SE449234B - Overtrycksdysa for behandling av banformigt material - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 449 234 Med övertrycksdysor kan även tunga och helt ospända banor behandlas.

De kända övertrycksdysorna riktar dock spetsiga strålar väsentligen vinkelrätt mot banan och förorsakar härvid ojämna värden på värmeöver- föringskoefficienten i banans längdriktning, vilket ofta medför kvali- tetsskador på den behandlade banan.

De förut kända övertrycksdysornas blâsning är även instabil, varvid luftstrâlen exempelvis genom inverkan av banans lopp kan vända sig direkt från blåsöppningen till sugrumet mellan dysorna, varvid värme- överföringskoefficienten sjunker och banans lopp blir instabilt.

Ståndpunkten av den teknik varpå föreliggande uppfinning grundar sig framgår av exempelvis US-patentskriften nr. 3 549 070 och SE-patent- skrifterna nr. 341 870 och nr. 352 121. I dessa publikationer beskrivs dysor i vilka man försökt få gasstrâlarna att vända sig i banans riktning med hjälp av coanda-verkan. Eftersom strålarnas utgângsriktning bil- dar 90° vinkel med banan hinner strålarna inte vända sig i banans rikt- ning innan de lösgör sig från dysans styryta. En undersökning av D.W.

Mc Glaughin och I. Greber "Experiments on the Separation of a Fluid Jet from a Curved Surface", The American Society of Mechanical Engineers, Advances in Fluids, 1976, ger vid handen att den från dysan utgående strålen utan att lösgöra sig kan följa den krökta ytan över 450-700 med i dyskonstruktioner förekommande strömningsparametrar. En större vinkel än 700 kan alltså inte uppnås. En lös stråle stöter mot banan och åstadkommer ett spetsvärde på värmeöverföringskoefficienten vid kontaktstället, varefter strålen söker sig till sugrummet mellan dysorna och lämnar avsnittet mellan dysspalterna, d.v.s. avsnittet ovanför dysans "bäryta“ obehandlat. Följden av detta är att värmeöverföringen blir obefintlig på detta ställe.

En stråle som lösgör sig är även instabil, varvid den exempelvis genom inverkan av banans lopp kan gå direkt in i sugrummet mellan dysorna utan att alls stöta mot banan som behandlas. Härvid kommer den blåsta gasen inte alls i beröring med banan och värmeöverföringen sjunker. Detta fenomen beskrivs även i US~patentskriften nr. 3 S49 070.

En sådan labilt uppträdande gasstråle förorsakar, förutom lägre värme- överföringskoefficient, även störningar i banans lopp, vilket i sin tur f; t? 10 15 20 25 30 35 -_ 449 254 ofta leder till att banan kommer i kontakt med dysytorna.

I en i US-patentskríften nr. 3 452 447 beskriven dyskonstruktion används inte alls coanda-fenomenet för styrning av strålarna, utan i denna dysa är dysspalten så konstruerad, att strâlen är redan färdigt inriktad när den lämnar dysspalten. På grund av den stora ström- ningskomponenten vinkelrätt mot banan och övertrycket i utrymmet mellan dysspalterna uppträder dysan enligt denna publikation på samma sätt som de ovan nämnda förut kända dysorna. Detta kan enkelt fastställas genom värmeöverföringsmätningar. Äandamålet med uppfinningen är att åstadkomma en övertrycksdysa med vilken de ovan berörda olägenheterna undviks. För att uppnå detta och senare framgående mål är uppfinningen i huvudsak kännetecknad därav, att dysspalterna är anordnade på sådant sätt i förhållande till en dysyta, att gasstrålar utan att lossna följer dysytan, som kröker sig så mycket att mellan dysspalterna bildas en fördjupning, som tjänstgör som ett dämpningsutrymme, i vilket de i motsatta riktningar strömmande gasstrålarna möter varandra och bildar en banan uppbärande luftkudde, som sträcker sig över en betydande sträcka i banans löp- riktning.

I dysan enligt uppfinningen har de ovan beskrivna dysornas brister, nämligen avlänkning av gasstrålarna och kraftig_sänkning av värmeöver- föringskoefficienten mellan dysspalterna, kunnat undvikas. Dysspalten är anordnad vid en krökt dysyta på sådant sätt, att strålen utan att lossna följer dysytan, som är så krökt att mellan dysspalterna bildas en fördjupning, ett s.k. dämpningsområde, där de i motsatta riktningar strömmande strålarna möter varandra och bildar en banan uppbärande luft- kudde, som sträcker sig över en lång sträcka i banans längdriktning.

Värmeöverföringskoefficienten blir tack vare uppfinningen relativt god även mellan dysspalterna. Eftersom banan inte utsätts för spetsiga luft- strålar och eftersom strålarnas avlänkning förhindrats tack vare perfekt inriktning, blir banans lopp jämnt och fladderfritt vid an- vändning av dysor enligt uppfinningen.

Uppfinningen beskrivs härefter i detalj under hänvisning till en i 10 15 20 25 30 35 449, 234 figurerna på den bifogade ritningen visad utföringsform, men upp- R finningen-är dock inte begränsad till detaljerna av denna utförings- form. 57)* Fig. l visar i axonometrisk projektion en utföringsform av dysan enligt uppfinningen.

Pig. 2 visar ett tvärsnitt av dysan enligt fig. 1.

A Dysan enligt fig. l och 2 innefattar en dyslåda, från vars inre_l0 gas som skall utblâsas leds genom öppningar ll in i sidoutrymmen 12, 13 i dysan. Sidoutrymmena begränsas av innerväggar 14, 15 och ytterväggar 20, 21 på dysan. Innverväggarna 14, 15 kröker sig upptill mot varandra exempelvis väsentligen cirkelbågformigt (radien RI), varefter de kröker sig nedåt exempelvis väsentligen cirkelbägformigt (radien R2). Härvid bildas en bäryta 156, över vilken banan W löper i riktningen B (på ett avstånd ¿Ä från bärytan). Mot varandra lutande plana partier 22, 23 av_dysans ytterväggar 20, 21 begränsar tillsammans med innerväggarnas 14, 15 krökta partier (radien Rl) dysspalter 17, 18. Dysspalterna 17, 18 ligger lämpligen på väggarnas 14, 15 krökta partier inom en vinkel GL .

Vinkeln al bildas av vinkeln mellan de från dysspalterna 17, 18 utgående gasstrâlarnas utgångsriktning sl och banans W plan. Vinkeln GL är sam- tidigt krökningsvinkeln för gasstrålarnas styryta från mynningen av dys- spalterna 17, 18 till ett tänkt plan L-L. Det tänkta planet L-L begränsar samtidigt under sig en fördjupning 19, som enligt uppfinningen tjänst- gör som ett dämpningsutrymme, där de i motsatta riktningar strömmande gasstrålarna vl möter varandra och bildar en banan W uppbärande luft- kudde, som sträcker sig över en betydande sträcka i banans W löpriktning B. Vid fördjupningen l9 är bärytans 16 krökningsradie R2 lämpligen.väsent- ligt större än styrytornas krökningsradie R 1.

Väsentligt vid uppfinningen är att ovannämnda vinkel Ci är så vald, att strömarna vl inte lösgör sig från den krökta ytan 16 innan strå- ~ larna vl har vänt sig helt i banans W riktning. I området av fördjup- ningen 19 möter de mot varandra strömmande strålarna vl varandra och ovanför bärytan 16 bildas en relativt vidsträckt luftkudde som uppbär - _ E lO 449 254 banan W. Värmeöverföringskocfficícnten blir tack vare en vid fördjup- ningen 19 bildad virvel god även i området mellan dysspalterna 17, 18.

Den ovannämnda, till styrytan sig anslutande vinkeln ofi är högst 70° och iämpugen c. 4o°-so°.

I fig. 2 är dysans centrala vertikalplan A-A utritat. Detta plan går genom den lägsta punkten av bärytans 16 fördjupning 19. Den i figurerna visade övertrycksdysans konstruktion är symmetrisk i förhållande till centralplanet A-A. Uppfinningen kan naturligtvis även förverkligas med osymmetriska konstruktioner i vissa speciella fall.

Uppfinningens olika detaljer kan variera inom ramen för den i de vid- stående patentkraven definierade uppfinningstanken.

Claims (5)

10 15 20 25 30 ss 44_9 234 Patentkrav

1. l. Övertrycksdysa för behandling av banor (W), vilken dysa omfattar en dyslâda, i samband med vilken två motsatta dysspalter (17, 18) är anordnade, vilka är belägna vid övre delen av ett av innerväggar (14, 15) av dyslådan och en yttervägg begränsat utryme (12, 13), k ä n n e t e c k n a t därav, att dysspalterna (17, 18) är anordnade på sådant sätt i förhållande till en dysyta (16), att gasstrâlar (vl) utan att lossna följer dysytan (16), som kröker sig så mycket att mel- lan dysspalterna bildas en fördjupning (19), som tjänstgör som ett dämpningsutrymme, í vilket de i motsatta riktningar strömande gasstrå- larna (vl) möter varandra och bildar en banan (W) uppbärande luftkudde, som sträcker sig över en betydande sträcka i banans (W) löpriktning (B).

2. Övertrycksdysa enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att vinkeln (oi) mellan strâlens utgångsriktning (sl) och banans (W) löpp riktning är högst 7o°, lämpligen ca. 40-6o°.

3. Övertrycksdysa enligt patentkravet 1 eller 2, vars dysspalters (17, 18) yttre mynningar är belägna vid en krökt (RI) styryta på dys- lådans vägg, k ä n n e t e c k n a d därav, att bärytan (16) efter nämnda krökta (RI) styrytor kröker sig in mot dyslådans inre (10) kon- tinuerligt och jämnt, lämpligen väsentligen i form av en cirkelbåge (az).

4. Övertrycksdysa enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att bärytans (16) krökningsradie (R2) vid nämnda fördjupning (19) är väsentligt större än den efter dysspalterna (17, 18) följande styr- ytans krökningsradie (RI).

5. Övertrycksdysa enligt patentkraver l,2,3 eller 4, k ä n n e t e c k - n a d därav, att dysans konstruktion är symmetrisk i förhållande till ett centralplan (A-A). o»