DE3334251A1 - DEVICE FOR PRODUCING A LAMINARY WATER CURTAIN - Google Patents
DEVICE FOR PRODUCING A LAMINARY WATER CURTAINInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
- B21B45/0203—Cooling
- B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
- B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
- B21B45/0233—Spray nozzles, Nozzle headers; Spray systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
- B05C5/005—Curtain coaters
Description
22932 - Pa /Un0 - 3 - 21. 9. 198322932 - Pa / Un 0 - 3 - September 21, 1983
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Wasservorhanges zum Kühlen von durch den Wasservorhang hindurchbewegten Blechen und Bändern, bestehend aus einem Wasserkasten mit einer sich quer zur Bewegungsrichtung und über die gesamte Breite des Kühlgutes erstrekkenden Sehlitzdüse9 deren Seitenwände den Düsenspalt begrenzend das im freien Fall mit laminarer Strömung austretende Kühlwasser führen.The invention relates to a device for generating a water curtain for cooling sheets and strips moved through the water curtain, consisting of a water tank with a Sehlitzdüse 9 extending transversely to the direction of movement and over the entire width of the goods to be cooled, the side walls of which delimit the nozzle gap with the free fall cooling water exiting laminar flow.
Es ist bekannt, daß eine optimale Kühlwirkung nur dann zu erreichen ists wenn das Wasser in Fora eines laminaren Wasservorhanges auf das Kühlgut auftrifft- Zur Erzeugung eines solchen laminaren Wasservorhanges sind eine Reihe von Vorschlägen gemacht worden. So wird durch die DE-OS 28 04 982 eine Rechteck-Schlitzdüse vorgeschlagen, deren Einlaßöffnung eine wesentlich größere Querschnittsfläche aufweist s als die Äuslaßöffnung und die zur Verstärkung der Konvergenz noch zusätzlich siebartige, in die Düse eingesetzte Einbauten mit einer Vielzahl von benachbarten konvergierenden Kanälen enthält.It is known that an optimum cooling effect only be achieved if the water is s in a laminar Fora water curtain on the chilled goods auftrifft- To produce such a laminar water curtain are a series of proposals have been made. Thus, by the DE-OS 28 04 982 a rectangular slot proposed, the inlet opening has a substantially larger cross-sectional area s as the Äuslaßöffnung and additionally sieve-like to enhance the convergence, used in the nozzle fittings with a plurality of adjacent converging channels contains .
Ein anderer unveröffentlichter Vorschlag geht davon aus, daß ein laminarer Wasservorhang dann zu erreichen ist, wenn der Düseneinlaß kleiner als der Düsenauslaß ausgebildet ist, so daß sich innerhalb der Düse nach unten hin eine Querschnittserweiterung einstellt, durch die ein Druckanstieg erzeugt wird» Dabei wird von einer Düse mit rechteckige! Querschnitt und ebenen Seitenwänden ausgegangen.Another unpublished proposal is based on the assumption that a laminar water curtain can be achieved when the nozzle inlet is made smaller than the nozzle outlet, so that a downward cross-sectional widening occurs within the nozzle through which a pressure increase is generated a nozzle with a rectangular! Cross-section and flat side walls assumed.
Während bei der erstgenannten Lösung der Wasservorhang nur mit großem Aufwand und auch dann nicht stets laminar zu erzeugen ist, stellt sich bei dem zweiten Lösungsvorschlag ein Problem besonders dann ein, wenn besonders breites Kühlgut gekühlt werden muß. Dann zeigt sich nämlich, daß in Abhängigkeit von der Vorhanglänge (Fallhöhe) und der Wassermange von einer bestimmten kritischen Fallhöhe an eine Einschnürung über die Breite des Vorhanges auftritt, die in der Mitte am größten ist und sich mit zunehmender Fallhöhe verstärkt. Da im Bereich der Einschnürung der Vorhang einen geringeren Querschnitt hat, können dort vorhandene Schwingungen den Vorhang aufreißen.While in the case of the first-mentioned solution, the water curtain was only large Effort and even then not always to be produced in a laminar manner, arises with the second proposed solution a problem especially when particularly wide refrigerated goods must be cooled. It then shows that it depends on the length of the curtain (height of fall) and the amount of water from a certain critical fall height to a constriction across the width of the curtain occurs, which is greatest in the middle is and increases with increasing height of fall. Since in the area of Constriction of the curtain has a smaller cross-section, vibrations present there can tear the curtain open.
22932 - Pa /Un. - 4 - 21. 9. 198322932 Pa / Un. - 4 - September 21, 1983
Die vorliegende Erfindung hat sich ausgehend von diesen Beobachtungen
die Aufgabe gestellt, die sich bei großen Vorhangbreiten und hohen
Fallhöhen auftretende Einschnürungen auszuschalten,um somit einen laminaren
Wasservorhang zu erhalten.
5On the basis of these observations, the present invention has set itself the task of eliminating the constrictions that occur with large curtain widths and high fall heights, in order thus to obtain a laminar water curtain.
5
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Seitenwände der Schlitzdüse mindestens im Bereich der Auslauföffnung quer zur Strömungsrichtung des Kühlwassers konvex gekrümmt sind. Diese vorgeschlagene konvexe Krümmung kompensiert die Einschnürung des Wasservorhanges und fuhrt dadurch zur Erzeugung eines im horizontalen Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Vorhanges. Auf diese Weise läßt sich nicht nur die kritische Fallhöhe vergrößern; auch die Wassermenge läßt sich verkleinern, ohne daß es zu Turbulenzerscheinungen im Vorhang kommt. Dieser so erzeugte Wasservorhang bewirkt eine bessere effektivere Wärmeabfuhr.To solve the problem, the invention proposes that the Side walls of the slot nozzle at least in the area of the outlet opening are convexly curved transversely to the direction of flow of the cooling water. These proposed convex curvature compensates for the constriction of the Water curtain and thereby leads to the generation of an in the horizontal Cross-section of a substantially rectangular curtain. In this way, not only can the critical height of fall be increased; also the amount of water can be reduced in size without causing turbulence in the curtain. This water curtain created in this way makes a better, more effective one Heat dissipation.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Seitenwände der Schlitzdüse im Bereich der Einlaßöffnung eben sind und sich nach unten stetig durch konvexe Krümmung erweitern. Die so ausgebildete Schlitzdüse erzeugt durch den stetigen Verlauf der Seitenwände eine günstige Strömung innerhalb des Düsenspaltes und verhindert gleichzeitig.das Einschnüren des Wasservorhanges außerhalb der Düse.According to another feature of the invention it is proposed that the The side walls of the slot nozzle in the area of the inlet opening are flat and steadily expand downwards due to a convex curvature. The so formed slot nozzle generates and prevents a favorable flow within the nozzle gap due to the steady course of the side walls at the same time the constriction of the water curtain outside the nozzle.
Es ist nach einem anderen Vorschlag der Erfindung auch denkbar, daß die Seitenwände der Schlitzdüse in dem Bereich der Einlaß- und der Auslaßöffnung unterschiedlich stark konvex gekrümmt sind. Auch mit diesem Lösungsvorschlag lassen sich die vorstehend geschilderten Probleme lösen, um einen gleichmäßigen laminaren Wasservorhang zu erzeugen.It is also conceivable according to another proposal of the invention that the Side walls of the slot nozzle in the area of the inlet and outlet openings are curved to different degrees convexly. The problems described above can also be solved with this proposed solution to create an even, laminar curtain of water.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described below. Show it:
Fig. 1 die vereinfachte Darstellung eines Wasserkastens mit einerFig. 1 is a simplified representation of a water tank with a
erfindungsgemäßen Düse und
35nozzle according to the invention and
35
Fig. 2 eine andere Düsenform nach der Erfindung.Fig. 2 shows another nozzle shape according to the invention.
22932 - Pa /Un. - 5 - 21. 9. 198322932 Pa / Un. - 5 - September 21, 1983
In Fig» 1 ist rait 1 der lfesserkasten bezeichnet, dem über die Zufuhröffnung 2 das Kühlwasser zugeführt wird. Der Wasserkasten 1 ist in der Zeichnung nur zur Hälfte gezeichnet, um die erfindungsgemäße Düse besser darstellen zu können- Diese Düse ist insgesamt mit 3 beziffert» Der Düsenspalt 4 wird durch die Seitenwände 5 und β und die Stirnseiten 7 und 8 begrenzt«. Die Einlaßöffnung der Düse 3, die mit 9 bezeichnet ist5 hat einen rechteckigen Querschnitts der sich zur Auslaßöffnurjg 10 hin stetig derart erweitert, daß der horizontale Querschnitt durch die Auslaßöffnung 10 konvex gekrümmt ist. Dadurch wird in erfindungsgemäßer Weise die Einschnürung des Wasservorhanges kompensiert ο In FIG. 1, the oil tank box is designated as 1, to which the cooling water is supplied via the supply opening 2. The water tank 1 is shown only halfway in the drawing to better illustrate the nozzle according to the invention. This nozzle is numbered 3 "The nozzle gap 4 is limited by the side walls 5 and β and the end faces 7 and 8". The inlet opening of the nozzle 3, which is indicated by 9 5, the expanded section to a rectangular cross Auslaßöffnurjg 10 continuously towards such a way that the horizontal cross section is convexly curved through the outlet opening 10th As a result, the constriction of the water curtain is compensated ο in the manner according to the invention
In Fig« 2 ist auch die Einlaßöffnung, die hier mit 11 bezeichnet ist, im Querschnitt konvex gekrümmt« Die Auslaßöffnung 12 ist stärker als die Einlaßöffnung 11 gekrümmt,; jedoch ebenfalls konvex. Zwischen der Einlaßöffnung 11 und 12 sind alle horizontalen Querschnitte, sich zum Auslaß hin verstärkend konvex gekrümmt.In Fig. 2 is also the inlet opening, which is designated here with 11, convexly curved in cross section «The outlet opening 12 is stronger than the inlet port 11 is curved; but also convex. Between the Inlet port 11 and 12 are all horizontal cross-sections, facing the Increasingly convex curved towards the outlet.
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