Устройство для охлаждения изделий

, Е. Долженков,ядкин, В.С.Толс"К,Калиновскийртов ордена Трудометаллургиа В 52-88213977,9 52-88212,977. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР(71 ) Днепропетровскийвого Красного Знаменический институт(54 ) ( 57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯИЗДЕЛИЙ, содержащее закалочный бак с подводящими и отводящими гтрубками, насос и коллекторы с соплами; расположенные в нижней части бака, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повйаения".качества изделий, оно снабжено дополнительными коллекторами с соплами, расположенными вертикально,и коническими насадками,шарнирно укрепленными на отводящих патрубках, при этом сопла коллекторов выполнены поворотными и Г -образной формы и расположены в шахматном порядке относительно сопел соседнихколлекторов, а отводящие патрубкн установлены на уровне 0,4-1,0 высо- ЕФ ты дополнительных коллекторов отдна бака.Изобретение относится к устройствам для охлаждения и может быть использовано при термической обработ-.ке полых крупногабаритных металлических изделий, преимущественносоединительных деталей трубопроводов диаметром до 1420 мм.Известно устройство для закалкитруб погружением в воду, состоящееиз бака с подводящим и отводящимохлаждающую жидкость каналами; насоса, установленного перед подводя"щим каналом, соединенным с горизонтально расположенным в баке вдольохлаждаелого изделия коллектором исоплами 13,Недостаток укаэанногоустройствавоэможность обработки изделий толь-ко определенной формы и с небольшойтолщиной стенки,.достатоцной дляобеспечения сквозной прокалиъаемости. Устройство обеспечивает интенсивное охлаждение за счет перелешивания слоев воды только с наружнойстороны охлаждаемого иэделия малого диаметра; Отсутствие перемешивания жидкости во внутренней полостиизделия приводит к образованию фпаровой рубашки", что вызывает появление неравномерности свойств навнутренней поверхности и короблениеизделия,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяустройство для охлаждения изделий,содержащее закалочный бак с подводящими и отводящими патрубками, насоси коллекторы с соплами, расположенные в нижней части бака21,К недостаткам. известного устройства следует отнести возможностьобработки изделий только определеннойФормы с простой геометрией сеченияи небольшой (до 11 мм )толщиной.стенки, достаточной для обеспечениясквозной прокаливаемости, При охлаждении изделий более сложной формы(например отводов, переходов, тройников с диаметром до 1420 мм и толщиной стенки более 16 мм наружноеперемешивание охлаждающей жидкостине позволяет достичь увеличения скорости и равномерности охлаждения и,следовательно, улучшения комплексасвойств, Кроме того, неравномерность,охлаждения с наружной и внутреннейсторон не дает возможности избежатькоробления по сечению изделия, Равномерная структура при охлажденииможет быть достигнута путем инЪенсивного охлаждения одновременно состороны наружной и внутренней поверхности охлаждаемого изделия.Цель изобретения - повышение качества иэделийПоставленная цель достигаетсятем, что устройство для охлажденияизделий, содержащее эакалочный бакс подводящими и отводящими патрубками, насос и коллекторы с соплами,расположенные в нижней части бака,снабжено дополнительными коллекторами с соплами, расположенными вертикально, и коническими насадками,шарнирно укрепленными на отводящихпатрубках, приэтом сопла коллекто"ров выполнены поворотными и Г-образной формы и расположены в шахматномпорядке относительно сопел соседних 510 коллекторов, а отводящие патрубкиустановлены на уровне 0,4-1,0 высо"ты дополнительных коллекторов отдна бака,На фиг. 1 изображено устройстводля охпаждения иэделий,вид сбоку;на фиг. 2 - то же, вид сверху,Устройство для охлаждения полыхизделий, преимущественно соединительных деталей трубопроводов, состоитиз бака 1 с подводящими 2 и отводяцими 3 охлаждающую жидкость патрубками, соединенными с расположеннымив баке горизонтальными 4 и вертикальными 5 коллекторами с соплами бориентированными в направлении находящихся на противоположной стороне бака 1. конических насадок 7, шарнирно установленных на отводящихпатрубках, которые подключены с по 30 мощью соединительноготрубопроводаЮ к входному патрубку 9 насоса 10;при этом горизонтальные оси входныхотверстий 11 вертикальных групп отводяцих патрубков 3 расположены на35 уровне, равном 0,4-1,0 высоты соответствующих вертикальных коллекторов 5, а сопла б находящихся в однойплоскости коллекторов 4 и 5 располо-жены в шахматном порядке и выполнены40 поворотными. На отводящих патрубках3 установлены регулировочные вентили 12. Охлаждаемое изделие 13 удерживается в баке 1 с помощью захватного приспособления 14,Устройство для охлаждения полыхкрупногабаритных изделий работаетследующим образом.В бак 1 заливается в требуемомколичестве охлаждаюцая жидкость,включается насос 10, осуществляя50 принудительный отвод охлаждающейжидкости из бака 1 через коническиенасадки 7 отводящих патрубков 3,регулировочные вентили 12, соединительный трубопровод 8, входной пат 55 рубок 9 к насосу 10 и одновременнуюпринудительную подачу охлаждающейжидкости в бак 1 от насоса 10 черезподводящие патрубки 2, соединенныес горизонтальными 4 и вертикальны 60 ми 5 коллекторами с поворотными Г -образной Формы соплами 6. В процессепринудительной подачи охлаждающаяжидкость поступает через горизонтальные 4 и вертикальные 5 коллек 65 торы и под давлением истекает изсопел 6, ориентированных в направлении находящихся на противоположной по отношению к вертикальным коллекторам 5 конических насадок 7, Изделие 13 краном с помощью захватного приспособления 14 опускается в 5 бак 1 и охлаждается в подвешенном состоянии. Охлаждающая жидкость, истекающая из сопел, создает направленную циркуляцию и перемешивание ее с внутренней и наружной стороны 10 охлаждаемого изделия; Сопла изготовлены с возможностью регулирования направления истечения жидкости относительно поверхностей охлахдаемого изделия. Это достигается выполнением сопел поворотными -образной формы, Сопла коллекторов как гори,зонтальных, так и вертикальных, размещены в шахматном порядке, что способствует равномерному перемешиванию охлахдающей жидкости по объему бака. Принудительный отвод ох-. лаждающей жидкости из бака и принудительная подача в бак с помощью насоса создает направленное движение жидкости в баке от сопел к коническим насадкам отводящих патрубков,Устройство для охлаждения может быть выполнено.с нагнетающим насосом, расположенным перед подводящими патрубками и с заборным насосом, ЗО установленным после отводящих патрубков.Расположенные по ширине бака со стороны подводящих патрубков вертикальные коллекторы с соплами пред назначены для создания направленной циркуляции охлаждающей жидкости в баке и увеличения скорости и равномерности охлаждения, в основном, со стороны внутренней, поверхности 40 охлаждаемого изделия, что приводит к выравниванию механических свойств по толщине стенки изделия и уменьшению коробления и воэможности возникновения деформационных трещин по толщине стенки изделия и умень-: шению коробления и возможности возникновения деформационных трещин. в сварных соединениях. Вертикальные коллекторы с соплами способствуют также равномерному охлаждению наружной поверхности изделия.Расположение сопел, размещенных в одной плоскости коллекторов в шахматном порядке, позволяет получить равномерное перемешивание охлаждающей жидкости. Сопла вертикальных и У горизонтальных коллекторов ориентированы в направлении находящихся на противоположной стороне бака ко" нических насадок. Расположение на противоположных сторонах бака вертикальных коллекторов с соплами и отводящих патрубков дает возможность получить направленную принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости относительно наружной и внутренней поверхностиизделий.1 При выполнении этих условий достигается направленность циркуляции охлаждающейжидкости в баке и увеличение скорости охлаждения изделий., С помощью соединительного трубопровода отводящие патрубки подсоединены к входному патрубку насоса. Это обеспечивает замкнутую циркуляцию охлаждающей жидкости в системе. Принудительная подача и отвод охлаждающей жидкости осуществляется одним насосом. Возможен вариант установки двух автономных насосов: с помощью одного иэ них производится подача охлаждающей жидкости в бак, с помощью другого- отвод жидкости из бакаРасположение горизонтальных осей отводящих патрубков на уровне 0,4-, 1,0 от высоты соответствующих вертикальных коллекторов обеспечивает создание направленной принудитель ной циркуляции относительно наружной и внутренней поверхности.иэделия При размещении осей входных отверстий отводящих патрубков ниже 0,4 и выае 1,0 .высот соответствующих вертикальных коллекторов уменьшается направленность принудительной циркуляции и скорость движения охлаждающей жидкости, что отрицательно сказывается на равномерности свойств изделий.Изготовление сопел поворотными Г-образной формы делает возможным. регулирование направления истечения охлаждающей жидкости по отношению к охлаждаемой поверхности изделия,что особенно необходимо прй термоупрочнении крупногабаритных полых несимметричных изделий.Для усиления принудительной циркуляции и перемваивания охлаждающей жидкости по отношению к внутренней и внешней поверхностиизделий служат коыические насадки, шарнирно уста- новленные на отводящих патрубках.Технико-экономический эффект данного изобретения составит 500 тыс.руб./5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проек 4 Тираж 540НИИПИ Государственногопо делам изобретений035, Москва, Ж-З 5, Рау Подписное оиитета СССР открытий кая наб., д.