RU2786558C1 - Cooling section with valves and pressure tanks to prevent water shocks - Google Patents
Cooling section with valves and pressure tanks to prevent water shocks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786558C1 RU2786558C1 RU2022101539A RU2022101539A RU2786558C1 RU 2786558 C1 RU2786558 C1 RU 2786558C1 RU 2022101539 A RU2022101539 A RU 2022101539A RU 2022101539 A RU2022101539 A RU 2022101539A RU 2786558 C1 RU2786558 C1 RU 2786558C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- cooling devices
- cooling
- valves
- group
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 115
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 72
- 230000035939 shock Effects 0.000 title abstract description 3
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims abstract description 88
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000002596 correlated Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 25
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 235000019628 coolness Nutrition 0.000 description 101
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 2
- 206010018987 Haemorrhage Diseases 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding Effects 0.000 description 1
- 231100000319 bleeding Toxicity 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003139 buffering Effects 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к устройству для охлаждения металлического проката, прокатываемого в группе прокатных клетей,The present invention relates to a device for cooling rolled metal rolled in a group of rolling stands,
- причем это устройство имеет несколько устройств охлаждения, к каждому из которых по соответствующему тупиковому трубопроводу подводится вода, и посредством которых вода наносится на прокат;- moreover, this device has several cooling devices, to each of which water is supplied through the corresponding dead-end pipeline, and through which water is applied to the rental;
- при этом в тупиковых трубопроводах расположено по клапану, посредством которого настраивается водяной поток, протекающий через соответствующий тупиковый трубопровод;- at the same time, in the dead-end pipelines, there is a valve, by means of which the water flow flowing through the corresponding dead-end pipeline is adjusted;
- при этом клапаны соответственно соотнесены с приводом, с помощью которого активируется соответствующий клапан.- in this case, the valves are respectively assigned to the drive, with which the corresponding valve is activated.
Уровень техникиState of the art
Такое устройство известно, например, из WO 2018/080 669 A2. У этого устройства параллельно тупиковым трубопроводам расположен один отдельный байпасный трубопровод. Посредством этого байпасного трубопровода должны предотвращаться гидроудары, которые в противном случае могут возникать при быстром прерывании объемного потока, протекающего через тупиковые трубопроводы. Этот байпасный трубопровод должен активно открываться и закрываться.Such a device is known, for example, from WO 2018/080 669 A2. This device has one separate bypass pipeline parallel to dead-end pipelines. By means of this bypass line, water hammer is to be prevented, which would otherwise occur when the bulk flow through the stub lines is quickly interrupted. This bypass pipeline must actively open and close.
Из EP 2 767 353 A1 известен участок охлаждения для плоского проката, причем этот участок охлаждения имеет несколько распылительных балок, перед каждой из которых расположено по клапану.From
Из WO 2013/143 902 A1 тоже известно устройство для охлаждения металлического проката, прокатываемого в группе прокатных клетей. У этого устройства охлаждающие форсунки имеющегося там участка охлаждения соединены подводящим трубопроводом с резервуаром для воды. Управление подводом воды к охлаждающим форсункам осуществляется с помощью одного клапана или нескольких клапанов. Имеется напорный бак, который расположен перед этим клапаном или, соответственно, этими клапанами. Эта напорный бак частично наполнен водой и частично воздухом. В этом варианте осуществления гидроудары, которые в противном случае могут возникать при быстром прерывании объемного потока, протекающего через тупиковые трубопроводы, предотвращаются или по меньшей мере уменьшаются по своей силе вследствие буферного действия напорного бака.Also known from WO 2013/143 902 A1 is a device for cooling rolled metal rolled in a group of rolling stands. With this device, the cooling nozzles of the cooling section present there are connected by a supply line to a water tank. The water supply to the cooling nozzles is controlled by a single valve or multiple valves. There is a pressure tank, which is located in front of this valve or, respectively, these valves. This pressure tank is partly filled with water and partly with air. In this embodiment, water hammer, which may otherwise occur when the volume flow through the stub pipes is quickly interrupted, is prevented or at least reduced in magnitude due to the buffering action of the pressure tank.
Краткое раскрытие изобретенияBrief summary of the invention
На участке охлаждения прокатного стана после прокатки металлического проката этот прокат охлаждается. Общепринят точный температурный режим на участке охлаждения для настройки и поддержания таким образом по возможности постоянных желаемых свойств материала. При этом в направлении транспортировки проката смонтированы несколько устройств охлаждения, посредством которых по меньшей мере на одну сторону проката наносится вода. Эти устройства охлаждения могут быть выполнены, например, в виде охлаждающих балок. Наносимые с помощью устройств охлаждения количества воды настраиваются с помощью клапанов, расположенных перед устройствами охлаждения. Проблематично, в частности, если эти клапаны закрываются быстро. Ведь когда клапаны закрываются слишком быстро, часто возникают толчки давления, называемые в профессиональных кругах также гидроударами. Поэтому во избежание избыточных нагрузок продолжительность выключения ограничивается, как правило, 1 секундой. Это относится даже к тому случаю, когда клапаны могли бы закрываться быстрее.In the cooling section of the rolling mill, after rolling the rolled metal, this rolled product is cooled. Precise temperature control is generally accepted in the cooling section in order to adjust and thus maintain as constant as possible the desired properties of the material. At the same time, several cooling devices are mounted in the direction of transport of the rolled stock, by means of which water is applied to at least one side of the rolled stock. These cooling devices can be made, for example, in the form of chilled beams. The amounts of water applied by the cooling devices are adjusted by means of valves located in front of the cooling devices. It is problematic in particular if these valves close quickly. After all, when valves close too quickly, pressure shocks often occur, also called water hammer in professional circles. Therefore, in order to avoid excessive loads, the switch-off duration is usually limited to 1 second. This applies even if the valves could close faster.
В уровне техники, как правило, применяются пневматические клапаны. Как правило, они не могут включаться быстрее 1 секунды. Но в отдельных случаях могут также достигаться меньшие продолжительности включения в 0,6 секунд.In the prior art, as a rule, pneumatic valves are used. As a rule, they cannot turn on faster than 1 second. However, in some cases shorter switching times of 0.6 seconds can also be achieved.
Из WO 2018/080 669 A2 известен участок охлаждения прокатного стана, у которого устройства охлаждения включаются с помощью электрически активируемых клапанов.From WO 2018/080 669 A2 a cooling section of a rolling mill is known, in which the cooling devices are switched on by means of electrically actuated valves.
Из WO 2013/143 902 A1 известно подключение напорного бака в подводящем трубопроводе к участку охлаждения. Эта напорный бак служит в основном для поддержания постоянного давления при снабжении участка охлаждения, но способствует также в некоторой степени снижению гидроударов. Имеющийся напорный бак рассчитан на объем в несколько кубометров. Конкретно в WO 2013/143 902 A1 назван характерный объем от 10 до 20 кубометров.From WO 2013/143 902 A1 it is known to connect a pressurized tank in a supply line to a cooling section. This pressure tank mainly serves to maintain a constant pressure when supplying the cooling section, but also contributes to some extent to the reduction of water hammer. The available pressure tank is designed for a volume of several cubic meters. Specifically, WO 2013/143 902 A1 names a characteristic volume of 10 to 20 cubic meters.
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы создать устройство для охлаждения металлического проката, прокатываемого в группе прокатных клетей, которое имеет превосходящие эксплуатационные свойства.The object of the present invention is to provide a device for cooling rolled metal rolled in a group of rolling stands, which has superior performance properties.
Задача решается с помощью устройства для охлаждения металлического проката, прокатываемого в группе прокатных клетей, с признаками п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления устройства являются предметом зависимых пунктов 2-6 формулы изобретения.The problem is solved using a device for cooling rolled metal, rolled in a group of rolling stands, with the features of
В соответствии с изобретением устройство для охлаждения металлического проката, прокатываемого в группе прокатных клетей, вышеназванного вида выполняется таким образом,In accordance with the invention, a device for cooling rolled metal, rolled in a group of rolling stands, of the above type is made in such a way that
- что устройства охлаждения образуют несколько групп, каждая из которых проприетарно укомплектована собственным напорным баком;- that the cooling devices form several groups, each of which is proprietary equipped with its own pressure tank;
- что каждый напорный бак в соответствующем месте подключения подключен к подводящему трубопроводу, по которому вода подводится к тупиковым трубопроводам устройств охлаждения соответствующей группы, так что, если смотреть в направлении течения воды, соответствующее место подключения расположено перед клапанами соответствующей группы устройств охлаждения.- that each pressurized tank is connected at the respective connection point to a supply pipe, through which water is supplied to the stub pipes of the cooling devices of the respective group, so that, looking in the direction of the water flow, the corresponding connection point is located before the valves of the respective group of cooling devices.
Устройство может быть выполнено в виде участка охлаждения, который расположен после группы прокатных клетей. Альтернативно устройство может быть выполнено в виде группы межклетьевых охлаждений, при этом по одному из этих межклетьевых охлаждений расположено между каждыми двумя прокатными клетями группы прокатных клетей. В отдельном случае устройство может быть также расположено перед группой прокатных клетей, например, когда устройство расположено между (по меньшей мере) одной черновой клетью и многоклетьевой группой чистовых клетей. Возможны также смешанные формы.The device can be made in the form of a cooling section, which is located after a group of rolling stands. Alternatively, the device can be made in the form of a group of inter-stand coolings, while one of these inter-stand coolings is located between each two rolling stands of the rolling stand group. In a separate case, the device can also be located in front of a group of rolling stands, for example, when the device is located between (at least) one roughing stand and a multi-stand group of finishing stands. Mixed forms are also possible.
Прокат часто состоит из стали. Речь может идти, в частности, о плоском прокате, то есть о полосе или толстом листе. В случае плоского проката устройства охлаждения могут подавать на плоский прокат воду альтернативно только на верхней стороне, только на нижней стороне, или как на верхней, так и на нижней стороне.Rolled stock often consists of steel. This can be, in particular, flat products, that is, a strip or a thick sheet. In the case of flat products, the cooling devices may alternatively supply water to the flat products only on the top side, only on the bottom side, or both on the top and bottom side.
Для устройств охлаждения с помощью их клапанов может индивидуально настраиваться наносимое ими на прокат количество воды. Возможно, чтобы группы устройств охлаждения были «настоящими» группами устройств охлаждения, которые включают в себя каждая больше одного устройства охлаждения. Однако, во многих случаях по меньшей мере некоторая часть групп устройств охлаждения включает в себя только по одному единственному устройству охлаждения. В частности, возможно даже, чтобы все группы включали в себя только по одному единственному устройству охлаждения. В этом случае группы устройств охлаждения вырождены.For cooling devices, the amount of water applied by them to the rental can be individually adjusted using their valves. It is possible for the cooler groups to be "true" cooler groups that each include more than one cooler. However, in many cases, at least some of the groups of cooling devices include only one single cooling device. In particular, it is even possible for all groups to include only one single cooling device each. In this case, the groups of cooling devices are degenerate.
Приводы, соотнесенные с клапанами, могут быть выполнены в зависимости от потребности. В частности, они могут быть выполнены в виде электрических приводов, например, в виде шаговых двигателей.The actuators associated with the valves can be made according to the needs. In particular, they can be made in the form of electric drives, for example, in the form of stepper motors.
Проприетарно комплектующий каждую группу устройств охлаждения напорный бак имеет некоторый объем бака. Этот объем бака составляет предпочтительно от n x 20 л до n x 200 л, где n количество устройств охлаждения соответствующей группы. Особенно предпочтительно объем бака составляет от n x 50 л до n x 125 л.Proprietary component of each group of cooling devices pressure tank has a certain volume of the tank. This tank volume is preferably from n x 20 l to n x 200 l, where n is the number of cooling devices of the respective group. Particularly preferably, the volume of the tank is from n x 50 l to n x 125 l.
Предпочтительно между каждым местом подключения и соответствующим напорным баком расположено соответствующее гидравлическое сопротивление. То есть имеется устройство, смыслом и целью которого является противопоставлять сопротивление водяному течению (= гидравлическое сопротивление).Preferably, a corresponding flow resistance is located between each connection point and the corresponding pressure tank. That is, there is a device, the meaning and purpose of which is to oppose resistance to water flow (= hydraulic resistance).
Как уже упомянуто, в каждом подводящем трубопроводе течет соответствующий объемный поток, когда клапаны устройств охлаждения соответствующей группы все полностью открыты. В этом состоянии в каждом подводящем трубопроводе в области соответствующего места подключения действует соответствующее давление в трубопроводе. Соответствующее гидравлическое сопротивление предпочтительно выбрано таким образом, что соответствующий объемный поток, когда он течет через соответствующее гидравлическое сопротивление, вызывает падение давления, которое составляет по меньшей мере 25% и максимум 75% соответствующего давления в трубопроводе, в частности примерно половину величины соответствующего давления в трубопроводе. Однако, небольшие отклонения приемлемы.As already mentioned, a respective volumetric flow flows in each supply line when the valves of the cooling devices of the respective group are all fully open. In this state, each inlet pipeline has a corresponding pipeline pressure in the area of the corresponding connection point. The respective flow resistance is preferably chosen in such a way that the respective volumetric flow, when it flows through the respective flow resistance, causes a pressure drop which is at least 25% and at most 75% of the respective pipeline pressure, in particular about half the magnitude of the respective pipeline pressure. . However, small deviations are acceptable.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Вышеописанные свойства, признаки и преимущества этого изобретения, а также каким образом они достигаются, становятся яснее и отчетливее понятны в контексте последующего описания примеров осуществления, которые поясняются подробнее со ссылкой на чертежи. При этом в схематичном изображении показано:The above described features, features and advantages of this invention, as well as how they are achieved, become clearer and more clearly understood in the context of the following description of exemplary embodiments, which are explained in more detail with reference to the drawings. In this case, the schematic image shows:
фиг.1: прокатная клеть и участок охлаждения;figure 1: rolling stand and cooling section;
фиг.2: часть участка охлаждения;figure 2: part of the cooling section;
фиг.3: участок охлаждения;figure 3: section of the cooling;
фиг.4: временной график степени наполнения иfigure 4: time graph of the degree of filling and
фиг.5: временной график объемного потока,figure 5: time plot of the volumetric flow,
фиг.6: временной график давления.Fig. 6: time plot of pressure.
Описание вариантов осуществленияDescription of Embodiments
В соответствии с фиг.1 в группе прокатных клетей прокатывается прокат 1. На фиг.1 изображена только последняя прокатная клеть 2 многоклетьевой группы прокатных клетей. Прокат 1 часто представляет собой плоский прокат, то есть полосу или толстый лист. Однако, прокат 1 может иметь и другой формат. Например, речь может идти о профиле или о прутковом прокате 1. Прокат 1 часто состоит из стали, иногда из алюминия и в редких случаях из какого-либо другого металла или, соответственно, какого-либо соответствующего сплава.In accordance with figure 1 in the group of rolling stands rolled 1. In figure 1 shows only the last rolling stand 2 multistand group of rolling stands.
После группы прокатных клетей расположен участок 3 охлаждения. В участке 3 охлаждения прокат 1 охлаждается. Участок 3 охлаждения является, таким образом, устройством для охлаждения металлического проката 1, прокатываемого в группе прокатных клетей. Со ссылкой на изображенный на фиг.1 участок 3 охлаждения, который расположен после группы прокатных клетей, поясняется настоящее изобретение. То есть термин «участок охлаждения» применяется в смысле названного устройства. Но настоящее изобретение реализуемо и тогда, когда устройство расположено в группе прокатных клетей, то есть между прокатными клетями 2 многоклетьевой группы прокатных клетей. Кроме того, оно реализуемо и тогда, когда устройство расположено перед группой прокатных клетей.After the group of rolling stands there is a section 3 for cooling. In section 3 cooling rolled 1 is cooled. The cooling section 3 is thus a device for cooling the rolled
Участок 3 охлаждения имеет в соответствии с фиг.1 несколько устройств 4 охлаждения. Посредством этих устройств 4 охлаждения на прокат 1 наносится вода 5. Устройства 4 охлаждения выполнены, как правило, в виде распылительных балок, которые наносят воду 5 на прокат 1 по всей ширине проката 1. Вода 5 в своей совокупности подводится к участку 3 охлаждения по снабжающему трубопроводу 6. В участке 3 охлаждения вода 5 распределяется, пока она не войдет в тупиковые трубопроводы 7, по которым вода 5 подводится к каждому устройству 4 охлаждения. В тупиковых трубопроводах 7 расположено по одному (1) клапану 8, посредством которого может настраиваться количество воды 5, которое подводится к соответствующему устройству 4 охлаждения в единицу времени. Таким образом, имеется соответствие 1:1 устройств 4 охлаждения, тупиковых трубопроводов 7 и клапанов 8. Количество воды 5, которое подводится к каждому устройству 4 охлаждения в единицу времени, представляет собой соответствующий водяной поток.The cooling section 3 has, in accordance with FIG. 1,
На фиг.1 изображены всего восемь устройств 4 охлаждения, причем на изображении в соответствии с фиг.1 одна часть устройств 4 охлаждения наносит воду на прокат 1 сверху, а другая часть устройств 4 охлаждения наносит воду 5 на прокат 1 снизу. Кроме того, устройства 4 охлаждения, если смотреть в направлении x транспортировки проката 1, расположены ступенями друг за другом. Однако, эти ситуации являются чисто примерными. Так, вполне могут также иметься больше или меньше восьми устройств 4 охлаждения. Возможно также, чтобы посредством устройств 4 охлаждения вода наносилась на прокат 1 исключительно сверху или исключительно снизу. Если прокат 1 представляет собой плоский прокат, соответственно изображению на фиг.2 возможно также, чтобы, если смотреть в направлении y ширины проката 1, рядом друг с другом были расположены несколько устройств 4 охлаждения. Решающим является, чтобы в каждом тупиковым трубопроводе 7 был расположен соответствующий клапан 8, посредством которого может настраиваться соответствующий водяной поток, протекающий через соответствующий тупиковый трубопровод 7.Figure 1 shows a total of eight
Клапаны 8 укомплектованы каждый приводом 9 в качестве устройства для приведения в действие. Приводы 9 соответственно изображению на фиг.2 выполнены в виде электрических приводов. С помощью каждого привода 9 активируется соответствующий клапан 8. Эта ситуация имеет место также у клапанов 8 с фиг.1. Однако, на фиг.1 это не изображено, чтобы не перегружать фиг.1. Вследствие исполнения устройств для приведения в действие в виде электрических приводов для клапанов 8 могут реализовываться продолжительности включения, которые составляют значительно меньше 1 секунды, например, 0,2 секунды или меньше. Кроме того, возможна очень быстрая точная настройка электрических приводов. Поэтому возможна как быстрая, так и точная настройка каждого положения клапана.The
Электрические приводы могут быть выполнены, например, в виде шаговых двигателей. Шаговые двигатели могут без затруднений переставляться на 90° за время, которое составляет меньше 0,2 секунды. Этот угол соответствует также углу вращения обычного клапана 8 между полностью закрытым и полностью открытым положением. При этом при времени 0,2 секунды и меньше каждый клапан 8 может переводиться из полностью закрытого положения в полностью открытое положение и наоборот. Кроме того, перестановка у шагового двигателя обычно осуществляется угловыми шагами, которые составляют значительно меньше 1° (механически), например, 0,1° (или аналогично малый угол). В этом случае возможна перестановка каждого клапана 8 между полностью закрытым и полностью открытым положением шагами в 0,1° (или аналогично малый угол). Кроме того, управляющая электроника электрического привода достаточно проста и экономична. Износ и выход из строя во много раз меньше, чем у пневматического привода. Требуемая герметизация для защиты от водяных брызг и тому подобного (например, класса защиты IP 65) реализуема без затруднений. Это относится как к самому каждому электрическому приводу, так и к его управляющей электронике.Electric drives can be made, for example, in the form of stepper motors. Stepper motors can easily be moved 90° in less than 0.2 seconds. This angle also corresponds to the rotation angle of the
Независимо от конкретного геометрического расположения устройств 4 охлаждения, устройства 4 охлаждения образуют также, соответственно изображению на фиг.3, несколько групп. Эти группы проприетарно укомплектованы каждая собственным напорным баком 10. Термин «проприетарно укомплектованы» должен означать, что каждый напорный бак 10 взаимодействует с устройствами 4 охлаждения данной группы и взаимодействует только с этими устройствами 4 охлаждения. В частности, каждый напорный бак 10 подключен в соответствующем месте 11 подключения к соответствующему подводящему трубопроводу 12. По соответствующему трубопроводу 12 вода 5 подводится к тупиковым трубопроводам 7 устройств 4 охлаждения соответствующей группы. При этом, если смотреть в направлении течения воды 5, каждое место 11 подключения расположено перед клапанами 8 соответствующей группы устройств 4 охлаждения. В отличие от этого, по данному подводящему трубопроводу 12 не подводится вода 5 к тупиковым трубопроводам 7 других устройств 4 охлаждения. При этом, если смотреть в направлении течения воды 5, каждое место 11 подключения не расположено перед клапанами 8 других групп устройств 4 охлаждения. При этом каждый напорный бак 10 определяет соответствующую группу устройств 4 охлаждения: все устройства 4 охлаждения, вода 5 которых течет через соответствующее место 11 подключения, образуют одну (1) группу устройств 4 охлаждения. Все другие устройства 4 охлаждения не принадлежат к этой группе.Regardless of the particular geometrical arrangement of the
Каждое место 11 подключения для соответствующего напорного бака 10 должно быть расположено так близко к клапанам 8 соответствующей группы, насколько это возможно. Если - см. на фиг.3 слева - соответствующая группа устройств 4 охлаждения включает в себя только одно единственное устройство 4 охлаждения, соответствующее место 11 подключения должно быть расположено как можно ближе к клапану 8 этого устройства 4 охлаждения. Если - см. на фиг.3 справа - соответствующая группа устройств 4 охлаждения включает в себя несколько устройств 4 охлаждения, соответствующее место 11 подключения должно быть расположено как можно ближе к точке 13 распределения, в которой подводящий трубопровод 12 впервые ответвляется к устройствам 4 охлаждения соответствующей группы.Each
Соответственно изображению на фиг.3, некоторая часть групп устройств 4 охлаждения включает в себя только по одному единственному устройству 4 охлаждения. На изображении фиг.3 это конкретно имеет место у двух устройств 4 охлаждения, изображенных слева. В этих случаях соответствующий подводящий трубопровод 12 идентичен соответствующему тупиковому трубопроводу 7. Альтернативно возможно также, чтобы группы устройств 4 охлаждения включали в себя по несколько устройств 4 охлаждения. На изображении фиг.3 это конкретно имеет место у устройств 4 охлаждения, изображенных справа. В этих случаях каждый подводящий трубопровод 12 расположен перед соответствующими тупиковыми трубопроводами 7.According to the image in figure 3, some of the groups of
Решающим критерием для расположения напорных баков 10 является количество воды 5, которое находится между каждым местом 11 подключения и соответствующими клапанами 8, или, соответственно - в случае одного единственного, расположенного после клапана 8 - соответствующим клапаном 8. Ведь это количество воды не может перенаправляться в соответствующий напорный бак 10. Это количество должно, таким образом, при быстром закрытии соответствующих клапанов 8 непосредственно и быстро затормаживаться перед соответствующими клапанами 8. Как правило, это некритично, если расстояние от соответствующих клапанов 8 до соответствующего напорного бака 10 достаточно мало, например, составляет 10 м или меньше, в частности меньше 5 м. Это надо пояснить на примере одного отдельного клапана 8.The decisive criterion for the arrangement of the
Примем, что скорость течения воды 5 в соответствующем тупиковом трубопроводе 7 составляет 3 м/с. Каждый клапан 8 будет полностью закрываться в течение 0,2 секунд. Тогда вода 5 в течение 0,2 секунд должна затормаживаться с 3 м/с до 0 м/с. При этом получается среднее ускорение 15 м/с2, т.е. приблизительно 1,5-кратное ускорение свободного падения. Кроме того, известно, что водяной столб высотой 10 м создает давление в 1 бар. То же самое относится к водяному столбу длиной 10 м, который затормаживается с ускорением свободного падения. Примем, кроме того, что расстояние от соответствующего места 11 подключения до соответствующего клапана 8 составляет 5 м. В этом случае должен затормаживаться не водяной столб длиной 10 м с 1,0-кратным ускорением свободного падения, а водяной столб длиной 5 м с 1,5-кратным ускорением свободного падения. Таким образом, этот водяной столб в данных эксплуатационных условиях при затормаживании с 3 м/с до 0 м/с в течении 0,2 с создает давление 0,75 бар.Let us assume that the flow rate of
При быстром закрытии соответствующего клапана 8 без напорных баков 10, в отличие от этого, возникал бы высокий толчок давления, так как в этом случае должна была бы также затормаживаться вода 5, текущая в подводящем трубопроводе 12, поскольку она находится, если смотреть в направлении течения воды 5, перед соответствующим местом 11 подключения. Однако такие толчки давления могут значительно смягчаться напорными баками 10, так как в этом случае текущая в соответствующем подводящем трубопроводе 12 вода 5 перенаправляется в напорный бак 10, проприетарно комплектующий соответствующую группу устройств 4 охлаждения.By closing the
Как общеизвестно, напорные баки 10 служат для того, чтобы выравнивать водный баланс. Поэтому они должны, в зависимости от потребности, во-первых, при быстром уменьшении потребности в воде 5 иметь возможность принимать воду 5 из подводящего трубопровода 12, к которому они подключены, а во-вторых, при внезапном повышении потребности в воде 5 иметь возможность запитывать воду 5 обратно в подводящий трубопровод 12. Чтобы напорные баки 10 могли принимать и запитывать обратно эту воду 5, напорные баки 10 соответственно изображению на фиг.3 при эксплуатации наполнены каждый частично водой 5 и частично воздухом 14. Как правило, следует стремиться к степени F наполнения водой 5 (см. фиг.4) примерно 50%. Однако вполне возможны некоторые отклонения - например, от 40% до 60%. То есть напорные баки 10 предназначены для того, чтобы при эксплуатации быть наполненными частично водой 5 и частично воздухом 14.As is well known,
Чтобы иметь возможность настраивать соответствующую степень F наполнения, напорные баки 10 могут, например, иметь соответствующий воздушный клапан 15. Через этот соответствующий воздушный клапан 15 к соответствующему напорному баку 10 может подводиться воздух 14, или воздух 14 может спускаться из соответствующего напорного бака 10. В простейшем случае соответствующий воздушный клапан 15 представляет собой приводимый в действие вручную обратный клапан (такой как, например, клапан велосипеда или какого-либо другого дорожного транспортного средства, имеющего наполненные воздухом шины). В этом случае соответствующий напорный бак 10 имеет предпочтительно указатель степени наполнения и/или указатель давления. Указатель степени наполнения может представлять собой, например, простое смотровое стекло, указатель давления - обычный манометр. Альтернативно или дополнительно соответствующий воздушный клапан 15 может быть активируем устройством управления (не изображено) участка 3 охлаждения. В этом случае соответствующий воздушный клапан 15 разделен предпочтительно на два пути клапана, при этом один из двух путей клапана для пополнения воздуха 14 в соответствующем напорном баке 10 соединен со снабжением сжатым воздухом, а другой из двух путей клапана для спуска воздуха 14 из соответствующего напорного бака 10 имеет выпуск в окружающую среду. Кроме того, в этом случае соответствующая степень F наполнения и/или действующее в соответствующем напорном баке 10 давление предпочтительно регистрируется по измерительной технологии и передается в названное устройство управления.In order to be able to adjust the respective filling degree F, the
Таким образом, с помощью соответствующего напорного бака 10 движущееся в соответствующем подводящем трубопроводе 12 количество воды плавно затормаживается. Вследствие того обстоятельства, что группы устройств 4 охлаждения, как правило, относительно малы - чаще всего не больше шести-десяти устройств 4 охлаждения - для напорных баков 10 могут, кроме того, выбираться относительно малые размеры. Это поясняется ниже со ссылкой на фиг.4-6 для варианта осуществления, при котором соответствующая группа устройств 4 охлаждения включает в себя только одно единственное устройство 4 охлаждения. Однако соответствующие варианты осуществления применимы также, когда соответствующая группа устройств 4 охлаждения включает в себя несколько устройств 4 охлаждения. В этом случае последующие варианты осуществления должны модифицироваться в том отношении, что исходят из совместной активации клапанов 8 соответствующей группы.Thus, with the help of the
Если соответствующий клапан 8 полностью открыт, в соответствующем подводящем трубопроводе 12 - который в случае группы, имеющей одно единственное устройство 4 охлаждения, идентичен тупиковому трубопроводу 7 - течет соответствующий объемный поток V воды 5, например, 100 литров в секунду. Это состояние изображено на фиг.5 слева. Степень F наполнения составляет, соответственно изображению на фиг.4, сначала примерно 50%. То есть соответствующий напорный бак 10 в равных долях наполнен водой 5 и воздухом 14.If the
К моменту t0 времени соответствующий клапан 8 переводится из полностью открытого в полностью закрытое положение. Перевод из полностью открытого в полностью закрытое положение осуществляется по возможности быстро, например, за время 0,1 секунды или 0,2 секунды. Чтобы можно было лучше пояснить выбор размеров соответствующего напорного бака 10, ниже принимается, что закрытие соответствующего клапана 8 осуществляется очень резко, то есть необходимым для закрытия промежутком времени как таковым можно пренебречь.By the time t0, the corresponding
Если бы не было соответствующего напорного бака 10, при закрытии соответствующего клапана 8 возникал бы высокий толчок давления, так как текущий в соответствующем подводящем трубопроводе 12 объемный поток V должен был бы резко опускаться до нуля. Однако благодаря соответствующему напорному баку 10 соответствующий объемный поток V может перенаправляться в соответствующий напорный бак 10. Благодаря этому соответствующий напорный бак 10 продолжает наполняться выше своей прежней степени F наполнения. Однако, вследствие наполнения соответствующего напорного бака 10 находящийся в соответствующем напорном баке 10 воздух 14 сжимается, так что имеющееся там давление воздуха повышается. Повышенное давление воздуха противопоставляет дальнейшему подводу воды 5 в соответствующий напорный бак возрастающее сопротивление. Поэтому соответствующая степень F наполнения сначала хотя и возрастает с момента t0 времени, но затем достигает максимума и после этого снова опускается. При известных условиях может возникать небольшое, чаще всего заметно затухающее колебание. Это лучше всего различимо на фиг.5 по смене знака перед числом объемного потока. Максимум степени F наполнения достигается чаще всего за 1 секунду, иногда даже уже за меньшее время, например, только 0,5 секунды.If there were no
В сам момент t0 времени, то есть к началу затормаживания, соответственно изображению на фиг.4 должен приниматься весь ранее текущий объемный поток V. Если бы соответствующий объемный поток V оставался неизменным, соответственно изображению на фиг.4 соответствующий напорный бак 10, считая с момента t0 времени, полностью наполнялся бы, например, через 0,5 секунд. При этом за 0,5 секунд в соответствующий напорный бак 10 втекали бы 50% объема соответствующего напорного бака 10. Следовательно, за 1 секунду в соответствующий напорный бак 10 втекали бы 100% объема соответствующего напорного бака 10. При этом, в соответствии с изображением на фиг.4, частное объема соответствующего бака (единица измерения: литр или кубометр) и соответствующего объемного потока V (единица измерения: литр/секунду или кубометр/секунду) составляет 1 секунду. Хотя возможны некоторые отклонения от этого значения (1 секунда). Однако предпочтительно названное частное должно лежать в пределах от 0,2 секунды до 2,0 секунд. На практике для одного отдельного устройства 4 охлаждения это соответствует объему от 20 л до 200 л, чаще всего в пределах от 50 л до 125 л, в частности, примерно 100 л. Если группа включает в себя несколько устройств 4 охлаждения, названные значения объема должны соответственно масштабироваться.At the time t0 itself, i.e. at the beginning of the braking, according to the image in Fig. 4, the entire previously current volume flow V should be received. t0 time would be completely filled, for example, after 0.5 seconds. In this case, 50% of the volume of the
Вследствие сопротивления, которое - считая от соответствующего места 11 подключения - имеют каждый тупиковый трубопровод 7 и каждое устройство 4 охлаждения, в состоянии, из которого вначале исходят на фиг.4 и 5 - то есть когда соответствующий клапан 8 находится в полностью открытом положении - в области соответствующего места 11 подключения действует соответствующее давление p0 в трубопроводе. То есть текущее соответствующее давление p в трубопроводе имеет значение p0. Это изображено на фиг.6 слева. Так как до момента t0 времени действует состояние равновесия, воздух 14 в соответствующем напорном баке 10 тоже находится под давлением p0. К моменту t0 времени, то есть к моменту времени закрытия соответствующего клапана 8, сначала текущий в соответствующем подводящем трубопроводе 12 объемный поток V должен полностью перенаправляться в соответствующий напорный бак 10. Объемный поток V через подводящий трубопровод 12, измеренный в соответствующем месте 11 подключения и изображенный на фиг.5, вызывает на своем пути от соответствующего места 11 подключения к соответствующему напорному баку 10 падение δp давления на соответствующем гидравлическом сопротивлении 16, которое расположено между соответствующим местом 11 подключения и соответствующим напорным баком 10. Это падение δp давления предпочтительно равно половине величины соответствующего давления p0 в трубопроводе. Следовательно, соответствующее давление p в трубопроводе должно резко возрастать до значения, которое соответствует примерно 1,4-кратному-1,6-кратному значению p0, то есть примерно 1,5-кратному. В абсолютных значениях это падение δp давления на практике чаще всего имеет величину порядка 1 бар. После этого соответствующее давление p в трубопроводе снова опускается.Due to the resistance that - counting from the respective connection point 11 - each
В результате каждое гидравлическое сопротивление 16 может настраиваться путем соответствующего выбора размеров каждого соединительного трубопровода между соответствующим местом 11 подключения и соответствующим напорным баком 10, в частности, путем выбора размеров поперечного сечения всего соответствующего соединительного трубопровода или поперечного сечения некоторого участка соответствующего соединительного трубопровода. Путем надлежащего выбора размеров гидравлического сопротивления 16, в частности, подавляется и гасится склонность к колебаниям.As a result, each
Настоящее изобретение имеет много преимуществ. В частности, могут предотвращаться гидроудары, хотя клапаны 8 включаются очень быстро (при продолжительности включения намного меньше 1 с). Влияние напорных баков 10 на фактически подводимые к устройствам 4 охлаждения количества воды может учитываться соответствующей моделью участка 3 охлаждения или просто выравниваться посредством базовой автоматизации участка 3 охлаждения. С помощью напорных баков 10 предотвращаются также колебания давления в гидротехнической системе (состоящей из снабжающего трубопровода 6, подводящих трубопроводов 12 и тупиковых трубопроводов 7). Благодаря этому упрощается регулирование насосов, которые нагнетают воду 5. Это относится, в частности, к тому случаю, когда для регулирования насосов используются измерения давления. Кроме того, сокращаются также возмущения давления при подключении клапанов 8, так как в этом случае вода 5 из напорных баков 10 запитывается в соответствующие подводящие трубопроводы 12. Исполнение приводов 9 в виде электрических приводов простым образом обеспечивает возможность надежного и быстрого активирования клапанов 8.The present invention has many advantages. In particular, water hammer can be prevented, although the
Хотя изобретение было подробнее проиллюстрировано и описано в деталях на предпочтительном примере осуществления, изобретение не ограничено раскрытыми примерами, и специалистом могут выводиться отсюда другие варианты без выхода из объема охраны изобретения.Although the invention has been illustrated and described in detail with reference to the preferred embodiment, the invention is not limited to the disclosed examples, and other variations may be deduced from the skilled person without departing from the scope of the invention.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙLIST OF REFERENCES
1 Прокат1 rental
2 Прокатная клеть2 rolling stand
3 Участок охлаждения3 Cooling section
4 Устройства охлаждения4 Cooling devices
5 Вода5 Water
6 Снабжающий трубопровод6 Supply pipeline
7 Тупиковые трубопроводы7 Dead ends
8 Клапаны8 Valves
9 Электрические приводы9 Electric drives
10 Напорные баки10 Pressure tanks
11 Места подключения11 Connection points
12 Подводящие трубопроводы12 Supply pipes
13 Точка распределения13 Distribution point
14 Воздух14 Air
15 Воздушные клапаны15 Air valves
16 Гидравлическое сопротивление16 Water resistance
F Степень наполненияF Degree of filling
p, p0 Давление в трубопроводеp, p0 Line pressure
t0 Момент времениt0 Time
V Объемный потокV volume flow
x Направление транспортировкиx Direction of transport
y Направление шириныy Width direction
δp - падение давленияδp - pressure drop
Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP19184168.3 | 2019-07-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2786558C1 true RU2786558C1 (en) | 2022-12-22 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1107922A1 (en) * | 1982-12-24 | 1984-08-15 | Донецкий Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Rolled stock cooling arrangement |
SU1411070A1 (en) * | 1987-07-25 | 1988-07-23 | Московский институт стали и сплавов | Arrangement for cooling rolled stock |
EP2644718A1 (en) * | 2012-03-27 | 2013-10-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Pressure stabilisation method |
EP2767353A1 (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-20 | Siemens VAI Metals Technologies GmbH | Cooling section with power cooling and laminar cooling |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1107922A1 (en) * | 1982-12-24 | 1984-08-15 | Донецкий Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Rolled stock cooling arrangement |
SU1411070A1 (en) * | 1987-07-25 | 1988-07-23 | Московский институт стали и сплавов | Arrangement for cooling rolled stock |
EP2644718A1 (en) * | 2012-03-27 | 2013-10-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Pressure stabilisation method |
EP2767353A1 (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-20 | Siemens VAI Metals Technologies GmbH | Cooling section with power cooling and laminar cooling |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8047035B2 (en) | Method of supplying lubricating oil in cold-rolling | |
US9994201B2 (en) | Electro-pneumatic braking system for a railway vehicle | |
JP5047789B2 (en) | Air amount control method in closed air supply device of traveling device | |
DK180963B1 (en) | A hydrogen refueling station and method for refueling a hydrogen vehicle | |
JPH09502546A (en) | Compressed air control system | |
US10551001B2 (en) | Flow control system | |
JPH089288B2 (en) | Hydraulic-pneumatic suspension | |
RU2786558C1 (en) | Cooling section with valves and pressure tanks to prevent water shocks | |
JPS62198509A (en) | Ground clearance regulating type roll control device for vehicle | |
US20110262227A1 (en) | Front Drive Of A Road Paver And A Method For Controlling The Front Drive | |
US11167332B2 (en) | Cooling section with coolant flows which can be adjusted using pumps | |
JPH0563357B2 (en) | ||
CN107249767B (en) | Derusting system and its control device and control method | |
EP3594554B1 (en) | Device for supercooling of liquefied gases | |
US7552929B2 (en) | Active roll stabilization apparatus | |
JP5496358B2 (en) | Liquid quality adjustment device | |
US2369598A (en) | Adjusting device for rolling mills | |
JP7318023B2 (en) | Cooling section with valve and pressure vessel to prevent pressure shock | |
CN112654441B (en) | Application device with cooling section having second terminal | |
JPH03194195A (en) | Pump control device | |
JP5492459B2 (en) | Pressure control device and pressure control method in water distribution network | |
RU89994U1 (en) | HYDRAULIC SYSTEM OF ANTI BENDING OF FOUR-ROLLER CELLS OF SHEETS OF ROLLING MILLS | |
US11548044B2 (en) | Cooling of flat rolled material without post-running of the header | |
CN115397575A (en) | Operating a cooling device at a minimum operating pressure | |
JP2001317305A (en) | Method and device for controlling turbine generator |