CN102321789A - 冷却板材的组合式喷管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冷却板材的组合式喷管，它包括压缩空气集管，压缩空气集管内部设有冷却水集管，压缩空气集管两端分别设有进口密封板和出口密封板，进口密封板外端设有供水管和供气管，供水管与冷却水集管相通，供气管与压缩空气集管相通，压缩空气集管上部间隔设有多个喷嘴，所述喷嘴包括气雾喷嘴本体，气雾喷嘴本体与压缩空气集管连通，气雾喷嘴本体通过喷嘴本体供水管与冷却水集管连通，气雾喷嘴本体前端为喷头。本发明可使冷却水在压缩空气的作用下，雾化成微细颗粒后喷向冷却物体表面，通过微细液滴与冷却物体表面的强换热，带走冷却物体表面热量；通过单独调节水流量，调节气雾喷管的冷却能力。

Description

冷却板材的组合式喷管

技术领域

本发明涉及一种板带材热处理环节的冷却装置，尤其涉及一种冷却板材的组合式喷管。

背景技术

目前，用于板带材冷却的技术，主要为水喷淋冷却(WSC，Water Spray Cooling)、气体喷吹冷却(AJC，Air Jet Cooling)等，其中水喷淋冷却，广泛用于板带材的急冷，如CP机组炉后快冷段等。水喷淋冷却是冷却水通过冷却喷嘴或冷却喷管以一定压力、一定角度、一定水流密度喷射到冷却物体表面，冷却水与被冷物体进行强热交换，带走被冷物体热量，达到冷却被冷物体目的的一种冷却方式。当前，水喷淋冷却主要存在以下几方面问题：1、冷却能力，水喷淋冷却能力与被冷物体表面温度、水流密度、水滴速度、水滴粒径、带钢表面状态等因素有关。在冷却高温物体时，高温表面极容易形成气膜阻止射流水滴与表面接触，导致冷却能力低。因此，不适合高温物体冷却或高温物体的高温区间冷却；2、冷却能力调节，由于水喷淋冷却必须通过水喷嘴实现，而喷嘴必须在特定的工况下才能正常工作(如压力、流量等)，这样就很难通过改变水流密度(即水流量)的方式调节水喷淋管的冷却能力，因此水喷淋冷却能力调节受到局限性；3、冷却均匀性，通过水喷淋喷嘴或喷管喷出的液滴尺寸大，并且在物体表面分布不均，这样直接导致物体冷却不均匀，造成一些冷却缺陷，例如带钢瓢取、组织不均匀、性能不均匀等，严重影响带钢质量。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，而提供的一种冷却板材的组合式喷管，冷却水在压缩空气的作用下，在喷嘴外部雾化成微细颗粒，并形成柳叶状喷雾，喷向冷却物体表面，尤其，喷嘴按一定角度、间距、高度等参数安装，避免各喷头喷雾间的相互干扰，并形成均匀的喷雾。

本发明采用的技术方案：

一种冷却板材的组合式喷管，它包括压缩空气集管，压缩空气集管内部设有冷却水集管，压缩空气集管两端分别设有进口密封板和出口密封板，进口密封板外端设有供水管和供气管，供水管与冷却水集管相通，供气管与压缩空气集管相通，压缩空气集管上间隔设有多个喷嘴，所述喷嘴包括气雾喷嘴本体，气雾喷嘴本体与压缩空气集管连通，气雾喷嘴本体通过喷嘴本体供水管与冷却水集管连通，气雾喷嘴本体前端为喷头。

上述的喷头与气-雾喷管中心线成角度α2，多个喷嘴均匀分布在压缩空气集管上部，相邻两喷嘴喷射覆盖面具有重叠量B。

上述气雾喷嘴本体与压缩空气集管密封连接。

上述在压缩空气集管上，位于出口密封板外侧设有透板。

上述气雾喷嘴本体和喷头通过螺母固接在一起。

本发明取得的技术效果：

1、本发明所涉及的气-雾喷管，可使冷却水在压缩空气的作用下，雾化成微细颗粒后喷向冷却物体表面，通过微细液滴与冷却物体表面的强换热，带走冷却物体表面热量；通过单独调节水流量，调节气雾喷管的冷却能力；

2、喷嘴按一定角度、间距、高度等参数安装，避免各喷头喷雾间的相互干扰，并形成均匀的喷雾。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的B-B剖面图；

图3为图1的X1放大图；

图4为喷头的安装尺寸示意图；

图5为喷头6的结构示意图；

图6为图5的A1-A1剖面图；

图7为图5的B1-B1剖面图。

其中，1.供水管；2.供气管；3.压缩空气集管；4.冷却水集管；5.气雾喷嘴本体；6.喷头；7.紧固螺母；8.入口密封板；9出口密封板；10透板；11喷嘴本体供水管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

参见图1-7，一种冷却板材的组合式喷管，它包括压缩空气集管3，压缩空气集管内部设有冷却水集管4，压缩空气集管两端分别设有进口密封板8和出口密封板9，密封板外侧设有透板10，进口密封板外端设有供水管1和供气管2，供水管与冷却水集管相通，供气管与压缩空气集管相通，压缩空气集管上部间隔设有多个喷嘴，所述喷嘴包括气雾喷嘴本体5，所述气雾喷嘴本体与压缩空气集管密封连接。气雾喷嘴本体与压缩空气集管连通，气雾喷嘴本体通过喷嘴本体供水管11与冷却水集管连通，气雾喷嘴本体前端为喷头6，气雾喷嘴本体和喷头通过螺母7固接在一起。所述的喷头与气-雾喷管中心线成角度α2，多个喷嘴均匀分布在压缩空气集管上部，相邻两喷嘴喷射覆盖面具有重叠量B。

本发明提供的压缩空气及冷却水分别通过供气管2、供水管1进入各自集管内，在喷嘴本体5内混合雾化，再通过喷头6喷射到冷却物体表面，以达到冷却物体的目的。

本发明所涉及的压缩空气集管3为一无缝钢管，其入口端与入口密封板8焊接，出口端与出口密封板9焊接，并在尾端与透板10焊接，在面向冷却物体的方向开有一定数量的孔，用于安装喷嘴本体5。

本发明所涉及的冷却水集管4为一无缝钢管，一端与冷却水集管供水管1焊接，一端密封，整体置于压缩空气集管3内，在面向冷却物体方向开有一定数量的小孔，用于安装喷嘴本体供水管11。

本发明所涉及的喷嘴本体5为圆钢加工而成具有不同大小内径的圆管，底部为一小孔并通过锥形孔延伸至大孔；在靠近出口端管身加工外螺纹，用于紧固螺母7紧固喷头6；在靠近入口端管身钻两个小孔，用于安装喷嘴本体供水管11，这两个小孔中心线在同一截面上，并相对布置；喷嘴本体5可使压缩空气集管3内的压缩空气通过底部的小孔进入喷嘴本体5内部，并垂直吹向由喷嘴本体供水管11流出的冷却水，并把其打碎雾化。

本发明涉及的喷嘴本体供水管11为无缝钢管加工而成，其一端安装在冷却水集管4小孔内与冷却水集管4焊接，一端安装在气雾喷嘴本体5的侧边小孔内与气雾喷嘴本体5焊接，将冷却水集管4内的冷却水沿喷嘴本体5中心线垂直方向引入喷嘴本体5内。

本发明所涉及的喷头6通过紧固螺母7固定在喷嘴本体5上；喷头6加工成特殊的形状，可使喷嘴本体5内的雾化颗粒喷出形状成柳叶形，并通过与喷管中心线成一定角度的布置方式，形成均匀的覆盖面。

另外，本发明所涉及的气-雾喷管，可使冷却水在压缩空气的作用下，雾化成微细颗粒后喷向冷却物体表面，通过微细液滴与冷却物体表面的强换热，带走冷却物体表面热量；通过单独调节水流量，调节气雾喷管的冷却能力。

图2为图1的B-B剖面图。由图可以看出供水管1穿过进口密封板8与冷却水集管4焊接，供气管2穿过进口密封板8伸入压缩空气集管3，出口密封板9焊接在压缩空气集管出口侧，保证压缩空气集管的密封。

图3为图1的X1放大图。由图可以看出喷嘴本体5穿过压缩空气集管3开孔并与之焊接；每个喷嘴本体5包括2根喷嘴本体供水管11，喷嘴本体供水管11一端与冷却水集管4小孔焊接，一端与喷嘴本体5身上的小孔焊接，喷嘴本体供水管11将冷却水集管4内的冷却引入喷嘴本体5内；喷头6安装在喷嘴本体5出口侧，并通过紧固螺母固定。

附图4为喷头的安装尺寸示意图。喷头6以与气-雾喷管中心线成一定安装角度α2方式、按一定重叠量B安装，可形成均匀覆盖面。α1为喷嘴的喷射角度；α2为喷嘴的安装角度；E为喷嘴的安装间距；D为喷嘴的覆盖面长轴直径；B为重叠量，H为喷嘴的安装高度。

本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。

Claims (5)

1.一种冷却板材的组合式喷管，其特征在于：它包括压缩空气集管(3)，压缩空气集管内部设有冷却水集管(4)，压缩空气集管两端分别设有进口密封板(8)和出口密封板(9)，进口密封板外端设有供水管(1)和供气管(2)，供水管与冷却水集管相通，供气管与压缩空气集管相通，压缩空气集管上部间隔设有多个喷嘴，所述喷嘴包括气雾喷嘴本体(5)，气雾喷嘴本体与压缩空气集管连通，气雾喷嘴本体通过喷嘴本体供水管(11)与冷却水集管连通，气雾喷嘴本体前端为喷头(6)。

2.根据权利要求1所述的冷却板材的组合式喷管，其特征在于：所述的喷头与气-雾喷管中心线成角度α2，多个喷嘴均匀分布在压缩空气集管上部，相邻两喷嘴喷射覆盖面具有重叠量B。

3.根据权利要求1或2所述的冷却板材的组合式喷管，其特征在于：所述气雾喷嘴本体与压缩空气集管密封连接。

4.根据权利要求1或2所述的冷却板材的组合式喷管，其特征在于：在压缩空气集管上，位于出口密封板外侧设有透板(10)。

5.根据权利要求1或2所述的冷却板材的组合式喷管，其特征在于：所述气雾喷嘴本体和喷头通过螺母(7)固接在一起。

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