Устройство для внутреннего охлаждения труб

.С 21 О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ(72) Ю.П,Гуль, А.Ф,Сиухин, В.Т.Шевцов и Л.И.Иоскаленко (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного ЗнамЕни металлургический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР И 632737, кл. С 21 О 1/62, 1977.2. Авторское свидетельство СССР И 492569 в кл. С 21 0.9/08, 1968. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО ОХЛАЖДЕНИЯ ТРУБ содержащее заглу" шенный с одного торца полый цилиндр и коаксиально установленный внутри него полый стержень, а также трубопровод для подвода охладителя, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучаения качества обработки за счет устранения коробления труб, оно снабжено размещенными между цилиндром и стержнем радиальными патрубками, дисками, закрепленйыми на поверхности цилиндра, и дополнительными патрубками, размещенными в нижнем его секто" ре, при этом в верхнем секторе ци" линдра выполнены .отверстия,2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снаб" жено эксгаустером, соединенным с цилиндром.3. Устройство по пп.1 и 2, о т л и" ч а ю щ е е с я тем, что диски вы" полнены с телами качения, установлен- Ф ными по его периметру,4. Устройство по пп.1"3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дросселем, установленным в верхнем.секторе цилиндра.Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при термической обработке труб как с отдельного, так и с прокатного нагрева,Известно устройство для охлаждения изделий, содержащее секции с соп-. лами, расположенными на полом стерж.не, причем сопла наклонены по отношению к радиальным линиям, отходящим от продольной оси стержня, и установлены по отношению к продольной оси устройства с увеличением угла по длине устройства от 35 до 70 в выходную стоорону 1 1.Недостатками известного решения являются возможность коробления иэделий в процессе термической обработки и неравномерность охлажденияСтекаемый по нижнему сектору трубы охлади- тель разделяет трубу на верхний и ниж ний секторы охлаждения, в результате этого теплоотвод по толщине стенки тру бы, ее периметру и длине осуществляется неравномерно, что вызывает коробЛание и неравномерность механических свойств готовых изделий.Наиболее близкой к изобретению яв". ляется установка для термического уп" рочнения труб, содержащая заглушенный с одного торца полый цилиндр и коаксиально установленный внутри него полый: стержень, а также трубопровод для подвода охладителя 2.Однако известная установка не обеспечивает равномерногоохлаждения по длине и периметру иэделия, поскольку не отводится стекаемый в нижнюю часть. охлаждаемой трубы охладитель и отсутствуют устройства, препятствующие ко.робЛению труб при охлаждении.Целью изобретения является улучше" ние качества обработки за счет устранения коробления труб.Указанная цель достигается тем, что устройство для внутреннего охлаж" дения труб, содержащее заглушенный с одного торца полый цилиндр и коакси". ально установленный внутри него полый стержень, а также трубопровод для под" вода охладителя, снабжено размещенными между цилиндром и стержнем радиальны" ми патрубками, дисками, закрепленными на поверхности цилиндра, и дополни" тельными патрубками, размещенными в нижнем его секторе, при этом в верхнем секторе цилиндра выполнены отверстия.Устройство дополнительно снабжено эксгаутером, соединенным с цилиндром. Кроме того, диски в устройстве выполнены с телами качения, установленными по его периметру,Устройство также снабжено дроссе 5 лем, установленным в верхнем секторецилиндра.. На фиг1 изображена общая схемаустройства; на фиг,2 - разрез А-А нафиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1;1 О на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1.Устройство содержит заглушенный содного торца полый цилиндр 1 наружнымдиаметром 0 и коаксиально установленный внутри него полый стержень 215 наружным диаметром д, Между цилиндром1 и стержнем 2 образуется кольцеваяполость 3, при этом внутренний диаметр цилиндра 1 в 2-2,5 раза большенаружного диаметра полого стержня 2.20 Это обусловлено необходимостью полного удаления из зоны охлаждения отработанного охладителя. В случае меньшего значения отношения диаметров воэ"никают затруднения с отводом охлади 25 тЮля, и он скапливается в нижней части охлаждаемой трубы.Полый цилиндр 1 и стержень 2 свя"заны радиальными патрубками 4. На цилиндре 1 с помощью кольцевых фланцевЗО 5 жестко закреплены диски 6, диаметркоторых равен внутреннему диаметруобрабатываемых иэделий 7 после полного охлаждения. По периметру дисковразмещены тела. 8 качения. Диски обЗ 5 разуют зоны 9 охлаждения, каждая изкоторых связана радиальйыми патрубка-ми 4 с полостью стержня 2,Устройствотакже содержит дополнительные патрубки 10, установленные4 О в нижней, части полого цилиндра 1, которые связывают нижний сектор кольце"вой полости с зонами охлаждения.Верхний сектор кольцевой полости связан с зонами охлаждения отверстиями45 11, Дополнительные патрубки 10 установлены с возможностью изменения ихдлины в зависимости от .диаметра обрабатываемого Аделия, например ввинчиваются, и выступают к линии касаниятел качения с внутренней поверхностьюохлвждаемого изделия на расстояниеВ0,9 Ь, где и - расстояние от внут"ренней поверхности обрабатываемогоизделия 7 до наружной поверхности по 55лого цилиндра 1, ограничивающего кольцевую полость. Это обеспечивает полное удаление отработанного охладителя из нижнего сектора охлаждаемогоизделия и, следовательно, одинаковую3 10272 скорость охлаждения по периметру иэделия.Патрубки трубопровода 12 служат для подвода охлаждающей жидкости в полый стержень 2, а эксгаустер 135 для засасывания и отвода иэ кольцевой . полости отработанного охладителя,В заднем кольце торцевой полости установлена дросселирующая заслонка 14, частично перекрывающая верхний сектор полости, Поскольку часть воды из верхнего сектора зоны охлаждения не попадает через отверстия. в кольцевую полость, а стекает вниз, в нижнем секторе скапливается большее коли 15 чество охладителя, следовательно, для обеспечения одинаковой скорости охлаждения по периметру иэделия отработанный охладитель снизу должен уда. ляться с большей скоростью чем свер 1 го ху. Заслонка обеспечивает большее разрежение в нижнем секторе полости и полное удаление охлаждающей жидкости из нижней части изделия.Длина охлаждающего устройства зависит от его назначения, способа перемещения изделия при охлаждении, скорости охлаждения и геометрии трубы. В случае использования предлагаемого устройства для охлаждения концов труб, оно имеет одну или две зоны охлаждезо ния и длина его равна длине охлаждаемого участка. При охлаждении труб по всей длине устройство имеет две, три и больше зон охлаждения (в зависимости от необходимой скорости охпаж.з 5 дения и толщины стенки трубы) и крепится на специальной штанге, .Устройство работает следующим образом.Перед началом работы на полом цилиндре 1 устанавливают и закрепляют с помощью кольцевых фланцев 5 диски 6, диаметр которых равен внутреннему диаметру обрабатываемой трубы после полного ее охлаждения. Дополнительные па 45 трубки 10 вывинчивают до необходимой длины в зависимости от диаметра обрабатываемого изделия. Включают эксгаутер 13. Через патрубки трубопровода 12 в полый стержень 2 под давлением подают охлаждающую жидкость, которая по радиальным патрубкам 4, связывающим полость стержня с зонами охлаждения, поступает в устройства для подачи охлаждающей жидкости, например сопла 55 или форсунки. 42Устройство для охлаждения легко входит в нагретое изделие 7, имеющее диаметр больший, чем холодное изделие на величину линейного расширения при нагреве. Изделие при этом подвергается воздействию потоков охпадителя, подающегося из радиальных патрубков. Охладитель, отразившись от стенки охлаждаемого изделия, попадает в отверстие 11 в цилиндре 1 или стекает в нижний сектор охлаждаемого изделия в пределах зоны охлаждение, ограниченной дисками 6, препятствующими проникновению отработанного охладителя предыдущей эоны с вновь поступающим и отработанным охладителем в последующей зонах. Благодаря этому обеспечивается качественная закалка по длине охлаждаемого изделияИзделие 7 в процессе охлаждения находится в поступательном или возвратно-поступательном движении, что исключает возможность образования "мягких" пятен в зоне контакта трубы с дисками.Отработанный охладитель через от" верстия 11 в цилиндре 1 и дополни- . тельные патрубки 10 благодаря разре-. жению, создающемуся в результате работы эксгаустера 13, всасывается в коль" цевую полость,3, образованную попым стержнем 2, помещенным в цилиндр 1, что исключает возможность смешивания потоков отработанного и вновь поступающего охладителя и благодаря чему поддерживается постоянство температуры охлаждающей жидкости, а следовательно, и равномерность охлаждения по длине и периметру каждой зонь охлаждения, При этом дроссепирующая заслонка 14 создает большее раэряжение в нижнем секторе кольцевой полости, пГес-,- печивая полное удаление охпадителя из нижней части охлаждаемого изделия и, .следовательно, равномерность охлаж. дения по периметру изделия.Труба после охлаждения опирается на тела 8 качения, позволяющие охлаждать вращающиеся в процессе термообработки трубы. После обработки трубы легко удаляются, скатываясь по телам качения.Использование предложенного устройства. позволяет повысить качество изделий за счет устранения коробления труб и снизить до 54 количество повторных обработок..Ти еа Фили Проектная,ПРедактор И.Николайч еевевеаеееееве еее Заказ 4676/30 ВНИИПИ .Го ло дел 11303, Иос