RU184481U1 - Щелевой спрейер для создания охлаждающей газожидкостной среды при термообработке осесимметричных заготовок - Google Patents
Щелевой спрейер для создания охлаждающей газожидкостной среды при термообработке осесимметричных заготовок Download PDFInfo
- Publication number
- RU184481U1 RU184481U1 RU2018100843U RU2018100843U RU184481U1 RU 184481 U1 RU184481 U1 RU 184481U1 RU 2018100843 U RU2018100843 U RU 2018100843U RU 2018100843 U RU2018100843 U RU 2018100843U RU 184481 U1 RU184481 U1 RU 184481U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sprayer
- confuser
- inner tube
- creating
- annular gap
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005496 tempering Methods 0.000 abstract description 2
- 102220479482 Puromycin-sensitive aminopeptidase-like protein_C21D_mutation Human genes 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/62—Quenching devices
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для быстрого охлаждения и может применяться при осуществлении технологических процессов закалки или отпуска осесимметричных заготовок. Техническая задача - повышение эффективности щелевого спрейера при создании охлаждающей водовоздушной смеси. Задача решена тем, что щелевой спрейер содержит основание с установленным на нем цилиндрическим корпусом, с закрепленным на его торце внешним трубным элементом, снабженным сменной калиброванной насадкой; в корпусе соосно ему установлен поджатый фиксатором внутренний трубный элемент, с образованием между ним и корпусом полости для подачи хладагента, сообщающейся с входной конфузорной частью кольцевой щели, выходная диффузорная часть которой сообщается с атмосферой, при этом конфузорная и диффузорные части образованы внутренними профилированными коническими поверхностями калиброванной насадки и внешними поверхностями внутреннего трубного элемента. Дополнительно в корпусе спрейера установлены штуцеры, сообщающиеся с полостью для подачи хладагента, выполненные с возможностью подсоединения к ним гибких патрубков. Положительный технический результат состоит в повышении эффективности щелевого спрейера при создании охлаждающей водовоздушной смеси за счет кольцевой щели, имеющей конфузорную и диффузорную части, формируемые поверхностями внутреннего трубного элемента и сменной калиброванной насадки.
Description
Полезная модель относится к устройствам для быстрого охлаждения и может применяться при осуществлении технологических процессов закалки или отпуска осесимметричных заготовок из металлов и сплавов при их термической обработке.
Из уровня техники известен щелевой спрейер для непрерывной закалки осесимметричных заготовок (SU 196072 A1, МПК C21D 1/62, В05В 1/00, C21D 9/08, опубл. 30.06.1967), содержащий наружный и внутренний трубные элементы, зафиксированные на одном конце, образующие внутреннюю полость между собой и коническую кольцевую щель на другом конце, подводящие патрубки, закрепленные на наружном элементе и сообщающиеся с внутренней полостью.
Недостатком известного технического решения является его ограниченная возможность по эффективному охлаждению заготовок, вследствие отсутствия в его конструкции элементов для создания кавитационной парогазовой фазы, диспергированной в основном потоке жидкости.
Наиболее близким техническим решением к заявленной полезной модели и выбранном в качестве прототипа признано устройство для закалки распылением термически обработанных металлических изделий [RU 2424327 C2, МПК C21D 1/667, опубл. 20.03.2010), содержащее наружный и внутренний трубные элементы, зафиксированные на одном конце, образующие внутреннюю полость между собой и регулируемую, за счет перемещения одного из элементов, коническую кольцевую щель на другом конце, отверстия на наружном элементе, через которые охлаждающая среда поступает во внутреннюю полость.
Основными недостатками устройства являются следующие:
- отсутствие возможности создания парогазовой фазы, диспергированной в основном потоке жидкости с заданной концентраций;
- трудоемкость процесса настройки устройства на заданную интенсивность охлаждения, связанную с регулированием отдельных крепежных элементов по диаметру кольцевой щели, либо чрезмерное усложнение конструкции устройства с применением систем автоматизации для регулировки интенсивности потока.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности щелевого спрейера при создании охлаждающей водовоздушной смеси.
Указанная техническая задача решена тем, что щелевой спрейер содержит основание с установленным на нем цилиндрическим корпусом, с закрепленным на его торце внешним трубным элементом, снабженным сменной калиброванной насадкой; в корпусе соосно ему установлен поджатый фиксатором внутренний трубный элемент, с образованием между ним и корпусом полости для подачи хладагента, сообщающейся с входной конфузорной частью кольцевой щели, выходная диффузорная часть которой сообщается с атмосферой, при этом конфузорная и диффузорные части образованы внутренними профилированными коническими поверхностями калиброванной насадки и внешними поверхностями внутреннего трубного элемента. Дополнительно в корпусе спрейера установлены штуцеры, сообщающиеся с полостью для подачи хладагента, выполненные с возможностью подсоединения к ним гибких патрубков.
Поверхности сменной калиброванной насадки и внутреннего трубного элемента целесообразно выполнить таким образом, чтобы углы участков сужения и расширения конфузорной и диффузорной частей кольцевой щели находились в пределах 2÷10°, а угол наклона конической щели к оси спрейера составлял 10÷25°.
Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытыми выше конструктивными признаками устройства, является повышение эффективности щелевого спрейера при создании охлаждающей водовоздушной смеси для охлаждения осесимметричных заготовок при их термообработке, за счет кольцевой щели, имеющей конфузорную и диффузорную части, формируемые поверхностями внутреннего трубного элемента и сменной калиброванной насадки.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан щелевой спрейер в разрезе вид спереди; на фиг. 2 - щелевой спрейер вид сбоку; на фиг. 3 - увеличенный вид кольцевой щели.
Щелевой спрейер устроен следующим образом.
Его основой служит основание 1 с установленным на нем цилиндрическим корпусом 2. На его торце закреплен внешний трубный элемент 3, снабженный сменной калиброванной насадкой 4. В корпусе 2 соосно ему установлен поджатый фиксатором 5 внутренний трубный элемент 6. Между внутренним трубным элементом 6 и корпусом 2 образована полость 7 для подачи хладагента, сообщающаяся с входной конфузорной частью 8 кольцевой щели 9, выходная диффузорная часть 10 которой сообщается с атмосферой, при этом конфузорная и диффузорные части образованы внутренними профилированными коническими поверхностями калиброванной насадки 4 и внешними поверхностями внутреннего трубного элемента 6. В корпусе 2 спрейера установлены штуцеры 11, сообщающиеся с полостью 7 для подачи хладагента.
Щелевой спрейер используют следующим образом.
Предварительно его собирают, закрепив корпус 2 на основании 1, установив в него внутренний трубный элемент 5 и поджав его фиксатором. Далее, на торце корпуса 2 закрепляют внешний трубный элемент 3, после чего, в соответствии с технологическим процессом термообработки изделия, выбирают скорость охлаждения заготовки и подбирают соответствующую ему калиброванную насадку 4 с необходимыми геометрическими параметрами внутренних поверхностей, после чего ее закрепляют на внешнем трубном элементе 3. На последнем этапе сборки к штуцерам подключают гибкие патрубки, соединенные с системой нагнетания хладагента, в качестве которого используют воду.
При выполнении операции охлаждения заготовки хладагент при температуре Т=80-90°С поступает по патрубкам через штуцеры 11 в полость 7, в которой его давление выравнивается и обеспечивается однородная подача через входную конфузорную часть 8 в коническую кольцевую щель 9, при этом в хладагенте образуются кавитационные парогазовые пузырьки, диспергированные в основном потоке жидкости; диффузорная часть 10 кольцевой щели 9 завершает формирование водовоздушной смеси. Из кольцевой щели 9 водовоздушная смесь подается на поверхность заготовки 12 кольцевым потоком, охлаждая ее.
Предложенный спрейер использовался для закалки цилиндрических образцов из стали марки 60С2. В качестве хладагента применялась вода, подававшаяся в штуцеры спрейера под давлением 0,21 МПа, с массовым расходом 0,25 кг/с. Продольная скорость подачи заготовки составляла 600 мм/мин. При прохождении кольцевой щели 9 в потоке воды регистрировались кавитационные парогазовые пузырьки, при этом приведенная плотность среды составила 0,18 г/см3, а диаметр кавитационных пузырьков оценивался порядком 10-3 м; количество пузырьков при прохождении в секунду через площадь 10-4 м2 поперечного сечения потока составило около 102 шт. При этом теплоемкость газожидкостной среды составила 1,56 кДж/(кг⋅град), а коэффициент теплопроводности 0,138 Вт/(м⋅град). Скорость охлаждения заготовки, характеризующая интенсивность отвода тепла, изменялась в диапазоне 100-120 град/с.
Claims (2)
1. Щелевой спрейер для создания охлаждающей газожидкостной среды при термообработке осесимметричных заготовок, содержащий основание с установленным на нем цилиндрическим корпусом, с закрепленным на его торце внешним трубным элементом, снабженным сменной калиброванной насадкой, отличающийся тем, что в корпусе соосно ему установлен поджатый фиксатором внутренний трубный элемент с образованием между ним и корпусом полости для подачи хладагента, сообщающейся с входной конфузорной частью кольцевой щели, выходная диффузорная часть которой сообщена с атмосферой, при этом конфузорная и диффузорные части образованы внутренними профилированными коническими поверхностями калиброванной насадки и внешними поверхностями внутреннего трубного элемента, а в корпусе спрейера установлены штуцеры, сообщенные с полостью для подачи хладагента, выполненные с возможностью подсоединения к ним гибких патрубков.
2. Щелевой спрейер по п. 1, отличающийся тем, что поверхности сменной калиброванной насадки и внутреннего трубного элемента выполнены с углами участков сужения и расширения конфузорной и диффузорной частей кольцевой щели, равными от 2° до 10°, а угол наклона конической щели к оси спрейера составляет от 10° до 25°.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018100843U RU184481U1 (ru) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Щелевой спрейер для создания охлаждающей газожидкостной среды при термообработке осесимметричных заготовок |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018100843U RU184481U1 (ru) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Щелевой спрейер для создания охлаждающей газожидкостной среды при термообработке осесимметричных заготовок |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU184481U1 true RU184481U1 (ru) | 2018-10-29 |
Family
ID=64103726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018100843U RU184481U1 (ru) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Щелевой спрейер для создания охлаждающей газожидкостной среды при термообработке осесимметричных заготовок |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU184481U1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU196072A1 (ru) * | Г. Н. Хейфец, И. Ланге, В. М. Янковский, О. А. цков А. Церетели, А. Е. Убири , А. Н. Тихонюк | Щелевой спрейер для непрерывной закалки труб | ||
US5871686A (en) * | 1995-09-12 | 1999-02-16 | Selas S.A. | Device for cooling a rolled product |
RU2424327C2 (ru) * | 2006-02-08 | 2011-07-20 | Терматул Корп. | Системы закалки распылением термически обработанных металлических изделий |
-
2018
- 2018-01-10 RU RU2018100843U patent/RU184481U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU196072A1 (ru) * | Г. Н. Хейфец, И. Ланге, В. М. Янковский, О. А. цков А. Церетели, А. Е. Убири , А. Н. Тихонюк | Щелевой спрейер для непрерывной закалки труб | ||
US5871686A (en) * | 1995-09-12 | 1999-02-16 | Selas S.A. | Device for cooling a rolled product |
RU2424327C2 (ru) * | 2006-02-08 | 2011-07-20 | Терматул Корп. | Системы закалки распылением термически обработанных металлических изделий |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7186167B2 (en) | Suspended abrasive waterjet hole drilling system and method | |
CN101293229B (zh) | 一种喷气、喷雾两用式冷却装置 | |
JP2014240077A5 (ru) | ||
RU184481U1 (ru) | Щелевой спрейер для создания охлаждающей газожидкостной среды при термообработке осесимметричных заготовок | |
CN100370038C (zh) | 钢丝韧化处理方法和设备 | |
CN110757240B (zh) | 模具的乳液喷雾冷却加工工艺及其加工机床 | |
RU2393077C1 (ru) | Устройство для гидроабразивной резки | |
RU2304173C2 (ru) | Устройство для охлаждения металлических деталей (варианты), способ охлаждения и способ термической обработки поковки | |
CN103831271A (zh) | 超声空化云控制装置和方法 | |
RU136741U1 (ru) | Смеситель кавитационного типа для жидких пищевых сред | |
CN204569977U (zh) | 一种雾化气体淬火装置 | |
CN202415632U (zh) | 一种热处理用汽雾冷却装置 | |
RU2198036C2 (ru) | Устройство для диспергирования жидкости | |
SU1106562A1 (ru) | Устройство дл газожидкостной обработки проката | |
RU2159684C1 (ru) | Устройство для диспергирования жидкости | |
RU2772476C1 (ru) | Устройство для подачи смазывающей технологической среды | |
RU2599585C2 (ru) | Устройство для диспергирования жидкости с повышенной кинематической вязкостью | |
SU905293A1 (ru) | Форсунка дл охлаждени проката | |
RU2584055C1 (ru) | Пароохладитель | |
RU2702524C1 (ru) | Способ закалки металлических изделий при термомеханической обработке | |
SU1479527A1 (ru) | Устройство дл газожидкостной обработки проката | |
WO2017116289A1 (ru) | Устройство для очистки внутренней поверхности цилиндрических длинномерных изделий | |
RU26461U1 (ru) | Устройство для вторичного охлаждения непрерывнолитых слитков | |
RU2254189C1 (ru) | Устройство для охлаждения труб в многоклетьевом прокатном стане | |
SU1632990A1 (ru) | Способ охлаждени внутренних цилиндрических поверхностей деталей |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200111 |