Устройство для охлаждения изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 9) 1 О 1/6 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКО Н, Дейнек МА Б ков, Лязко, В.С. Тол эуевский Калинов С.А. Мор еев, С, язанце,Б. Ков, Ю.Мков ии ЬЬ 52-88212, 1977.свидетельство СС С 21 О 1/62, 1984 Я ИЗ Изобретение отно для охлаждения и може при термической обраб ных изделий, наприм деталей трубопроводо ится к устроиствам т быть использовано отке крупногабаритр, соединительных диаметром до 1420 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДДЕЛИЙ Цель изобретения - улучшение условий эксплуатации путем снижения парообраэования и устранения выброса охладителя,На фиг. 1 показано устройство, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сбоку,Устройство состоит из бака 1 с подводящими 2 и отводящими 3 охлаждающую жидкость каналами, соединенными с расположенными в баке горизонтальными 4 и вертикальными 5 коллекторами с соплами 6, ориентированными в направлении нахо(57) Изобретение относится к устройствам для охлаждения и может быть использовано при термической обработке крупногабаритных изделий, например соединительныхдеталей трубопроводов диаметром до 1420 мм. Цель изобретения - улучшение условий эксплуатации путем снижения парообраэования и устранения выброса охладителя. Устройство содержит эакалочныйбак с подводящими и отводящими патрубками, насос, расположенные вертикально и в нижней части бака коллекторы с поворотными соплами. Со стороны параллельных коллекторам стенок бака установлены дополнительные емкости, раположенные по отношению к баку с превышением и сообщающиеся с ним в нижней части посредст- ф вом каналов, перекрываемых шиберами. 2 ил 1 табл,дящихся на противостоящей стороне бака 1 заборных патрубков 7 отводящих каналов 3, подключенных с помощью соединительного трубопровода 8 к входному патрубку 9 насоса 10, при этом со сторон, параллельных коллекторам.4 и 5 стенок 11, установлены дополнительные емкости 12, сообщающиеся в нижней части с баком 1 посредством каналов 13, перекрываемых запорной арматурой, например закрепленными нв стенках 11 подвижными шиберами 14. В верхней части бака 1 со стороны заборных патрубков 7 установлен сливной карман 15. На отводящих каналах 3 установлены регулировочные вентили 16. Охлаждаемое изделие 17 удерживается в баке 1 с помощью захватного приспособления 18, 1650727Устройство работает следующим обраэом. В бак 1 заливается в требуемом количестве охлаждающая жидкость, заполняющая подводящие 2 и отводящие 3 каналы, вклю" чается насос 10, осуществляя принудительный отвод охлаждающей жидкости из бака 1 через конические заборные патрубки 7 отводящих каналов 3, регулировочные вентили 16, соединительный трубопровод 8, входной патрубок 9 насоса 10 и одновременную принудительную подачу охлаждающей жидкости в бак 1 от насоса 10 через подводящие каналы 2, соединенные с горизонтальными 4 и вертикальными 5 коллекторами с поворотными соплами 6, В процессе подачи охлаждающая жидкость поступает через горизонтальные 4 и вертикальные 5 коллекторы и под давлением истекает иэ сопл 6,ориентированных в направлении находящихся на противоположной по отношению к вертикальным коллекторам 5 стороне бака 1 заборных патрубков 7 отводящих каналов 3. Иэделие 17 краном с помощью захватного приспособления 18 опускается в бак 1 и охлаждается в подвешенном состоянии, Жидкость, вытекающая из сопл 6, создает направленную циркуляцию и перемешивание ее с внутренней и наружной сторон охлаждаемого изделия 17. По мере снижения температуры иэделия 17 изменяется величина теплоотвода и при достижении поверхностью металла температуры около 200 С имеет место смена пленочного режима кипения на пузырьчатое, характеризующаяся объемным вскипанием жидкости в баке, объемным парообразованием и частичным выбросом нагретого хладагента иэ бака 1 за счет резкого увеличения скорости охлаждения.Для исключения опасного явления в дополнительные емкости 12, имеющие с баком 1 общие стенки 11, подается охлаждающая жидкость с более низкой температурой (по сравнению с температурой охладителя в баке 1), при этом уровень жидкости в емкостях 12 превышает уровень хладагента (или уровень сливных карманов 15) в баке 1, а в момент перед наступлением "кризиса кипения" открывают каналы 13 путем перемещения запорной арматуры, выполненной в конкретном случае в виде подвижных шиберов 14, Создаваемый перепад высот обуславливает переток жидкости из емкостей 12 в бак 1 по принципу сообщающихся сосудов и вытеснение находящейся в баке 1 нагретой жидкости в сливные карманы 15, при этом перемешивание жидкой среды с помощью сопл 6 вызовет равномер 50 55 Формул а изобретения Устройство для охлаждения изделий, содержащее закалочный бак с подводящими и отводящими патрубками, сливными карманами и коллекторами охлаждения с поворотными соплами, соединенными с насосом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации путем снижения парообразования и устранения выброса охладителя, оно снабжено размещенными над баком емкостями и соединенными с ними водоотводами с шиберами, при этом выходы водоотводов расположены в нижней части стенок бака, параллельных коллекторам охлаждения. ное снижение ее температуры вокруг изделия 17,Ускорение направленной циркуляции иснижение температуры жидкого теплоноси 5 теля обеспечивает быстрый отвод тепла вмомент смены режимов кипения, уменьшает парообразование, бурление и выбросвскипающих в пристенных слоях объемовжидкости,10 В промышленных условиях опробываютрежимы термической обработки штампосварного отвода - наиболее металлоемкогоиз соединительных деталей диаметром1420 мм из стали 15 ХСНД. В этом устройст 15 ве воспроизводят условия охлаждения, создаваемые в базовом обьекте, включающемполное охлаждение изделий в кипящей среде, Готовые изделия помещают в.печь с выкатным подом, нагревают до 930 - 990 С,20 выдерживают при этих температурах, послечего осуществляют полное охлаждение в кипящей воде, а также двухстадийное охлаждение, заключающееся в качальномохлаждении в баке в кипящей воде с после 25 дующим на второй стадии при достиженииметаллом изделия температуры, интенсивного отвода тепла более ускоренным охлаждением, что достигается подьемом заслоноки открытием каналов, соединяющих бак с30 дополнительными емкостями.Результаты экспериментов представлены в таблице,Из приведенных в таблице данных следует, что быстрое введение новых порций35 охладителя в момент перед началом интенсивного отвода тепла от поверхности изделия уменьшает парообразование на49-547 ь и полностью исключает выброс избака охлаждающей среды за счет подавле 40 ния объемного вскипания и бурления жидкости в баке,Ударная вязкость повышается почти вдва раза, что обуславливает повышение качества металла.451650727 Значения ударной вязкости КСУ,ж/мРежим обработки 0,018 Охлаждение в кипя ей во е310 Есть 0,03 158 Нет 142 0,035 Охлаждение в кипящей воде до180 ф, открытие шиберов и подача в бак воды с температурой 80 С из дополнительныхемкостей Охлаждение в кипящей воде до200 С, открытие шиберов и подача в бак воды с температурой 80 С из дополнительныхемкостей Количество выде- Наличие выброса лившегося пара, охлэдителя из бакам/т из елий Известное ст ойство П е агаемое ст ойствоСоставитель Г. МаксименкоРедактор Н. Гунько Техред М,Моргентал . Корректор А, Осаулаказ 1585 Тираж 412, Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101