Устройство для охлаждения изделий

(51) 4 С 21 Э 1/64 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ М АВТОРСМО ВИДЕТЕЛЬСТ удоиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 30.12.85,. Бюл. У 48 (71) Днепропетровский ордена Тр вого Красного Знамени металлург ческий институт им. Л.И.Брежнева (72) К.ф.Стародубов, И.Е.Долженков, Л.Н.Дейнеко, С.К.Калиновский,В.С.Тол стых, С.Г.Каплан, Г.К.Михайлин, Л.А.Власов, В.Д.Нохрин, В.А.Сержантов и А.Н.Колосов(56) Авторское свидетельство СССР М 627173, кл. С 21 Э /44, 1978.Авторское свидетельство СССР В 922161, кл. С 21 П 1/64, 982. (54)(57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ, содержащее цилиндрический бак с выходным отверстием в днище и размещенными вдоль его образующей рядом коллектором с соплами, систему подвода и отвода охлаждающей жидкости, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышениякачества изделий, оно снабженоустановленными перед соплами экранами, выполненными в виде пластин,имеющих возможность поворота и наклона относительно своих продольныхосей и соосно расположенным над выходным отверстием днища отражателем охлаждающего потока, выполненным в виде конуса, имеющего возможность осевого перемещения.установлены в своей нижней части нашарнирах,2. Устройство по п.1, о т л и - Е ч а ю щ е е с я тем, что экраны1 12Изобретение относится к металлургии и может быть использовано притермической обработке крупногабаритных изделий, преимущественно со-.единительных деталей трубопроводов( переход, цилиндрический патрубок,днище диаметром до 1420 мм,Цель изобретения - повышение качества изделий путем увеличения равномерности их охлаждения.На фиг.1 изображено устройство,для охлаждения изделий, вид сбоку;на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Устройство для охлаждения изделий, преимущественно соединительных деталей трубопроводов, состоитиз бака с днищем 1 в виде конусообразной воронки, внутри бака расположено несколько рядов горизонтальных коллекторов 2 с поворотны- .ми соплами 3 и поворотные экраны4 в форме прямоугольных пластин, имеющих возможность радиального наклона относительно шарнира 5. В нижнейворонкообразной части бака 1 над выходным каналом 6 соосно ему установлен с возможностью осевого перемещения конический отражатель охлаждающего потока 7, а ограничитель выброса воды 8 смонтирован в верхней части бака 1, закрывающегося крышкой 9.Выходной канал 6 через отводящийтрубопровод 10 соединен с окалиносборником 11 и насосом 12, подающимжидкость в бак через последовательно соединенные подводящий трубопровод 13 и горизонтальные коллектора2, перед которыми смонтированы регулировочные вентили 14. Охлаждаемоеизделие 15 закреплено в баке с помощью захватного приспособления 16.Устройство работает следующим образом.В бак 1 заливается в требуемомколичестве охлаждающая жидкость,включается насос 12, осуществляяпринудительный отвод охлаждающейжидкости от выполненного в форме воронки днища бака 1 через выходнойканал 6 по отводящему трубопроводу10 и одновременную принудительнуюподучу охлаждающей жидкости в бак 1с помощью подводящего трубопровода13, который соединяется через регулировочные вентили 14 с горизонтальными коллекторами 2, с размещенными на них поворотными соплами3. В процессе принудительной подачи охлаждающая жидкость под давле 01324 з нием истекает из поворотных сопел3, ориентированных таким образом,чтобы выходящими струями создать нап равленное вращательное перемещение.охладителя внутри бака 1, а также 5произвести гидросбив паровой рубашки в труднодоступных участкахизделия 15, опущенного в бак 1 спомощью захватного приспособления 1016 и охлаждаемого в подвешенномсостоянии, За счет формы днищабака 1, регулирования направленияистечения струй из сопел 3 и принудительного отвода охладителя из бака создается направленное вращательное перемещение слоев жидкости.При этом линейная скорость перемещения охладителя у пристенныхобъемов будет характеризоватьсябольшими значениями, чем в центре 20бака 1, а следовательно, и охлаждение на периферии бака 1 будет происходить с большей скоростью. Дляустранения этого недостатка в баке 1 устанавливаются экраны 4, которые выполняются поворотными длясмещения вращающейся жидкости кцентру бака и достижения за счетэтого равномерного перемещения жидкости по объему бака 1, что приведет к повышению равномерности охлаждения и в целом к повышению равномерности свойств изделия 15.Для повышения равномерности охлаждения изделий конической формы (переходы) путем создания параллельности ребра экрана с образующей перехода поворотные экраны 4 выполнены с возможностью радиального наклона относительно шарнира 5. От 30 35 40 45 рицательное влияние образующейсяпри вращении жидкости воздушной воронки устраняется расположенным в нижней части бака коническим ограничителем распространения воздушнойворонки 7. Оптимальные условия отвода охладителя обеспечиваются величиной зазора между воронкообразным днищем бака 1 и отражателем 7,который регулируется путем. подъема 50 или опускания последнего. Для исключения попадания окалины в подводящий трубопровод 13 служит окалиносборник 11. Крьппка бака 9 предназначена для уменьшения выделений па ра в окружающую среду и сокращения тепловых потерь при нагреве охлаждающей среды до температуры кипения (при охлаждении в кипящейоптимальные условия охлаждения,устанавливается за счет поворотапрямоугольных пластин относительнопроходящих через продольные оси симметрии вертикальных осей на 1-90Радиальный наклон продольной оси сим.метрии пластин относительно своего шарнирно закрепленного нижнегооконца на 1-12 обеспечит создание 1 О наилучших условий охлажцения приохлаждении изделий типа переход.В баке цилиндрической формы, заполненном охлаждающей жидкостью,поворотные сопла регулируются та ким образом, чтобы исходящей из нихохлаждающей жидкостью создать направленное круговое перемещение хладагента относительно оси бака, чтоприводит к сбиву паровой рубашки 20 и выравниванию условий охлажденияизделий. Выполнение сопел с регулируемым направлением истечения охладителя позволит также осуществлятьсбив паровой рубашки на тех поверх ностях изделия, отвод. пара от которых затруднен например при охлаждении днищ таким местом будет являтьсянижняя наружная поверхность, подкоторой будут скапливаться пузырькипара, лишенные возможности обойтипрепятствие и подняться вверх),Это приведет к выравниванию условий охлаждения стенки изделия снаружи и внутри и к повышению равномерности свойств металла.35Для облегчения создания вращательного движения охлаждающей жидкости нижняя часть бака выполнена вформе воронки. В процессе отвода 40охладителя из бака образуется исходящая из отводящего канала и расширяющаяся кверху воздушная воронка,нарушая условия равномерного охлаждения изделия. Для устранения этого явления в нижней воронкообразной части бака над выходным каналом соосно ему установлен с возможностьюосевого перемещения конический отражатель распространения воздушной воронки. Осевое перемещение.отражателя предназначено для создания между воронкообразной частьюбака и отражателем оптимального зазора, способствующего надежному улавливанию воздушной воронки, Увеличение 55 равномерности охлаждения изделийв процессе термообработки в конеч"ном итоге приводит и к повышению ихкачества. 3 1201324 среде). Кроме того, крышка бака 9 вместе с ограничителем выброса воды 8 предохраняет от выплеска жидкости из бака при ее вращении. Угол поворота экранов относительно про дольных осей составляет 1-90оУгол 1 соответствует минимальному экранированию жидкости, 90 - макосимальное экранирование охладителя (пластина перпендикулярна касательной, проведенной через ближайшую точку на поверхности изделия). Угол радиального наклона. продольной оси симметрии пластины относительно своего шарнирно закрепленного нижнего конца составляет 1-12 . Наклон 1о о соответствует наиболее близкому к вертикальному расположению пластин (для случая охлаждения переходов с малой конусностью), 12 - максимально возможной конусности перехо- дов, при охлаждении которых экранирующие пластины должны располагаться параллельно образующим детали.Устройство для охлаждения может быть выполнено с нагнетающим насо, сом, расположенным перед подводящим трубопроводом, и с заборным насосом, установленным после отводящих патрубков.Расположенные равномерно по периметру бака к центру от поворотных сопел экраны в форме прямоугольных пластин, каждая из которых выполнена с возможностью поворота относительно вертикальной оси, проходящей через продольную ось симметрии пластины, имеющую возможность радиального наклона относительно своего шарнирно закрепленного нижнего конца, предназначены для отражения вращающихся слоев хладагента от пристенных объемов .бака к центру и создания за счет этого условий регулируемого равномерного охлаждения вВ зависимости от степени экранирования движущихся вращательно периферических слоев в жидкости (необходимая степень экранирования обусловливается путем выбора угла встречи плоскости экрана с вращающимся охладителем) достигается равномерное перемешивание жидкости по объему бака, приводящее к выравниванию теплоотвода от центра изделия и его боковых участков. Необходимый угол встречи вращающихся слоев охладителя с экраном, обеспечивающий1201324 9 ро 5 ень окпаждаюией сре 8 ы21201324 иг. 2 Составитель В.МарковскийТехред Т.Тулик Корректор М.Максимишин едактор М.Недолужен Заказ 7 одпис Патент",4 Ужгород, ул оек 963/24 Тираж ВНИИПИ Государственного компо делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушс 552тета СССРкрытийая наб д