коллектора 1 проходит в сопло 2, образуяструю, которая, попадая в конуснуюпружинную насадку 3, раздвигает ирастягивает витки, Переменная жесткость по длине пружинной насадкиобуславливает импульсное изменениескорости истечения непрерывного потока охлаждения. Эффект импульсногоизменения скорости истечения охладителя определяется растягиванием витков пружины давлением истекающей жид;ости на величину, определяемуюжесткостью пружины, ее длиной, величиной конусности и давлением жидкости. Однако вследствие переменно жесткости пружины по ее длине и турбулентности.потока жидкости, еще болееувеличивающейся при прохождении конусной пружины и истечении из нее ох-.ладителя, величина растягивания витков пружины не будет постоянной, а 5 все время изменяется по времени.Таким образом, за счет часто изменяющейся длины конусной пружинной насадки будет с той же частотой изменяться и сечение выходящего из нее пото- О ка охладителя, скорость истечения которого будет переменной, что и обуславливает импульсный характер истечения струй охладителя. При этом повы-.шение жесткости пружинной насадкиуменьшает амплитуду ее колебаний иувеличивает частоту пульсации истекающего потока охладителя. Скорость охлаждения, С/с Внешний вид охлаждаемой поверхности Способ охлажде- ния 1 / 23 28 На поверхности изделияпятна подсоплами 51 64 Известный 57 Поверхностьизделия без пятен 62 Предлагаемый 66 1, .Способ охлаждения изделий,включающий подачу на его поверхностьохладителя в виде спиралевидного потока, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью увеличения скорости иравномерности охлаждения, поток охладителя подают в виде импульсных распыленных струй,Формула изобретения Анализ результатов испытания известного и предлагаемого способов свидетельствует о большей эффективности предлагаемого способа и устройства перед известным как по интенсивности охлаждения, так и по равномерности охлаждения. Оба преимущества обеспечиваются в предлагаемом способе и устройстве за счет технологических и конструктивных особенностей, позволяющих увеличить эффективную площадь орошения охлаждаемой поверхности и осуществлять интенсивный теплосъем, что в целом обеспечивает эффективное использование охладителя. 2. Устройство для охлаждения изделий, содержащее коллектор с соплами,о т л и ч а ю щ е е с я . тем, что, сцелью увеличения скорости и равномерности охлаждения,оно снабжено конуснымипружинными насадками, разными на соплах.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции М 2378863,кл С 219/08, 1978.954441 6369/22 Тираж 587 ВНИИПИ Государственного комите по делам изобретений й откры 113035, Москва, Ж, Раушская