CN102327831A - 用于板带材冷却的气-雾喷管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于板带材冷却的气-雾喷管，它包括气集管，气集管内部通过支撑板设有冷却水集管，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，供气管与气集管相通，气集管下部间隔设有多个喷嘴。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

用于板带材冷却的气-雾喷管

技术领域

本发明涉及一种板带材热处理环节的冷却装置，尤其涉及一种用于板带材冷却的气-雾喷管。

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，而提供的一种用于板带材冷却的气-雾喷管，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：

一种用于板带材冷却的气-雾喷管，它包括气集管，气集管内部通过支撑板设有冷却水集管，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，供气管与气集管相通，气集管下部间隔设有多个喷嘴，所述喷嘴包括气雾喷嘴供气管，气雾喷嘴供气管内设有气雾喷嘴供水管，气雾喷嘴供气管与气集管相通，气雾喷嘴供水管与冷却水集管相通，气雾喷嘴供气管下部设有液体帽，液体帽上设有与气集管、冷却水集管相通的第一孔，液体帽下部设有气体帽，气体帽具有第二孔，第二孔与外部大气连通。

上述的气体帽与气-雾喷管中心线成角度α2，多个喷嘴均匀分布在气集管下部，相邻两喷嘴喷射覆盖面具有重叠量B。

上述液体帽与气雾喷嘴供水管螺纹连接，液体帽与气雾喷嘴供水管、气雾喷嘴供气管间均设有垫片。

上述在气集管上，位于出口密封板外侧设有透板。

上述液体帽和气体帽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向剖面图；

图3为图2的X1放大图；

图4为图1的A-A向剖视图；

图5为气雾喷嘴安装尺寸示意图。

其中，1.供水管；2.供气管；3.冷却水集管；4.气集管；5.气雾喷嘴供水管；6.气雾喷嘴供气管；7.液体帽；8.气体帽；9.紧固螺母；10.垫片；11.进口密封板；12.出口密封板；13透板；14支撑板。

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1-5，一种用于板带材冷却的气-雾喷管，它包括气集管4，气集管内部通过支撑板14设有冷却水集管3，气集管两端分别设有进口密封板11和出口密封板12，出口密封板外侧设有透板13，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，供气管与气集管相通，气集管下部间隔设有多个喷嘴，所述喷嘴包括气雾喷嘴供气管6，气雾喷嘴供气管内设有气雾喷嘴供水管5，气雾喷嘴供气管与气集管相通，气雾喷嘴供水管与冷却水集管相通，气雾喷嘴供气管下部设有液体帽7，液体帽上设有与气集管、冷却水集管相通的第一孔，液体帽下部设有气体帽8，液体帽和气体帽通过螺母9固接在一起，气体帽具有第二孔，第二孔与外部大气连通。所述的气体帽与气-雾喷管中心线成角度α2，多个喷嘴均匀分布在气集管下部，相邻两喷嘴喷射覆盖面具有重叠量B。所述液体帽与气雾喷嘴供水管螺纹连接，液体帽与气雾喷嘴供水管、气雾喷嘴供气管间均设有垫片10。

本发明提供的气-雾喷管通过压缩空气及冷却水分别通过供气管、冷却水集管供水管进入各自集管内，在喷嘴外混合雾化，再喷射到冷却物体表面，以达到冷却物体的目的。

本发明所涉及的气集管4为一无缝钢管，其入口端与进口密封板11焊接，出口端与出口密封板12焊接，并在尾端焊接透板13，在面向冷却物体的方向开有一定数量的孔，用于安装气雾喷嘴供气管6；

本发明所涉及的冷却水集管3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4内，在面向冷却物体方向开与压缩空气集管4同等数量的孔，并且与之同心，用于安装气雾喷嘴供水管5。

本发明所涉及的支撑板14为“月牙”形钢板，其焊接在冷却水集管3面向冷却物体侧，用于支撑冷却水集管3。

本发明所涉及的气雾喷嘴供气管6为一无缝钢管，安装于压缩空气集管4上的开孔内，并与压缩空气集管4焊接，用于气雾喷嘴供气；

本发明所涉及的气雾喷嘴供水管5为一无缝钢管，安装与冷却水集管3上的开孔内，并与冷却水集管3焊接，气雾喷嘴供水管5末端与气雾喷嘴供气管6末端平齐，并加工内螺纹用于气雾喷嘴液体帽7的连接。

本发明所涉及的气雾喷嘴供水管5与气雾喷嘴供气管6组成两个同心圆，冷却水由中心气雾喷嘴供水管5内喷出，压缩空气在由气雾喷嘴供水管5与气雾喷嘴供气管6所围成的圆环区域喷出。

本发明所涉及的气雾喷嘴为外混型扇形气雾喷嘴，由液体帽7、气体帽8、紧固螺母9、垫片10组成。

本发明所涉及的液体帽7采用特殊结构设计保证冷却水从中心喷口喷出，压缩空气从四周喷口喷出，液体帽7通过螺纹与气雾喷嘴供水管5连接，在密封端面和垫片10的作用下，保证压缩空气顺利均匀的进入液体帽7。

本发明所涉及气体帽8安装在液体冒7上，用于收集液体帽7四周喷口喷出的压缩空气，并使这些压缩空气变成两路射流成一定角度对称喷向由液体帽7喷出的冷却水，使之雾化，并形成扇形形状的喷雾，气雾帽8与气集管4中心线成一定角度。

本发明所涉及的紧固螺母9将气体帽8固定在液体帽7上。

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1为本发明的结构示意图。由图可以看出，气集管4上等距离安装了7套由液体帽7、气体帽8、紧固螺母9、垫片10组成的气雾喷嘴。

图2为图1的B-B向剖面图。由图可以看出供水管1穿过进口密封板8与冷却水集管3焊接，供气管2穿过进口密封板8伸入气集管4，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。由图可以看出气雾喷嘴供气管6与气集管4连接；气雾喷嘴供水管5与冷却水集管3连接，其与气雾喷嘴供气管6同心、末端平齐，并且加工内螺纹；冷却水由气雾喷嘴供水管5内喷出，压缩空气在由气雾喷嘴供水管5与气雾喷嘴供气管6所围成的圆环区域喷出；气雾喷嘴的安装方式为液体帽7通过螺纹与气雾喷嘴供水管5连接，垫片10位于液体帽7与气雾喷嘴供水管5和气雾喷嘴供气管6所组成的环面之间，气体帽8安装在液体帽7上，并通过紧固螺母9固定；冷却水集管3中的冷却水通过气雾喷管供水管5进入液体帽7内，气集管4中的压缩空气通过气雾喷嘴供气管6与气雾喷嘴供水管5所围成的环状截面，在垫片的作用下均匀进入液体帽7，气体帽8将通过液体帽7流出的压缩空气，收集整理为具有特定角度、特定截面的射流吹向由液体帽7喷出的冷却水，并将其雾化成柳叶形喷雾。

图4为图1的A-A向剖面图。可见支撑板14加工成近似‘月牙’形，焊接冷却水集管3上，并位于冷却水集管3与压缩空气集管4之间，用于支撑冷却水集管3。

图5为气雾喷嘴安装尺寸示意图。气体帽8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)

1.一种用于板带材冷却的气-雾喷管，其特征在于：它包括气集管(4)，气集管内部通过支撑板(14)设有冷却水集管(3)，气集管两端分别设有进口密封板(11)和出口密封板(12)，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，供气管与气集管相通，气集管下部间隔设有多个喷嘴，所述喷嘴包括气雾喷嘴供气管(6)，气雾喷嘴供气管内设有气雾喷嘴供水管(5)，气雾喷嘴供气管与气集管相通，气雾喷嘴供水管与冷却水集管相通，气雾喷嘴供气管下部设有液体帽(7)，液体帽上设有与气集管、冷却水集管相通的第一孔，液体帽下部设有气体帽(8)，气体帽具有第二孔，第二孔与外部大气连通。

2.根据权利要求1所述的用于板带材冷却的气-雾喷管，其特征在于：所述的气体帽与气-雾喷管中心线成角度α2，多个喷嘴均匀分布在气集管下部，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所述的用于板带材冷却的气-雾喷管，其特征在于：所述液体帽与气雾喷嘴供水管螺纹连接，液体帽与气雾喷嘴供水管、气雾喷嘴供气管间均设有垫片(10)。

4.根据权利要求1或2所述的用于板带材冷却的气-雾喷管，其特征在于：在气集管上，位于出口密封板外侧设有透板(13)。

5.根据权利要求1或2所述的用于板带材冷却的气-雾喷管，其特征在于：所述液体帽和气体帽通过螺母(9)固接在一起。

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