ES2951333T3 - Dispositivo de enfriamiento para soplar gas sobre una superficie de una banda móvil - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo soplador de gas (1) para soplar gas sobre una superficie de una tira móvil (2), que comprende: - una cámara impelente (3) en forma de una caja hueca para contener gas y que comprende dos superficies laterales (31), una parte trasera superficie (32) y una superficie frontal (33) opuesta a la superficie posterior (32), presentando la superficie frontal (33) una pluralidad de boquillas tubulares (4) que sobresalen en la superficie frontal (33) y que tiene un orificio de salida de gas orientado hacia en uso la tira viajera (2), estando todos los orificios de salida preferiblemente en un plano paralelo al plano de la tira; - un tubo de entrada de gas (5) para alimentar el pleno (3) con gas; caracterizado porque todas las boquillas tubulares (4) tienen la misma longitud, definiéndose dicha longitud como la longitud entre la entrada de gas y la salida de gas de una boquilla. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de enfriamiento para soplar gas sobre una superficie de una banda móvil
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo de enfriamiento para soplar gas sobre la superficie de una banda en movimiento, preferentemente una banda metálica. La invención se refiere en particular a un dispositivo soplador de gas que permite conseguir una uniformidad térmica mejorada de la banda en el paso por el dispositivo de enfriamiento.
La presente invención resulta particularmente aplicable en campos técnicos que implican líneas industriales de procesamiento de bandas de acero o aluminio, en donde se utiliza por lo menos una cámara de enfriamiento, tal como líneas de procesamiento térmico o líneas de recubrimiento, en particular líneas de recocido o líneas de galvanización en continuo.
Técnica anterior
En las líneas de procesamiento térmico o en las líneas de recubrimiento, y en otros campos en los que debe enfriarse una banda metálica, es conocida la utilización de dispositivos sopladores de gas para el soplado de gas sobre una o ambas caras de una banda metálica móvil, con el fin de enfriar dicha banda metálica. Además, existe una necesidad constante de mejora de la estabilidad y la uniformidad térmica de la banda móvil con el fin de obtener en todo momento un mejor producto acabado.
Impulsados por la reducción de CO2 en la fabricación de vehículos, los productores de acero y los diseñadores de coche están demandando aceros de muy alta resistencia que les permitan reducir el peso de los vehículos pero que también posean cierta elongación plástica. En la práctica, el mercado actual requiere aceros de grados totalmente martensíticos, así como fases complejas y templado, y estructuras de partición. Además, los elementos de las aleaciones de acero deben limitarse estrictamente para garantizar una soldadura por puntos fiable pero también para reducir los costes de fabricación del acero. Bajo dichas condiciones, resulta necesario proporcionar una elevada tasa de enfriamiento hasta alcanzar la temperatura de inicio de la martensita (temperatura Ms), así como una temperatura exacta y uniforme al final del procedimiento, ya que los grados especificados anteriormente en la presente memoria requieren que solo se transforme en martensita una parte de la austenita.
Es conocido, además, que el enfriamiento con gas requiere un nivel elevado de turbulencia sobre la superficie de la banda a fin de reducir el grosor de la capa límite. Lo anterior significa que la cantidad de gas soplado por metro cuadrado y su velocidad deberían incrementarse con la tasa de enfriamiento deseada. En consecuencia, el consumo eléctrico necesario para hacer circular el gas de enfriamiento es elevado, lo que presenta un impacto sobre los costes de explotación.
La manera clásica de enfriar una banda, por ejemplo en líneas de recocido en continuo, es utilizar boquillas para aplicar un gas frío sobre la banda. Principalmente, loas actuales dispositivos sopladores de gas comprenden dos cajas huecas o distribuidores, cada uno de las cuales está provisto de una pluralidad de boquillas dirigidas hacia una cara de la banda. Las boquillas pueden ser ranuras proporcionadas en las cajas o boquillas tubulares redondeadas. Estas también podrían ser de diversas formas, no solo estrictamente “ redondeadas” , sino también cuadradas o incluso de una forma más compleja.
Asimismo, es conocido que, para un coeficiente definido de transferencia térmica, las boquillas tubulares requieren menos energía (estimada por el producto de flujo de gas y presión de entrada).
El documento n.° US-2011/018178 A1 da a conocer un dispositivo que comprende por lo menos una cámara de distribución con boquillas tubulares para proporcionar una pluralidad de chorros de gas. El objetivo del presente documento es proporcionar un sistema para actuar sobre la temperatura de una banda móvil mediante el soplado de un gas o una mezcla de agua/gas, así como para inducir vibraciones limitadas de la banda en su paso por la zona de enfriamiento o calentamiento, incluso a presiones de soplado elevadas. Las boquillas están dispuestas de manera que los impactos de los chorros de gas sobre la superficie de la banda se distribuyan en los nodos de una red bidimensional, y que los impactos de los chorros sobre una cara de la banda no sean opuestos a los impactos de los chorros sobre la otra cara. Los chorros de gas o mezcla de agua/gas pueden ser perpendiculares a la superficie de la banda o pueden formar un ángulo con la normal a la superficie de la banda. Las boquillas se extienden a cierta distancia de la cámara de distribución de manera que dejan un espacio libre para el flujo de gas o de mezcla de agua/gas de retorno en direcciones paralelas al plano de la banda.
El documento n.0 US-6.054.095 A describe un sistema de enfriamiento para enfriar una banda en un camino vertical de un procedimiento en continuo de tratamiento térmico de una banda, en el que se proporcionan boquillas de enfriamiento sobre las superficies de distribuidores de enfriamiento dispuestos en estrecha oposición a ambas superficies de la banda. Cada boquilla de enfriamiento está inclinada de tal manera que la línea de centro de chorro está inclinada con respecto a la línea normal en una posición sobre la superficie de la banda.
El documento n.° EP 1.655.383 B1 referido a un dispositivo llamado por los inventores “BLOWSTAB® 1” se refiere a un método y a un dispositivo para mejorar la capacidad o la calidad de enfriamiento en una cámara de enfriamiento soplada con aire o de una sección de enfriamiento soplada con aire de una línea de tratamiento térmico para acero o aluminio, y/o
para mejorar la calidad de Io s productos mediante la reducción de las vibraciones generadas por el enfriamiento. L o s chorros de gas o aire se dirigen hacia cada una de las caras de la banda en movimiento dentro de dicha cámara o sección. Los chorros de gas o aire son emitidos desde tubos de soplado dotados de boquillas tubulares dispuestas a cierta distancia mutua transversalmente a la dirección de movimiento de la banda, en donde dichos chorros están dirigidos hacia la cara relevante de la banda mediante la inclinación de los mismos sustancialmente hacia los bordes de dicha banda en un plano perpendicular al plano de la banda y a la dirección de movimiento de la banda, y corriente arriba o corriente abajo de una banda en un plano perpendicular al plano de la banda y en paralelo a la dirección de movimiento de la banda.
Debido al elevado flujo por metro cuadrado de la lámina metálica, no debe constreñirse la evacuación del gas después de que impacte en la banda. Si no se consigue lo anterior, la banda podría vibrar debido a la presión generada entre el distribuidor y la banda. Con este fin se han propuesto diversos diseños. En particular, el diseño presentado en el documento n.° FR 2.925.919 A1 (denominado en lo sucesivo “ BLOWSTAB® 2” ) resulta muy eficiente y permite mejorar significativamente la evacuación de gas fuera del dispositivo soplador, siguiendo lateralmente una trayectoria entre los tubos. Se ha mostrado que dicho diseño conduce a una reducción significativa de las vibraciones de la banda, aunque también del consumo eléctrico para una eliminación de calor dada. El diseño de BLOWSTAB® 2 dado a conocer en el documento n.° FR 2.925.919 A1 es un dispositivo para soplar gas sobre una cara de una banda móvil, que comprende por lo menos un distribuidor (o caja hueca) dotada de una pluralidad de boquillas tubulares dirigidas hacia una cara de la banda. En el lado dirigido a la cara de la banda, la caja hueca presenta una superficie de perfil P que varía en por lo menos una dirección dada simétricamente respecto a un plano medio perpendicular al plano de la banda y paralelo a la dirección de movimiento de la banda. Preferentemente, el perfil P es variable según la dirección transversal a la dirección de movimiento de la banda y es convexo, visto desde la banda, con el fin de favorecer una velocidad transversal uniforme del gas soplado. Más preferentemente, el perfil P es un perfil dihédrico, aunque puede ser más generalmente un perfil convexo con flancos redondeados. Las boquillas se fijan con sus bases en la superficie de perfil variable de manera que sus ejes respectivos sea esencialmente ortogonales a dicho perfil variable en los puntos de conexión. Además, las boquillas presentan longitudes respectivas que se seleccionan de manera que los orificios de salida estén en un plano común que es sustancialmente paralelo al plano de la banda.
En el diseño de BLOWSTAB® 2, el bajo nivel de vibraciones de la banda para una eliminación de calor definida está relacionado con el diseño general del distribuidor que suministra a los diversos tubos, así como a la longitud de tubo seleccionada. Con dicho diseño, el gas puede escaparse lateralmente sin constricciones gracias a la elevada sección transversal disponible. Además, debido al impacto inclinado del flujo de gas sobre la banda de acero, el gas soplado sigue un camino muy estable. En el caso de que el gas se sople perpendicularmente a la lámina, el flujo se vuelve inestable debido a la simetría en conjunto de la situación. Por lo tanto, debido a dichas dos características, la presión generada entre el distribuidor y la banda es muy baja y no fluctuante. Da como resultado que la fuente de excitación de vibraciones de la banda desaparece.
Desafortunadamente, algunos experimentos han mostrado que dicho dispositivo adolece de varias desventajas. El BLOWSTAB® 2, en el caso de que se utilice después del recocido para enfriar la banda hasta 500-150 0C, muestra una reducida uniformidad de la temperatura de la banda, así como una limitada capacidad de enfriamiento. Se han observado diferencias de temperatura superiores a 10 0C a lo largo de la anchura de la banda. Con respecto a la velocidad de enfriamiento, puede alcanzarse un máximo de 60 0C / s en un grosor de 1 mm con H2 al 5 % mezclado en un gas inerte, habitualmente N2. Se ha observado, además, que la velocidad de enfriamiento en los bordes es más baja que en el centro, lo que conduce a una temperatura más elevada en los bordes que en el centro de la banda. Lo anterior conduce además a una tensión no uniforme a lo largo de la anchura de la banda, ya que las zonas calientes son más largas que las frías. Por lo tanto, los bordes podrían vibrar con mayor facilidad porque presentan una tensión muy baja, además del hecho de que, debido a la diferencia de longitud, pueden generar una forma ondulada. Además, la amplitud de la onda se incrementa con la diferencia de temperaturas a lo largo de la anchura de la banda.
Objetivo de la invención
La invención presenta el objetivo de proporcionar un dispositivo soplador de gas que no adolezca de las desventajas de los sistemas de la técnica anterior mencionados anteriormente, y que optimice tanto los aspectos térmicos como de flujo de aire del soplado, minimizando simultáneamente la vibración de la banda durante su desplazamiento.
En particular, la invención presenta el objetivo de proporcionar un dispositivo soplador de gas que resulte adecuado para líneas de recocido en el caso de la fabricación de aceros recientes de muy alta resistencia, que requieren tasas de enfriamiento muy altas.
En particular, un objetivo de la invención es proporcionar la posibilidad de obtención de una uniformidad térmica mejorada de la banda en desplazamiento en el paso por el dispositivo de enfriamiento. En particular, la invención presenta el objetivo de proporcionar un dispositivo de enfriamiento que permite obtener un gradiente térmico mejorado a lo largo de la anchura de la banda, manteniendo simultáneamente una buena eliminación del gas soplado para minimizar las vibraciones de la tira con el fin de obtener un mejor producto acabado y un consumo eléctrico limitado.
Resumen de la invención
La invención se define en las reivindicaciones adjuntas. La presente invención se refiere en primer lugar a un dispositivo soplador de gas para el soplado de gas sobre una superficie de una banda en movimiento, que comprende: - un distribuidor en la forma de una caja hueca para contener gas y que comprende dos superficies laterales, una superficie posterior y una superficie frontal opuesta a la superficie posterior, en la que la superficie frontal presenta un perfil de tipo convexo, simétrico con respecto a un plano medio perpendicular al plano de la banda, de manera que una cresta central de dicha superficie frontal está situada a la distancia mínima respecto al plano de la banda, y la superficie frontal presenta, además, una pluralidad de boquillas tubulares que sobresalen de la superficie frontal y que presentan un orificio de salida de gas orientado hacia la banda en movimiento durante el uso, en el que los orificios de salida se encuentran esencialmente en un plano paralelo al plano de la banda;
- un tubo de admisión de gas para alimentar el distribuidor con gas;
caracterizado porque todas las boquillas tubulares presentan la misma longitud, en donde dicha longitud se define como la longitud entre la entrada de gas y la salida de gas de una boquilla, de manera que la base o la entrada de las boquillas tubulares se sitúa inevitablemente en el interior del distribuidor, en donde las boquillas tubulares pasan sin conexión por un orificio dentro de la superficie frontal y presentan dicha base conectada a una placa de conexión interna en el interior del distribuidor.
Según realizaciones preferentes de la invención, el dispositivo está limitado adicionalmente por una de las características siguientes, o por una combinación adecuada de las mismas:
- el perfil de tipo convexo es un perfil dihédrico o un perfil con flancos redondeados laterales;
- la cresta central de dicha superficie frontal es paralela o está inclinada con respecto a la dirección de desplazamiento de la banda;
- la pendiente de cada cara del perfil dihédrico de la superficie frontal presenta un ángulo comprendido entre un valor que tiende asintóticamente a 0° y a 30° con respecto al plano de la banda, preferentemente entre 5° y 30°, y más preferentemente entre 5° y 15°;
- la pendiente mínima de cada cara del perfil dihédrico de la superficie frontal es de 5 mm/metro;
- las boquillas que sobresalen de la superficie frontal presentan sus ejes longitudinales inclinados hacia el exterior del dispositivo;
- las boquillas presentan sus ejes longitudinales paralelos entre ellas en un mismo lado del perfil dihédrico; - las boquillas presentan sus ejes longitudinales en perpendicular a un mismo lado del perfil dihédrico;
- las boquillas presentan sus ejes longitudinales inclinados respecto a la normal en un mismo lado del perfil dihédrico; - el espaciado entre boquillas contiguas está comprendido entre 50 mm y 200 mm, preferentemente entre 50 mm y 140 mm;
- el diámetro de las boquillas está comprendido entre 10 mm y 25 mm, preferentemente entre 10 mm y 16 mm; - la longitud de las boquillas está comprendida entre 150 mm y 600 mm, preferentemente entre 250 mm y 450 mm según la anchura del distribuidor;
- el espaciado entre las intersecciones de boquillas contiguas con el distribuidor es variable, con el fin de que el espaciado entre los puntos de impacto del gas sobre la banda sea constante;
- las boquillas son tubulares y los orificios de entrada de dichas boquillas presentan un extremo libre con un orificio de expansión cónica;
- los ejes longitudinales de las boquillas son ortogonales a la superficie frontal convexa;
- los ejes longitudinales de las boquillas son ortogonales al plano de la banda móvil;
- el distribuidor se divide a lo largo de su anchura en diferentes secciones, utilizando placas separadoras, con el fin de permitir el ajuste del caudal de gas en cada una de dichas secciones;
- el distribuidor comprende partes de refuerzo o rigidificadoras a fin de limitar las variaciones en la geometría del distribuidor debidas a la presión interna del gas de soplado.
La presente invención se refiere, además, a una instalación de enfriamiento que comprende dos dispositivos sopladores de gas tal como se ha dado aconocer anteriormente, caracterizada porque, durante el uso, la banda se desplaza entre los distribuidores de los dos dispositivos sopladores de gas de manera que el gas se sopla simultáneamente contra ambas caras de la banda en movimiento.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 representa esquemáticamente un dispositivo de soplado de gas habitual de la técnica anterior (tal como BLOWSTAB® 2).
Las figuras 2 y 3 representan esquemáticamente realizaciones particulares de un dispositivo de enfriamiento destinado a soplar gas sobre una banda móvil según la presente invención.
En los dibujos, la dirección de desplazamiento de la banda metálica es perpendicular al plano de la figura.
Números de referencia
1 Dispositivo de enfriamiento (dispositivo soplador de gas)
2 Banda
3 Distribuidor (o distribuidor de enfriamiento, caja hueca)
31 Superficie lateral del distribuidor
32 Superficie posterior del distribuidor
33 Superficie frontal del distribuidor
34 Cresta central de la superficie frontal
4 Boquilla
5 Tubo de admisión de gas de soplado
6 Placa separadora
7 Placa interna de conexión
Descripción de realizaciones preferentes de la invención
Tras simulaciones y análisis detallados, los inventores han encontrado que el problema de la temperatura no uniforme de la banda en la salida de la sección de enfriamiento del diseño de BLOWSTAB® 2 se debía a la variación en la longitud de las boquillas. Para una presión definida en el distribuidor, el flujo másico se reduce a mayor longitud del tubo. Lo anterior significa que, para una misma presión en el distribuidor, las boquillas centrales presentan un número de Reynolds más alto que las situadas en los bordes. Por lo tanto, la eficiencia del enfriamiento es más baja en los bordes de la banda que en el centro. La presente invención permite evitar la no uniformidad de la temperatura de la banda en la salida de la sección de enfriamiento. Con este fin, y tal como se ilustra en las figuras 2 y 3, el dispositivo de enfriamiento 1 de la presente invención comprende una pluralidad de boquillas 4, proporcionadas en un distribuidor 3 alimentado con gas, que presenta la misma longitud, en el que dicho distribuidor está diseñado tal como en BLOWSTAB® 2.
Según una realización preferente, el distribuidor 3 de la presente invención presenta la forma de una caja hueca que comprende dos superficies laterales 31, una superficie posterior 32 y una superficie frontal 33. La superficie posterior 32 está conectada a un tubo de admisión 5 de gas de soplado y la superficie frontal 33, opuesta a la superficie posterior 32, está provista de una pluralidad de boquillas 4.
La superficie frontal 33 se considera la superficie activa debido a que está orientada hacia la banda móvil 2. Generalmente se considerará cualquier superficie convexa dentro del alcance de la invención, con el fin de proporcionar una velocidad transversal más uniforme al gas soplado. Habitualmente, dicha superficie 33 puede presentar un perfil dihédrico simple, en el que dicho perfil se considera preferentemente según una dirección transversal con respecto a la dirección de movimiento de la banda (el perfil también podría considerarse con respecto a la dirección de movimiento de la banda). El perfil dihédrico es simétrico y de tipo convexo, de manera que la cresta central o medianera 34 de dicha superficie 33 corresponde a la distancia mínima al plano de la banda 2. Esta geometría específica permite reducir las vibraciones de la banda debido a una eliminación mejorada del elevado flujo de gas, ya que el gas puede escapar lateralmente sin constricciones gracias a la elevada sección transversal disponible. La cresta
medianera ( o central) 34 puede ser paralela a la dirección de desplazamiento de la banda. Sin embargo, según algunas realizaciones, la cresta medianera 34 puede inclinarse en 2-3 grados respecto a la dirección de desplazamiento de la banda. L o anterior permite prevenir cualquier alineación de las boquillas con la dirección de desplazamiento.
Según la invención, la pluralidad de boquillas 4 que se proporciona en la superficie frontal 33 presenta una misma longitud, tal como se ilustra en las figuras 2 y 3. De esta manera, se utiliza una misma longitud de tubo a lo largo de toda la anchura del distribuidor, lo que permite una eficiencia de enfriamiento esencialmente idéntica en la parte central y en los bordes de la banda. Dicho diseño conduce a una temperatura uniforme del a banda en la salida de la sección de enfriamiento debido a que el flujo másico es constante y el número de Reynolds es idéntico en todas las partes del dispositivo, al impactar el gas en la banda.
Preferentemente, la distancia proporcionada entre los orificios de salida de las boquillas 4 y la banda móvil 2 debe ser idéntica a lo largo de toda la anchura de la banda. Es decir, todos los orificios de salida de las boquillas 4 pueden encontrarse en un plano común que es sustancialmente paralelo al plano de la banda 2. También podría no ser el caso si debe buscarse cualquier efecto compensatorio. Por lo tanto, lo anterior resulta ventajoso para una buena estabilización durante el desplazamiento de dicha banda 2, además de para la uniformidad térmica en dicha banda 2. Las distancias iguales entre todos los orificios de boquilla y el plano de la banda 2 mantienen la uniformidad de la presión ejercida por el gas soplado sobre la banda 2. Con el fin de obtener dicha característica específica, en combinación con el perfil dihédrico de la superficie frontal 33 y en combinación con la misma longitud de las boquillas 4, las boquillas 4 podrían tener que pasar a través de la superficie frontal 33, tal como se ilustra en las figuras 2 y 3. Este no es el caso en el BLOWSTAB® 2 y en las instalaciones de la técnica anterior, en las que se fija cada boquilla tubular, en particular mediante soldadura, mediante su base a la superficie externa del distribuidor.
En algunas realizaciones, por lo menos parte de los ejes longitudinales de las boquillas 4 son paralelos entre sí, en donde esta parte corresponde, por ejemplo, a todas las boquillas 4 situadas en un mismo lado del perfil dihédrico. Obsérvese que el eje longitudinal de la boquilla es el eje cilíndrico en el caso de una boquilla tubular. En la realización representada en la figura 2, los ejes longitudinales de las boquillas 4 son ortogonales a la superficie frontal 33 (y, de esta manera, respecto al perfil dihédrico). En otra realización, representada en la figura 3, los ejes longitudinales de cada boquilla 4 son ortogonales al plano de la banda móvil 2, pero no a los lados del perfil dihédrico.
En las realizaciones de la presente invención, las boquillas preferentemente no están soldadas a la superficie externa del distribuior 3. En este caso, las boquillas se pasan por la superficie frontal 33 y, por ejemplo, se fijan a una placa interna 7 en ángulo recto. La evitación de la soldadura al perfil dihédrico facilita la fabricación, debido a que la soldadura de tubos con un grosor de pared habitualmente de aproximadamente 2 mm en una lámina de un grosor normalmente de aproximadamente 4 mm resulta muy complicada.
Preferentemente, la pendiente de cada cara del perfil dihédrico de la superficie frontal 33 presenta un ángulo comprendido entre un valor que posiblemente tiende asintóticamente a 0° y 30° con respecto al plano de la banda 2, preferentemente de entre 5° y 30°, y más preferentemente de entre 5° y 15°.
Ventajosamente, se proporcionan dos distribuidores 3 en una instalación de enfriamiento, entre los que puede desplazarse la banda 2, por lo que el gas puede soplarse simultáneamente contra ambas caras de la banda móvil 2. Preferentemente, las superficies frontales 33 respectivas de los dos distribuidores 3 son de una forma dihédrica convexa y son simétricas respecto al plano de la banda 2.
Según una realización, el espaciado o distancia entre boquillas contiguas 4 puede variar entre 50 mm y 200 mm, preferentemente entre 50 mm y 140 mm. Sin embargo, el espaciado entre las intersecciones de boquillas contiguas 4 en el interior del distribuidor 4 puede ser variable, con el fin de garantizar un espaciado uniforme de los puntos de impacto del gas sobre la banda.
También resulta ventajoso proporcionar boquillas 4 que sean tubulares. Preferentemente, el diámetro de boquilla está comprendido entre 10 mm y 25 mm, y más preferentemente, entre 10 mm y 16 mm. Preferentemente, la longitud de tubo de las boquillas tubulares está comprendida entre 50 mm y 600 mm, más preferentemente entre 250 mm y 450 mm, según la anchura del distribuidor. Se requiere un rango de valores de la longitud para compensar para la forma inclinada del distribuidor.
Preferentemente, el orificio de entrada de cada boquilla tubular 4 presenta un extremo libre con un orificio cónico (no mostrado). Dichas características proporcionan ventajas sustanciales dada la reducción de la caída de presión.
La anchura del distribuidor 3 también puede dividirse en diferentes secciones, mediante la utilización de placas separadoras 6 (ver la figura 2). El caudal en cada una de las secciones puede ajustarse en este caso mediante un ventilador autónomo o mediante registros en el caso de una única alimentación de ventilador. Las placas separadoras 6 también resultan ventajosas con el fin de rigidificar la estructura.
El distribuidor 3 puede comprender, además, una placa interna 7, tal como se ilustra mediante la figura 2, capaz de mantener y rigidificar las dos caras del perfil dihédrico (cara frontal 33), además de una función de unión de las boquillas (ver anteriormente).
La figura 3 es un ejemplo de diseño que permite alcanzar un coeficiente de transferencia de calor de 650 W/m2/ 0K al utilizar un gas que comprende 15 % de H2 y una distancia entre boquilla y banda de 60 mm. La longitud del tubo exterior es de 100 mm en el centro de la superficie frontal 33 y de 350 mm en los bordes de la superficie frontal 33, mientras que todas las longitudes de tubo son iguales.
Claims (19)
1. Un dispositivo soplador de gas (1) para el soplado de gas sobre una superficie de una banda móvil (2), que comprende;
- un distribuidor (3) en la forma de una caja hueca para contener gas y que comprende dos superficies laterales (31), una superficie posterior (32) y una superficie frontal (33) opuesta a la superficie posterior (32), en la que la superficie frontal (33) presenta un perfil de tipo convexo, simétrico con respecto a un plano medio perpendicular al plano de la banda (2), de manera que una cresta central (34) de dicha superficie frontal (33) está situada a la distancia mínima respecto al plano de la banda (2), y la superficie frontal (33) presenta, además, una pluralidad de boquillas tubulares (4) que sobresalen de la superficie frontal (33) y que presentan un orificio de salida de gas orientado hacia la banda móvil (2) durante el uso, en el que todos los orificios de salida se encuentran esencialmente en un plano paralelo al plano de la banda;
- un tubo de admisión de gas (5) para alimentar el distribuidor (3) con gas;
caracterizado porque todas las boquillas tubulares (4) presentan la misma longitud, en donde dicha longitud se define como la longitud entre la entrada de gas y la salida de gas de una boquilla, de manera que la base o la entrada de las boquillas tubulares (4) se sitúa inevitablemente en el interior del distribuidor (3), en donde las boquillas tubulares (4) pasan sin conexión por un orificio dentro de la superficie frontal (33) y presentan dicha base conectada a una placa de conexión interna (7) en el interior del distribuidor (3).
2. El dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que el perfil de tipo convexo es un perfil dihédrico o un perfil con flancos redondeados laterales.
3. El dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la cresta central (34) de dicha superficie frontal (33) es paralela o está inclinada con respecto a la dirección de desplazamiento de la banda.
4. El dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque la pendiente de cada cara del perfil dihédrico de la superficie frontal (33) presenta un ángulo comprendido entre un valor que tiende asintóticamente a 0° y 30° con respecto al plano de la banda (2), preferentemente de entre 5° y 30°, y más preferentemente de entre 5° y 15°.
5. El dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque la pendiente mínima de cada cara del perfil dihédrico de la superficie frontal (33) es de 5 mm/metro.
6. El dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las boquillas (4), que sobresalen de la superficie frontal (33), presentan sus ejes longitudinales inclinados hacia el exterior del dispositivo.
7. El dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque las boquillas (4) presentan sus ejes longitudinales paralelos entre ellas en un mismo lado del perfil dihédrico.
8. El dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque las boquillas (4) presentan sus ejes longitudinales perpendiculares a un mismo lado del perfil dihédrico.
9. El dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque las boquillas (4) presentan sus ejes longitudinales inclinados respecto a la normal de un mismo lado del perfil dihédrico.
10. El dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el espaciado entre boquillas contiguas (4) está comprendido entre 50 mm y 200 mm, preferentemente entre 50 mm y 140 mm.
11. El dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el diámetro de las boquillas (4) está comprendido entre 10 mm y 25 mm, preferentemente entre 10 mm y 16 mm.
12. El dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la longitud de las boquillas (4) está comprendido entre 150 mm y 600 mm, preferentemente entre 250 mm y 450 mm, según la anchura del distribuidor.
13. El dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el espaciado entre las intersecciones de boquillas contiguas (4) con el distribuidor (3) es variable, con el fin de que el espaciado entre los puntos de impacto del gas sobre la banda (2) sea constante.
14. El dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las boquillas (4) son tubulares y los orificios de entrada de dichas boquillas (4) presentan un extremo libre con un orificio de expansión cónica.
15. El dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque los ejes longitudinales de las boquillas (4) son ortogonales respecto a la superficie frontal convexa (33).
16. El dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque Io s ejes longitudinales de las boquillas (4) son ortogonales respecto al plano de la banda móvil (2).
17. El dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el distribuidor (3) se divide a lo largo de su anchura en diferentes secciones, mediante la utilización de placas separadoras (6), con el fin de permitir el ajuste del caudal de gas en cada una de dichas secciones.
18. El dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el distribuidor (3) comprende partes de refuerzo o rigidificadoras a fin de limitar las variaciones en la geometría del distribuidor debidas a la presión interna del gas de soplado.
19. Una instalación de enfriamiento que comprende dos dispositivos sopladores de gas (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18,
caracterizada porque, durante el uso, la banda (2) se desplaza entre los distribuidores (3) de los dos dispositivos sopladores de gas (1), de manera que el gas se sopla simultáneamente contra ambas caras de la banda móvil (2).
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