RU2482196C1 - Nozzle for accelerated cooling of metal - Google Patents

Nozzle for accelerated cooling of metal Download PDF

Info

Publication number
RU2482196C1
RU2482196C1 RU2011150092/02A RU2011150092A RU2482196C1 RU 2482196 C1 RU2482196 C1 RU 2482196C1 RU 2011150092/02 A RU2011150092/02 A RU 2011150092/02A RU 2011150092 A RU2011150092 A RU 2011150092A RU 2482196 C1 RU2482196 C1 RU 2482196C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
gas
liquid
mixing chamber
sleeve
Prior art date
Application number
RU2011150092/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Валентинович Куклев
Юрий Моисеевич Айзин
Шамиль Борисович Манюров
Дмитрий Рудольфович Ганин
Виктор Анатольевич Капитанов
Антон Сергеевич Скворцов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "КОРАД"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "КОРАД" filed Critical Закрытое акционерное общество "КОРАД"
Priority to RU2011150092/02A priority Critical patent/RU2482196C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2482196C1 publication Critical patent/RU2482196C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Nozzles (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgical production and may be used for accelerated cooling of metal. A nozzle is equipped with an end partition and a mixing chamber, a body is made in the form of coaxial pipelines for supply of liquid and gas into a mixing chamber, having an inner face and a hole at the outlet and made for adjustment of its inner volume with the possibility of axial displacement along the pipeline for liquid, at the same time the pipeline for gas is installed inside the pipeline for liquid, in the end of which there is at least one bushing with an inner hole in the form of a de Laval nozzle, and the end partition is made with holes for liquid and separates the pipeline from the mixing chamber. Besides, the hole at the outlet from the mixing chamber may have thread, and adjacent bushings with inner holes in the form of de Laval nozzles may be arranged so that each critical section of the nozzle in the next bushing along gas flow is less than the critical section of the nozzle of the previous bushing or critical section of the nozzle of the previous bushing along gas flow is less than the critical section of the next bushing nozzle. The diameter of the output hole of the previous bushing along gas flow may be more than the diameter of the input hole of the next bushing along gas flow.
EFFECT: possibility to increase speed of gas liquid mixture flow, reduced flow rate of liquid and gas and simplified nozzle design.
5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к металлургическому производству и может быть использовано для ускоренного охлаждения металла.The invention relates to metallurgical production and can be used for accelerated cooling of metal.

Известна многоступенчатая воздушно-гидравлическая форсунка для охлаждения горячего металла, содержащая корпус и сопло Лаваля (а.с. СССР №180213, кл. C21D 1/667, В05В 7/00, опубл. в 1966 г.).Known multi-stage air-hydraulic nozzle for cooling hot metal, comprising a housing and a Laval nozzle (AS USSR No. 180213, class C21D 1/667, B05B 7/00, published in 1966).

Данное устройство по совокупности технических признаков и назначению является наиболее близким аналогом (прототипом) к предлагаемому решению.This device in terms of technical features and purpose is the closest analogue (prototype) to the proposed solution.

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и невозможность обеспечения высокой скорости истечения газожидкостной смеси.The disadvantages of this device are the design complexity and the inability to ensure a high flow rate of the gas-liquid mixture.

Задачей изобретения является разработка эффективно охлаждающей горячий металл форсунки.The objective of the invention is to develop an efficiently cooling hot metal nozzle.

Техническим результатом изобретения является возможность увеличения скорости истечения газожидкостной смеси, снижение расхода жидкости и газа, упрощение конструкции форсунки.The technical result of the invention is the possibility of increasing the flow rate of the gas-liquid mixture, reducing the flow of liquid and gas, simplifying the design of the nozzle.

Настоящий технический результат достигается тем, что форсунка для ускоренного охлаждения металла, содержащая корпус и закрепленное в нем сопло Лаваля, согласно изобретению снабжена торцевой перегородкой и смесительной камерой, корпус выполнен в виде соосных трубопроводов для подачи жидкости и газа в смесительную камеру, имеющую внутреннюю фаску и отверстие на выходе и выполненную для регулирования ее внутреннего объема с возможностью осевого перемещения по трубопроводу для жидкости, при этом трубопровод для газа размещен внутри трубопровода для жидкости, в торце которого установлена, по меньшей мере, одна втулка с внутренним отверстием в виде сопла Лаваля, а торцевая перегородка выполнена с отверстиями для жидкости и отделяет трубопровод от смесительной камеры.The present technical result is achieved in that the nozzle for accelerated cooling of the metal, comprising a housing and a Laval nozzle fixed in it, according to the invention is equipped with an end wall and a mixing chamber, the housing is made in the form of coaxial pipelines for supplying liquid and gas to the mixing chamber having an internal chamfer and an outlet at the outlet and made to regulate its internal volume with the possibility of axial movement through the pipeline for liquid, while the pipeline for gas is placed inside the pipes a liquid line, in the end of which at least one sleeve is installed with an internal hole in the form of a Laval nozzle, and the end wall is made with liquid openings and separates the pipeline from the mixing chamber.

Кроме того, отверстие на выходе из смесительной камеры имеет резьбу.In addition, the opening at the outlet of the mixing chamber is threaded.

Кроме того, примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что каждое критическое сечение сопла последующей по ходу движения газа втулки меньше критического сечения сопла предыдущей втулки.In addition, adjacent to each other bushings with internal holes in the form of Laval nozzles are located so that each critical section of the nozzle of the subsequent downstream gas nozzle is less than the critical section of the nozzle of the previous sleeve.

Кроме того, примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что каждое критическое сечение сопла предыдущей по ходу движения газа втулки меньше критического сечения сопла последующей втулки.In addition, adjacent to each other bushings with internal holes in the form of Laval nozzles are located so that each critical section of the nozzle of the previous in the direction of gas movement of the sleeve is less than the critical section of the nozzle of the subsequent sleeve.

Кроме того, примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что диаметр выходного отверстия предыдущей по ходу движения газа втулки больше диаметра входного отверстия последующей по ходу движения газа втулки.In addition, adjacent to each other bushings with internal holes in the form of Laval nozzles are located so that the diameter of the outlet of the previous in the direction of gas movement of the sleeve is larger than the diameter of the inlet of the subsequent direction of movement of the gas of the sleeve.

Отверстие на выходе из смесительной камеры может иметь резьбу для установки различных насадок для формирования различных факелов газожидкостного потока.The hole at the outlet of the mixing chamber may have a thread for installing various nozzles for the formation of various torches of gas-liquid flow.

В случае когда примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что каждое критическое сечение сопла последующей по ходу движения газа втулки меньше критического сечения сопла предыдущей втулки, значительно увеличивается скорость подачи при более мелком распылении газожидкостной смеси.In the case when adjacent to each other bushings with internal holes in the form of Laval nozzles are located so that each critical section of the nozzle of the subsequent gas passage of the sleeve is smaller than the critical section of the nozzle of the previous sleeve, the feed rate increases significantly when the gas-liquid mixture is finer sprayed.

В случае когда примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что каждое критическое сечение сопла предыдущей по ходу движения газа втулки меньше критического сечения сопла последующей втулки, полости, образуемые отверстиями сопел примыкающих втулок, вакуумируются. В результате реализуется значительно больший перепад давления, чем от компрессора, и происходит приращение энергии за счет вакуума. Кинетическая энергия переходит в энергию давления заторможенного потока, но уже с дополнительной энергией вакуума.In the case where adjacent to each other bushings with internal holes in the form of Laval nozzles are located so that each critical section of the nozzle of the previous sleeve along the gas flow is smaller than the critical section of the nozzle of the subsequent sleeve, the cavities formed by the nozzle holes of the adjacent bushings are evacuated. As a result, a significantly greater pressure drop is realized than from the compressor, and energy is incremented due to vacuum. Kinetic energy passes into the pressure energy of the inhibited flow, but with the additional energy of the vacuum.

В случае когда примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что диаметр выходного отверстия предыдущей по ходу движения газа втулки больше диаметра входного отверстия последующей по ходу движения газа втулки, улучшается устойчивость выхода на рабочий режим при наименьших первоначальных перепадах давления.In the case when adjacent to each other bushings with internal holes in the form of Laval nozzles are located so that the diameter of the outlet of the previous in the direction of gas movement of the sleeve is larger than the diameter of the inlet of the subsequent direction of movement of the gas of the sleeve, the stability of the output to the operating mode at the lowest initial pressure drops .

Наиболее целесообразно в качестве подаваемой по наружному соосному трубопроводу в форсунку для охлаждения металла жидкости использовать воду, а в качестве подаваемого по внутреннему соосному трубопроводу в форсунку для охлаждения металла газа использовать воздух, углекислый газ или азот.It is most expedient to use water as the liquid supplied through the external coaxial pipe to the nozzle for cooling the metal, and to use air, carbon dioxide or nitrogen as the gas supplied through the internal coaxial pipe to the nozzle for cooling the metal.

На фиг.1 изображен один из возможных вариантов форсунки для охлаждения металла. Она содержит корпус в виде соосных внутреннего трубопровода для подачи газа 1 и наружного трубопровода для подачи жидкости 2; по крайней мере одну втулку с внутренним отверстием в виде сопла Лаваля 3, вставленную в торец трубопровода для подачи газа (газопровода); торцевую перегородку 4 с отверстиями для жидкости, отделяющую трубопровод от смесительной камеры; смесительную камеру 5, выполненную с внутренней фаской 6 и отверстием 7 на выходе, с возможностью осевого перемещения по корпусу для регулирования ее внутреннего объема. На фиг.2 представлено поперечное сечение форсунки.Figure 1 shows one of the possible nozzles for cooling the metal. It contains a housing in the form of coaxial internal piping for supplying gas 1 and an external piping for supplying liquid 2; at least one sleeve with an internal hole in the form of a Laval nozzle 3, inserted into the end of the pipeline for supplying gas (gas pipeline); end wall 4 with holes for liquid separating the pipeline from the mixing chamber; the mixing chamber 5, made with an inner chamfer 6 and an opening 7 at the outlet, with the possibility of axial movement along the housing to regulate its internal volume. Figure 2 presents the cross section of the nozzle.

Форсунка для охлаждения металла работает следующим образом.The nozzle for cooling the metal works as follows.

При включенной подаче газа и жидкости, по внутреннему трубопроводу 1 газ через отверстие вставленной в трубопровод втулки с внутренним отверстием в виде сопла Лаваля 3 и жидкость по наружному трубопроводу 2 через отверстия торцевой перегородки 4 подаются в смесительную камеру 5. Жидкость, отражаясь от внутренней фаски 6 смесительной камеры 5, меняет направление, дробится и перемешивается под действием газа, выходящего из втулки с соплом Лаваля 3 в смесительную камеру 5 газа. Осевым перемещением смесительной камеры 5 по наружному трубопроводу 2 корпуса получают ее необходимый внутренний объем. Полученная в смесительной камере 5 газожидкостная смесь через отверстие 7 на выходе направляется на поверхность охлаждаемого металла.When the gas and liquid supply is turned on, through the internal pipe 1 gas through the hole of the sleeve inserted into the pipe with the internal hole in the form of a Laval nozzle 3 and liquid through the external pipe 2 through the openings of the end wall 4 are fed into the mixing chamber 5. The liquid is reflected from the internal chamfer 6 mixing chamber 5, changes direction, is crushed and mixed under the action of gas exiting from the sleeve with a Laval nozzle 3 into the gas mixing chamber 5. Axial movement of the mixing chamber 5 through the outer pipe 2 of the housing receive its required internal volume. Received in the mixing chamber 5, the gas-liquid mixture through the outlet 7 at the outlet is directed to the surface of the cooled metal.

Изобретение позволяет увеличить скорость истечения газожидкостной смеси, снизить расход жидкости и газа и упростить конструкцию форсунки.The invention allows to increase the flow rate of the gas-liquid mixture, reduce the flow of liquid and gas and simplify the design of the nozzle.

Claims (5)

1. Форсунка для ускоренного охлаждения металла, содержащая корпус и закрепленное в нем сопло Лаваля, отличающаяся тем, что она снабжена торцевой перегородкой и смесительной камерой, корпус выполнен в виде соосных трубопроводов для подачи жидкости и газа в смесительную камеру, имеющую внутреннюю фаску и отверстие на выходе и выполненную для регулирования ее внутреннего объема с возможностью осевого перемещения по трубопроводу для жидкости, при этом трубопровод для газа размещен внутри трубопровода для жидкости, в торце которого установлена по меньшей мере одна втулка с внутренним отверстием в виде сопла Лаваля, а торцевая перегородка выполнена с отверстиями для жидкости и отделяет трубопровод от смесительной камеры.1. Nozzle for accelerated cooling of metal, comprising a housing and a Laval nozzle fixed in it, characterized in that it is provided with an end wall and a mixing chamber, the housing is made in the form of coaxial pipelines for supplying liquid and gas to the mixing chamber having an internal chamfer and an opening on the outlet and made to regulate its internal volume with the possibility of axial movement through the pipeline for liquid, while the pipeline for gas is placed inside the pipeline for liquid, in the end of which is installed At least one sleeve with an internal hole in the form of a Laval nozzle is provided, and the end wall is made with holes for the liquid and separates the pipeline from the mixing chamber. 2. Форсунка для охлаждения металла по п.1, отличающаяся тем, что отверстие на выходе из смесительной камеры имеет резьбу.2. The nozzle for cooling metal according to claim 1, characterized in that the hole at the outlet of the mixing chamber is threaded. 3. Форсунка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что каждое критическое сечение сопла последующей по ходу движения газа втулки меньше критического сечения сопла предыдущей втулки.3. The nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that the adjacent to each other the sleeve with internal holes in the form of Laval nozzles are located so that each critical section of the nozzle of the subsequent downstream gas nozzle is less than the critical section of the nozzle of the previous sleeve. 4. Форсунка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что каждое критическое сечение сопла предыдущей по ходу движения газа втулки меньше критического сечения сопла последующей втулки.4. The nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that the adjacent to each other the sleeve with internal holes in the form of Laval nozzles are located so that each critical section of the nozzle of the previous in the direction of travel of the gas sleeve is less than the critical section of the nozzle of the subsequent sleeve. 5. Форсунка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что примыкающие друг к другу втулки с внутренними отверстиями в виде сопел Лаваля расположены так, что диаметр выходного отверстия предыдущей по ходу движения газа втулки больше диаметра входного отверстия последующей по ходу движения газа втулки. 5. The nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that the adjacent bushes with internal holes in the form of Laval nozzles are located so that the diameter of the outlet of the previous gas in the direction of the sleeve is larger than the diameter of the inlet of the subsequent gas in the direction of the sleeve.
RU2011150092/02A 2011-12-09 2011-12-09 Nozzle for accelerated cooling of metal RU2482196C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011150092/02A RU2482196C1 (en) 2011-12-09 2011-12-09 Nozzle for accelerated cooling of metal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011150092/02A RU2482196C1 (en) 2011-12-09 2011-12-09 Nozzle for accelerated cooling of metal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2482196C1 true RU2482196C1 (en) 2013-05-20

Family

ID=48789862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011150092/02A RU2482196C1 (en) 2011-12-09 2011-12-09 Nozzle for accelerated cooling of metal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2482196C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU180213A1 (en) * Уральский завод желого машиностроени С. Орджоникидзе MULTI-STAGE AIR-HYDRAULIC NOZZLE FOR COOLING HOT METAL
SU605843A1 (en) * 1976-07-01 1978-05-05 Колпинское отделение Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института металлургического машиностроения Nozzle for cooling metal with atomized liquid
SU1650726A1 (en) * 1988-05-23 1991-05-23 Опытное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Металлофизики Ан Усср Device for cooling article
UA9535A (en) * 1994-09-06 1996-09-30 Ярослав Петрович Касіянчук Kasianchuks pneumatic nozzle with central air supply
US20060275554A1 (en) * 2004-08-23 2006-12-07 Zhibo Zhao High performance kinetic spray nozzle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU180213A1 (en) * Уральский завод желого машиностроени С. Орджоникидзе MULTI-STAGE AIR-HYDRAULIC NOZZLE FOR COOLING HOT METAL
SU605843A1 (en) * 1976-07-01 1978-05-05 Колпинское отделение Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института металлургического машиностроения Nozzle for cooling metal with atomized liquid
SU1650726A1 (en) * 1988-05-23 1991-05-23 Опытное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Металлофизики Ан Усср Device for cooling article
UA9535A (en) * 1994-09-06 1996-09-30 Ярослав Петрович Касіянчук Kasianchuks pneumatic nozzle with central air supply
US20060275554A1 (en) * 2004-08-23 2006-12-07 Zhibo Zhao High performance kinetic spray nozzle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2441710C2 (en) Double spray nozzle
RU2011117643A (en) TWO-COMPONENT NOZZLE, NOZZLE BLOCK AND METHOD FOR SPRAYING FLUIDS
WO2008024032A1 (en) Liquid sprayer
RU2465065C1 (en) Fluid atomiser
CN107107080A (en) Atomizer nozzle
EA022737B1 (en) Mist generating method and apparatus
RU2550835C2 (en) Fluid sprayer
CN107255087B (en) A kind of moveable injector device of main jet
CN103380336B (en) Injector
RU2501611C1 (en) Kss-type nozzle
CN103691747B (en) A kind of aerosol cooling spray controlled for steel cooling
JP2015105810A5 (en)
CN115364407A (en) Telescopic fire-fighting foam foaming device, system and foaming method
RU2324582C2 (en) Method of cutting zone cooling and device for its implementation
CN106391350A (en) Atomization spraying gun
RU84715U1 (en) FIRE FIGHTING PLANT
US20070025862A1 (en) Compressible gas ejector with unexpanded motive gas-load gas interface
RU2482196C1 (en) Nozzle for accelerated cooling of metal
CN103263982A (en) Nozzle structure of temperature and pressure reducing and capacity increasing device with variable sound speed
RU2622794C1 (en) Nozzle for liquid spray
RU2429411C2 (en) Method of liquid fuel spraying with centrifugal atomiser (versions), centrifugal atomiser (versions), and liquid-fuel burner
CN202097052U (en) Adjustable water-air mixing water-saving device
RU185871U1 (en) Throttle and cooling unit
RU2007118139A (en) PNEUMATIC INJECTOR
RU155230U1 (en) LIQUID SPRAY NOZZLE

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141210