SE450467B - Anordning for att kontinuerligt kyla en uppvermd metallplat - Google Patents

Description

15 20 tu UI 'vi 'J1 40 450 467 2 till 2,5 gånger så mycket som flödeshastigheten av kylvatten som tíllföres till den övre munstyckssamlingsledníngen 1 till de övre kylvattensprutmunstyckcna Z.

Skälet är Följande. Kylvattcn från de nedre kylvattensprut- munstyckena mot den nedre ytan av den uppvärmda mctallplåten eller plattan lämnar omedelbart den nedre ytan och faller ner, under det att kylvattnet efter utsprutandet från de övre kylvattensprutmun~ styckena på den övre ytan av metallplàten stannar ett tag på den övre ytan, och följaktligen åstadkommer en sekundär kyleffekt. Om därför kylvatten sprutas på den övre ytan av den uppvärmda metall- plattan med samma flödeshastighet som kylvattnet som sprutas på den nedre ytan, kommer den övre ytan att kylas effektivare än den nedre ytan.

Emellertid är sprutandet av kylvatten í stor kvantitet på den nedre ytan av metallplåten eller plattan såsom nämnts ovan ej önsk- värt mot bakgrund av resursbesparingar.

En kylanordning som löser ovan nämnda problem anges i den japanska provisoriska patentpublikationen 55-156,6lZ (i fortsätt- ningen hänvisad till som tidigare känd teknik). Principen för anord- ningen för att kyla en uppvärmd metallplåt i enlighet med den kända tekniken är nedan beskrivet i anslutning till fig 2.

Såsom visas i fíg 2 är en uppvärmd metallplåt 13lagd horison- tellt. En vattentank 4 omger en bottenvägg 4a och sidoväggar 4b för upptagande av kylvatten, är anordnad under den uppvärmda metall- plattan 3. Vattentanken 4 har en storlek tillräcklig för att upp- samla den totala mängden av utsprutat vatten såsom skall anges närmare nedan. Bottenväggen 4a för vattentanken 4 är försedd medi en mångfald nedre kylvattensprutmunstycken 5 väsentligen vertikalt anordnade åtskilda från varandra vid angivna intervall i bredd- riktningen för den uppvärmda metallplattan 3. Den övre änden av varje nedre kylvattensprutmunstycke 5 är placerad under ytan för kylvatten som upptas i vattentanken 4. En nedre munstyckssamlíngs- ledning 6 för tillförande av kylvatten till de nedre kylvatten- sprutmunstyckena 5 är ansluten till dessa munstycken 5. En mång- fald övre kylvattensprutmunstycken (ej visade) liknande de som visas i fig 1 är anordnade ovanför den uppvärmda metallplattan 3 åtskilda från varandra vid angivna intervall över den uppvärmda metallplattans 3 bredd och sprutar kylvatten väsentligen vertikalt på den övre ytan av den uppvärmda metallplattan 3. 1 den ovan nämnda anordningen för att kyla en uppvärmd metall- 15 40 'N 450 467 platta eller plüt i enlighet med känd teknik, upptas när kylvntton tillförs från den nedre munstyckssnmlingslcdningen 6 till de nedre kylvattensprutmunstyckena 5 när vattentanken 4 är fylld med kyl- vatten, såväl kylvatten från de nedre kylvattensprutmunstyckena 5 och kylvatten som är samlat i vattentanken 4 sprutas i form av en ström 7 väsentligen vertikalt på den nedre ytan av den uppvärmda metallplattan 3 och därigenom kyls den uppvärmda metallplattan 3 till en föreskriven temperatur. Jetströmmen 7 uppsamlas efter spru- tandet på den nedre ytan för den uppvärmda metallplattan 3 full- ständigt i vattentanken 4. Kylvatten som till sin mängd väsentligen motsvarar den för kylvattnet som tillförs från den nedre munstycks- samlingsledníngen 6 till de nedre kylvattensprutmunstyckena 5 rinner över från vattentanken 4.

I enlighet med den ovan nämnda kylanordningen i enlighet med känd teknik, är det möjligt att kyla den nedre ytan för den upp- värmda metallplattan genom att kyla vattnet vid en strömningshas- tighet som är flera gånger större än den för kylvatten från de nedre kylvattensprutmunstyckena 5, därigenom anmärkningsvärd för- bättrande kylförmågan för kylanordningen. Dessutom, eftersom jet- strömmen 7 efter sprutandet på den nedre ytan av den uppvärmda metallplattan 3 är totalt uppsamlad i vattentanken 4, användes endast den mängd kylvatten som tillföras från munstyckssamlings- ledningen 6 till de nedre kylvattensprutmunstyckena S som över- strömning från vattentanken 4. Pörbruhningen av kylvatten är så- ledes avsevärt reducerad.

Den kända tekniken innbär emellertid följande proölemz 1. När läget för den övre änden av de nedre kylvattensprut- munstyckena 5 och flödeshastigheten för kylvatten som tillförst till munstyckena 5 hålles konstant, varierar flödeshastígheten för jetströmmen 7 som ett svar på variationen för ytnivån för kylvatten som är upptaget i vattentanken 4. Om mer i detalj avståndet mellan den nedre ytan för den uppvärmda metallplattan 3 och ytnivån för kylvattnet i vattentanken 4 hålles konstant, beror förmågan att kyla den uppvärmda metallplattan 3 på flödeshastigheten för jet- strömmarna 7. Det är därför nödvändigt att alltid hålla ytnivån konstant för kylvattnet i vattentanken 4 i syfte att likformigt kyla den uppvärmda metallplnttnn 3. Emellertid förorsakar nedfallan- det av jetströmmen 7 efter det att den träffar den nedre ytan för den uppvärmda metallplattan 3 tillbaka till vattentanken 4 avsevärda rörelser av vågkaraktär upp och ned på ytan för kylvattnet i vatten- 10 15 40 450 467 4 tanken 4 och den översta änden av de nedre kylvattensprutmunstyckena S kan ibland även hamna över vattenytan. När vidare jetströmmen 7 faller tillbaka till tanken 4 såsom nämnts ovan, produceras oräkne- liga bubblor på ytan av kylvattnet i vattentanken 4 och dessa bubb- lor fångas in av jetströmmen 7, vilket därigenom försämrar kylför- mågan. Således kan i enlighet med den kända tekniken den uppvärmda metallplattan ej kylas likformígt och effektivt.

Z. Ett annat förfarande som nyligen har utvecklats som inne- fattar underkastandet av en uppvärmd stålplåt omedelbart efter varmvalsningen till en on-line-styrd kylning för att minimera legeringselement och därigenom åstadkomma en höghållfast stâlplåt med utmärkt hållfasthet. I detta förfarande är det nödvändigt att styra kylhastigheten för den uppvärmda stålplattan som en funktion av tjockleken och andra parametrar för plåten i syfte att fram- ställa en stålplåt med en önskad kvalitet och ett bredare omfång för styrningen av kylningshastigheten medger tillverkandet av flera slag av stålplåtar. Om emellertid flödeshastigheten med kylvatten från de undre kylvattensprutmunstyckena 5 reduceras för att minska kylhastigheten kan jetströmmen 7 ej nå den nedre ytan för den upp- värmda stålplattan eller plåten och om flödeshastigheten med kyl- vatten från de nedre kylvattensprutmunstyckena 5 ökas för att öka kylningshastigheten sprutas istället jetströmmen 7 som när den nedre ytan av den uppvärmda stålplattan ett tillstånd i det när- maste som ânga på ytan för den uppvärmda stålplattan och kylhastig- heten kan ej ökas. Således kan i enlighet med kylanordningen enligt känd teknik kylhastígheten för den uppvärmda metallplåten ej styras över ett brett område.

Under sådana förhållanden finns ett behov av utvecklandet av en anordning som medger, vid kylandet av en uppvärmd metallplatta horisontellt liggande över en vattentank till en avsedd temperatur medelst en jetström som åstadkommes av kylvatten från nedre kyl- vattensprutmunstyckena anordnade i vattentanken och kylvatten som upptas i vattentanken, likformigt och effektivt kylande den upp- värmda metallplâten och även styrandet av kylhastigheten inom ett brett område, men någon sådan anordning har hitintills ej före- slagits.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är därför åstadkommandet av en anordning, som medger, när man kyler en uppvärmd metallplät liggande horisontellt över en vattentank till en på förhand bestämd temperatur medelst en jetström som åstadkommas av kylvatten fran 10 15 25 30 35 40 'Jr 450 467 nedre kylvattensprutmunstycken anordnade i vattontanken och k§l- vatten upptaget i vattentanken, likfornigt och effektivt kylande den uppvärmda metallplattan eller plåten.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en apparatur som medger, vid kylandet av uppvärmda metallplåtar horisontellt liggande ovanför en vuttentank till en given tempera- tur medelst en jctström producerad av kylvatten från nedre kyl- vattcnsprutmunstyckcn anordnade i vattentanken och kylande vatten Uppïflgßt i Väftßntäfikên, styrandet av kylhastigheten inom ett brett omrâde. _ I enlighet med en av egenskaperna av uppfinningen tillhanda- hâlles en anordning för kontinuerligt kylande av uppvärmd metallplât eller platta som ligger horisontellt som innefattar: Ett övre kylvattensprutorgan, anordnat ovanför nämnda metall- plåt längs åtminstone en rak linje parallellt med breddriktníngen för metallplåten, för att väsentligen vertikalt spruta kylvatten på den övre ytan av metallplåten; en övre munstyckssamlingsledning för tillförande av kylvatten till nämnda övre kylvattensprutorgan; åt- minstone en vattentank, anordnad under nämnda metallplåt, för upp- tagande av kylvatten; nedre kylvattensprutorgan med ett nedre kyl- vattenspruthål, anordnat i vattentanken längs åtminstone en rak linje parallellt med breddríktningen för metallplåten, varvid nämnda nedre kylvattenspruthål är anordnade under ytan för kylvattnet i vatten- tanken, varvid de nedre kylvattensprutorganen sprutar, i form av en jetström, kylvatten från nämnda nedre kylvattenspruthål tillsammans med kylvatten som upptas i vattentanken, väsentligen vertikalt på den nedre ytan för metallplåten, varvid jetströmmen efter utsprutandet på den nedre ytan av metallplåten fullständigt uppsamlas i vattentanken; och en nedre munstyckssamlingsledning för tillförande av kylvatten till de nedre kylvattensprutorganen; Kännctocknad av att den innefattar: En jetströmstyrkanal anordnad väsenligen vertikalt mellan nämnda nedre kylvattensprutorgan och den nedre ytan av metallplåten för att omge nämnda jetström, varvid den nedre delen av jetströms- styrkanalen är nedsänkt i kylvattnet i vattentanken, varvid den nedre änden av jetströmsstyrkanalen är tätt intill de nedre kylvattensprut- hålen för de nedre kylvattensprutorganen, och den övre änden av jet- strömsstyrkanalen är àtskild från den nedre ytan för metallplåten.

Uppfinningon skall nedan beskrivas närmare i form av ett ut- föringsexempcl i anslutning till de bifogade ritningarna. Härvid lU 15 20 25 30 40 450 467 f' visar fig l en delperspektivvy vísande konventionella övre kyl- vattensprutmunstycken fästa vid den övre munstyckssamlingsledning, fig 2 ett tvärsnitt utvisande principen för kylanordningen enligt den tidigare kända tekniken, fig 3 ett tvärsnitt vísande principen för kylanordningen i enlighet med föreliggande uppfinning, fig 4 en delpernpeklivvy vlsunde ett utförande av kombinationen av nedre kylvattensputmunstycke fäst vid en nedre munstyckssamlíngsledning och en jetströmstyrd kanal i kylanordningen i enlighet med föreligg- ande uppfinning, fig 5 ett längdsnitt vísande ett utförande av en _jetströmstyrd kanal i kylanordningen i enlighet med uppfinningen, fig 6 ett längdsnitt vísande ett annat utförande av en jetströms- styrd kanal i kylanordningen i enlighet med uppfinningen, fig 7 A, 7B7C är delsnitt vísande ytterligare ett annat utförande av en jet- strömsstyrd kanal i kylanordningen i enlighet med uppfinningen, fig 8 en delperspektivvy vísande ett annant utförande av kombinationen av ett nedre kylvattensprutmunstycke fäst vid en nedre munstycks- samlingsledning och en jetsrömsstyrd kanal i kylanordningen i enlig- het med uppfinningen, fig 9 en kurva vísande förhållandet mellan flödeshastigheten Q för kylvattnet från det nedre kylvattensprutmun- stycket och höjden H för jetströmmen från ytan av kylvattnet i vatten- tanken, för anordningen i enlighet med uppfinningen och för den kon- ventionella kända anordningen, fig 10 en kurva vísande förhållandet mellan flödeshastigheten Q för kylvatten från de nedre kylvatten- sprutmunstycken och höjden H i jetströmmen från vattenytan för kyl- vattnet i vattentanken, för anordningen i enlighet med föreliggande uppfinning med en jetströmstyrd kanal med olika övre och nedre'inre diametrar, fíg 11 en kurva vísande förhållandet mellan flödeshastig- heten Q för kylvatten från de nedre kylvattensprutmunstyckena och radien X för den blötta ytan av den uppvärmada metallplåten, för an- ordningen i enlighet med uppfinningen med en jetströmsstyrd kanal med olika övre och nedre inre diametrar för den konventionella an- ordningen. Pig 12 är en kurva vísande förhållandet mellan flödes- hastigheten Q för kylvatten från de nedre kylvattensprutmunstyckena å ena sidan och förhållandet Q'/Q för flösedhastigheten Q' för jet- strömmen från jetströmsstyrd kanal relativt flödeshastigheten Q för kylvatten från den nedre kylvnttensprutmnnstyckena, å andra sidan, för anordníngen i enlighet med uppfinningen med jetströmsatyrknnulen med olika övre och nedre inre_diumotrar och för den konventionella kända anordningen. Pig 13 är en kurva vísande förhållandet mellna undervattenslängdens C index Zlñr jetströmsstyrkaneln från ytan av 25 30 35 40 Y 450 467 kylvattnet i vattentanken, å ena sidan och höjden h förjetström- men från den ovannämnda vattenytan ä andra sidan, för anordningen i enlighet med uppfinningen. Pig 14 är en kurva visande förhåll- andet mellan flödeshastigheten Q för kylvattnet från de nedre kyl- vattensprutmunstyckena och med kylhastigheten V för anordningen i enlighet med uppfinningen och för den konventionella anordningen.

Pig 15 är ett tvärsnitt visande tillståndet för kylningen av en uppvärmd metallplåt medelst ett utförande av anordningen i enlighet med uppfinningen och fig 16 är en tvärsnittsvy visande kyltíllstândet för en uppvärmd metallplåt vid ett annat utförande av anordningen i enlighet med uppfinningen.

Utgående från ovanstående synpunkter utfördes långtgående studier för att utveckla en anordning som medger, vid kylandet av en uppvärmd metallplåt eller platta som ligger horisontellt över en vattentank till en förangiven temperatur medelst en jetström som åstad- kommes av kylvatten från nedre kylvattensprutmunstycken anordnade i vattentanken och kylvatten i vattentanken, likformigt och effektivt kylande metallplåten och även styrning av kylhastigheten inom ett brett område. Som ett resultat erhölls följande. Flödeshastigheten för jetströmmen beror på flödeshastigheten för kylvattnet från vatten- tanken, som skall dras med i kylvattnet från de nedre kylvattensprut- munstyckena, och flödeshastigheten för det ovannämnda kyleattnet som skall dras med beror på avståndet mellan ytan för kylvattnet i vatten- tanken och den övre ändan av de nedre kylvattensprutmunstyckena. Det är därför möjligt att konstant hålla flödeshastígheten för jetströmmen vid ett på förhand givet värde även om avståndet mellan ytan för kyl- vattnet i vattentanken och den översta änden av de nedre kylvatten- sprutmunstyckena varierar, genom att väsentligen vertikalt arrangera en jetströmsstyrkanal mellan det nedre kylvattensprutmunstycket och den nedre ytan för den uppvärmda metallplåten eller plattan för att omge jetströmmen, och rikta jetströmmen medelst jetströmsstyrkanalen.

Föreliggande uppfinning gjordes på basis av ovannämnda upptäckt.

Anordningen för att kontinuerligt kyla en uppvärmd metallplåt i en- lighet med uppfinningen skall nedan beskrivas i anslutning till rit- ningarna. Fig 3 är ett tvärsnitt visande principen för anordningen för att kyla uppvärmd metallplät i enlighet med uppfinningen. Såsom visas i fig 3 är en uppvärmd metallplåt 3 horisontellt placerad. En vattentank 4 innefattande hottenvägg 4a och sidovägg 4b för upptagande av kylvatten är anordnad under den uppvärmda metallplattan 3. Vatten- tanken 4 har en storlek tillräcklig för att uppsamla den totala mäng- 450 467 8 den av en jetström som skall beskrivas nedan efter sprutandvt pä den nedre ytan på den uppvärmda metallplâten 3. Såsom visas i fig 4 sprutar en mångfald nedre kylvattensprutmunstycken 5 väsentligen vertikalt anordnade och åtskilda från varandra med givna intervall i botten- väggen 4a för vattentanken 4 längs åtminstone en rak linje parallellt med breddriktningen för den uppvärmda metallplåten 3. Den översta änden av varje nedre kylvattensprutmunstycke 5 är placerad under ytan för kylvattnet som är upptaget i vattentanken 4. Varje nedre kyl- vattonsprutmunstyckc 5 sprutar kylvutten som tillförs från en sam- lingsledníng 0 för de nedre munstyckena till dessa 5 tillsammans med kylvatten som är upptaget i vattentanken 4 i form av en jetström 7 väsentligen vertikalt mot den nedre ytan för den uppvärmda metall- plåten 3. Mellan var och en av mångfalden av nedre kylvattensprut~ munstycken 5 och den nedre ytan för den uppvärmda metallplåten 3 är en jetströmsstyrkanal 8 väsentligen anordnad vertikalt för att omge jetströmmen 7. Tvärsnittsytan för jetströmsstyrkanalen 8 är större än den för det nedre kylvattensprutmunstycket 5. Den nedre delen av jet- strömsstyrkanalen 8 är nedsänkt i kylvatten i tanken 4 och ned ned- ersta änden av jetströmsstyrkanalen 8 befinner sig tätt intill den översta änden av det nedre kylvattensprutmunstycket 5 och den översta änden av jetströmsstyrkanalen 8 är åtskilda från medelytan av den upp- värmda metallplåten 3. Den nedre munstyckssamlingsledningen ö för till- förande av kylvatten till de nedre kylvattensprutmunstyckena är an- sluten till dessa munstycken 5. Ovanför den uppvärmda metallplåten 3 är en mångfald av övre kylvattensprutsprutmunstycken (ej visade) lik- nande de som visas i fig 1 anordnade åtskilda från varandra vid på förhand givna intervall längs åtminstone en rak linje parallell med breddriktningen för den uppvärmda metallplâten 3 och sprutar kylvatten väsentligen vertikalt på den övre ytan av metallplåten 3.

I den ovannämnda anordningen för kylande av en uppvärmd metall- plåt i enlighet med uppfinningen, när kylvatten tillförs från den nedre munstyckssamlingsledningen 6 till de nedre kylvattensprutmun- styckena S i vattentnnken 4 fylld med kylvatten, sprutas kylvatten från vart och ett av de nedre kylvattensprutmunstyckena 5 och kyl- vatten från tanken 4 i form av en jetström 7 genom jetströmsstyr- kanalen 8 väsentligen vertikalt på den nedre ytan av den uppvärmda metallplåten 3. Samtidigt tillföres kylvatten från den övre munstycks- samlíngsledningen lsom visas i fig 1 till mångfalden av övre kyl- vattensprutmunstycken Z också visade i fig 1 sprutar väsentligen ver- tikalt på den övre ytan av den uppvärmda metnllplåten 3. Således är 10 15 20 25 30 35 40 9 450 467 den uppvärmda metallplåten 3 líkformigt kyld till en på förhand given temperatur. Den totala mängden av jetströmmen 7 efter sprutandet på den nedre ytan av den uppvärmda metallplåten 3 uppsamlas i vatten- tanken 4. Kylvatten till en mängd väsentligen lika med den av kylvattnet som tillföres från dennedre munstyckssamlingsledningen 6 till de nedre kylvattensprutmunstyckena 5 rinner över från vattentanken 4.

Den ovannämnda jetströmsstyrkanalen 8 kan vara en med en tvär- sníttsyta likformíg i axiell riktning såsom nämnts ovan eller kan även vara en i vilken den övre tvärsníttsytan är mindre än den nedre tvär- snittsytan, såsom visas i fig 5. Användingen av jetströmsstyrkanalen 8 med en sådan form som visas i fig 5 förbättrar kylförmågan genom att öka flödeshastigheten för jetströmmen 7.

Om jetströmsstyrkanalen 8 är delad, såsom visas i fig 6, i en övre jetströmsstyrkanal 8a och en nedre jetströmsstyrkanal 8b, och den övre jetströmsstyrkanalen 8a är avlägsningsbart fäst vid den nedre jetströmsstyrkanalen 8b är det möjligt att enkelt ändra flödeshastig- heten för jetströmmen 7 genom att utföra de övre jetströmsstyrkanalen 8a i olika form såsom visas i fig 7A, 7B och 7C.

- Det ovannämnda nedre kylvattensprutmunstycket kan vara det som beskrivits ovan, eller kan också vara ett munstycke 5' med en slits som har en längd väsentligen lika med bredden för den uppvärmda metall- plåten 3 och sträcker sig parallellt med breddríktningen för den upp- värmda metallplåten 3 såsom visas i fig 8. Vid användandet av nedre kylvattensprutmunstycket 5' med den ovannämnda slítsen användes en jetströmsstyrkanal 8' med en slits såsom visas i fig 8 som jetströms- styrkanal. ' Effekten av kylvatten från ovannämnda nedre kylvattensprutmun- stycke 5 verkande på ovannämnda jetström 7 undersöktes och resultatet skall beskrivas nedan.

Först undersöktes förhållandet mellan flödeshastigheten Q för kylvattnet från det nedre kylvattensprutmunstycket 5 och höjden h för jetströmmen 7 från ytan av kylvattnet i vattentanken 4. Reslutaten visas i fig 9. I fig 9, representerar I variationsområdet i höjd h för jetströmmen 7 i fallet med användandet av anordningen i enlighet med uppfinningen försedd med jetströmsstyrkanaler 8, 8' och II av- ser variationsområdet i höjd h för jetströmmen 7 vid fallet med an- vändandet av kylanordning i enlighet med den kända anordningen ej för- sedda med extra styrkanal (hädanefter hänvisad till "som konventionell anordning"). Testförhållandena var följande: 1. Innerdíametern D för det nedre kylvattensprutmunstucket 5: 10 15 20 25 30 35 40 450 467 '° 9 mm, 2. Undervattensavståndet H mellan översta änden för det nedre kylvattensprutmunstycket 5 och ytan för kylvattnet i tanken 4: 100 mm 3. Innerdiametern D' för jetströmsstyrkanlen 8: 27 mm 4. Längden 61 ovanför vattenytan för jetströmsstyrkanalen 8: 250 mm och 5. Längden ÉZ under vattenytan för jetströmsstyrkanalen 8: 100 mm.

Såsom framgår av fig 9 i enlighet med anordningen i enlighet med uppfinningen, är variationsområdet i höjd h från vattenytan för jetströmmen 7 avsevärt mindre än i den konventionella anordningen, trots det faktum att fallet för jetströmmen 7 efter sprutandet på den nedre ytan av den uppvärmda metallplåten 3 till vattentanken 4 or- sakar avsevärda vågrörelser upp och ner för vattenytan. Detta beror på att den nedre delen av jetströmsstyrkanalen 8 är nedsänkt i kyl- vattnet i vattentanken 4.

Sedan undersöktes förhållandet mellan flödeshastigheten Q för kylvattnet från den nedre kylvattensprutmunstyckena 5 och höjden h för jetströmmen 7 från ytan av kylvattnet i vattentanken 4 med olika innerdiametrar d' för jetströmsstyrkanalen 8 under samma testförhåll- anden som nämnts i anslutning till fig 9. Reslutaten är visade i fig 10. I fig 10 markerar "o" fallet med en innerdiamter D' på 27 mm för jetströmsstyrkanalen 8 markeringen "n" indikerar fallet med en inner- diameter d' på 36 mm för jetströmsstyrkanalen 8; och markeringen Qg", fallet med en innerdiameter D' på S0 mm för jetströmsstyrkanalen 8.

Såsom framgår av fig 10 leder i enlighet med uppfinningsanordningen en högre flödeshastighet Q för kylvattnet från det nedre kylvatten- sprutmunstycket S till en större höjd h för jetströmmen 7 från vatten- ytan och när flödeshastigheten Q för kylvattnet från det nedre kyl- vattensprutmunstycket 5 hålles konstant blir höjden h för jetströmmen 7 från vattenytan större eftersom jetstömsstyrkanalen 8 har en mindre innerdiameter d'.

Sedan undersöktes förhållandet mellan flödeshastigheten Q för kylvatten från det nedre kylvattensprutmunstycket 5 och radienxíför den blötta ytan av den uppvärmda metallplåten 3 under samma testför- hållanden som nämnts i anslutning till fig 9, för det fall att den uppvärmda metallplåten 3 var horisontell placerad på ett bestämt av- stånd B från ytan för kylvattnet i vattentanken 4. Resultaten är visade i fig 11. I fig 11 representerar markeringarna "o", "Q" och flfi" fallen med användning av jetströmsstyrkunaler 8 i enlighet med upp- 10 15 20 ZS 30 40 450 467 ll fínningen med respektive innerdiametrar d' såsom i fig l0 och mar- II keringen X" representerar fallet med den konventionella anordníngen.

Den ovannämnda radien'rpå den blötta ytan på den uppvärmda metallplåten 3 avser radien för den cirkulära jetströmmens 7 flöde som expanderar i form av en cirkel längs den undre ytan av den upp- värmda metallpläten 3 efter sprutandet på denna yta; En större radie kför den blötta ytan av den uppvärmda metallpläten 3 leder till möj- ligheten att kyla den uppvärmda metallplâten 3 över ett bredare om- råde.

Sâsom är klart från fig ll, blir radienrgför den blötta ytan större när flödeshastígheten Q för kylvattnet från de nedre kylvatten- sprutmunstyckena 5 ökas. När flödeshastigheten Q för kylvattnet från det nedre kylvattensprutmunstycket 5 hålles konstant, är det möjligt att öka radien X för den blötta ytan till en större utsträckning i an- Ordníngen i enlighet med uppfinningen än i den konventionella anord- ningen, och följaktligen kan vid uppfinningsanordningen radien)(för strömsstyrkanalen 8.

Sedan undersöktes förhållandet mellan flödeshastigheten Q för kylvatten från det nedre kylvattensprutmunstycket 5, å ena sidan, och å andra sidan förhållandet Q'/Q förflödeshastigheten Q' för jetström- men 7 från jetströmsstyrkanalen 8 till den ovannämnda flödeshastíghetenš l den blötta ytan ökas genom att reducera den inre diametern d' för jet- I l l I Q 5 andra sidan, under samma förhållande som nämndes i anslutning till fig 9. Resultaten är visade i fig 12. I Fig ll representerar marker- íngarna "o", "Q" och WA" fallen vid användning av jetströmsstyrkanaler 8 í enlighet med uppfinningen med respektive innerdiametrar d' såsom i fig 10 och markeringen "X" representerar fallet med den konventio- nella anordníngen. Såsom är klart från fíg 12 blir flödesförhållandet Q'/Q större när flödeshastigheten Q fin kylvattnet från det nedre kyl- vattensprutmunstycket 5 ökas. När flödeshastigheten Q för kylvatten från det nedre kylvattensprutmunstycket 5 hålles konstant, är det möjligt att öka flödeshastighetsförhållandet Q'/Q till en större ut- sträckning i anordningen i enlighet med uppfinningen än i den konven- ! tionella anordningen, och i enlighet med uppfinningsanordningen kan flöshastighetsförhållandet Q'/Q ökas genom att öka innerdiametern D' för jetströmsstyrkanalen 8. 1 Sedan undersöktes förhållandet mellan undervattenslängden f, för jetströmsstyrkanalen 8 från ytan För kylvattnet i vattentanken_4, å ena sidan, och höjden h för jetströmmen från ovannämnda vattenyta å andra sidan. Resultaten är visade i flg 15. I Fíg 13 representerar 10 15 20 35 40 450 467 17 markeringarna "o", "M" och "/=" fallen med användingen av jetströms- styrkanalen 8 i enlighet med uppfinningen med respektive innerdia- metrar d' såsom i fig 10 och markeringen "x" representerar fallet med den konventionella anordningen. Testförhållandena vid denna under- sökning var följande: 1. Innerdiameterns D för det nedre kylvattensprutmunstycket_5: 9 mm, _ 2. Undervattensavståndet H mellan den översta änden för det nedre kylvattensprutmunstycket S och ytan för kylvattnet i tanken 4: 100 mm, 3. Flödeshastigheten Q för kylvattnet från det nedre kylvatten- sprutmunstycket 5: 40 liter per minut. 4. Innderdiametern D' för jetströmsstyrkanalen 8: 27 mm och 5. Längden (1 för jetströmsstyrkanalen 8 ovanför vattenytan: 250 mm.

Såsom framgår av fig 13, ger en kortare undervattenslängd 62 för jetströmsstyrkanalen 8 från ytan av kylvattnet i vattentanken 4 större och ostabilare variationer i höjden h för jetströmmen 7 från vattenytan. Skälet är att med kortare undervattenslängd få för jet- strömsstyrkanlen 8 resulterar nedfallandet av jetströmmen 7 i våg- rörelser upp och ner på vattenytan och den nedersta änden av jet-_ strömsstyrkanalen 8 kan komma över vattenytan, eller bubblor som å- stadkommits av jetströmmens 7 nedfallande på vattenytan kan komma in i jetströmmen 7. När den ovannämnda undervattenslängden (2 för jet- strömsstyrkanalen 8 är lång blir andra sidan höjden h för jetströmmen 7 från vattenytan mindre. Skälet är att med en större undervattens- längd 62 för jetströmsstyrkanalen 8 tränger den översta änden av det nedre kylvattensprutmunstycket 5 alltför djupt in i jetströmsstyr» kanalen 8 och gör det svårt för kylvattnet i vattentanken 4 att kom» ma in i jetströmsstyrkanalen 8. Av dessa skäl bör ovannämnda under- vattenslängd , för jetströmsstyrkanalen 8 bestämmas med hänsyn till ovannämnda punkter.

Sedan undersöktes förhållandet mellan flödeshastigheten Q för kylvattnet från det nedre kylvattensprutmunstycket 5 och medelkyl- hastigheten V, när en 32 mm tjock metallplåt eller platta 3 uppvärm- des till en temperatur kring 900°C kyldes från 800 till SOOOC varvid den uppvärmda metallplâten 3 kyldes av anordningen i enlighet med uppfinningen och medelst den konventionella anordningen under det att den rörde sig fram och tillbaka horisontellt i lüngdriklningvn därav med en hastighet av 30 m/minut. Reslutaren är visade i fig li. I (lg TU 15 20 2S~ 30 35 40 ' r 450 46? 14 representerar markeringen "o" fallet med anordningen i enlighet med uppfinningen och markeringen "x" indikerar fallet med den kon- ventionella anordningen. Testförhållandena vid denna undersökning var följande: l. lnnerdiametern D för det nedre kylvuttensprutmunstycket-5: 9 mm, I 2. lnnerdiametern D' för jetströmsstyrkunalen 8: 27 mm,. 3. Längden flï för jetströmsstyrkanalen S ovanför vattenytan: 4. Undervattenslängden ¿2 för jetströmsstyrkanalen 8: 100 mm, 5. Avståndet B mellan vattenytan och den nedre ytan för den uppvärmda metallplåten eller plattan 3: 310 mm, och 6. Undervattensavståndet H mellan den översta änden av det nedre kylvattenssputmunstycket 5 och vattenytan i vattentanken: 100 mm.

Såsom framgår av fig 14 är det när flödeshastigheten Q för kylvattnet från det nedre kylvattensprutmunstycket 5 är identiskt möjligt att kyla den uppvärmda metallplåten eller plattan 3 till en given temperatur snabbare i anordningen i enlighet med uppfinningen än i den konventionella anordningen. Vidare är det när medelkylhastig- heten är identisk möjligt att reducera flödeshastigheten Q av kyl- vatten från det nedre kylvattensprutmunstycket S i en större kvanti- tet i anordningen i enlighet med uppfinningen än i den konventionella anordningen.

I enlighet med anordningen i enlighet med uppfinningen är det testresultat att vid kyl- andet av den uppvärmda metallplattan 3 som ligger horisontellt ovan- uppenbart från ovanstående beskrivning av för vattentanken 4 medelst jetströmmar 7 âstadkomna av kylvatten från de nedre kylvattensprutmunstyckena 5 anordnade i vattentanken och kylvatten som är upptaget i vattentanken 4, líkformigt kyla den upp- värmda metallplattan 3 även när ytan för kylvattnet i vattentanken rör sig avsevärt upp och ner, och att styra kylhastigheten för den uppvärmda metallplattan 3 med lätthet och över ett brett område genom att reglera flödeshastigheten för kylvattnet från de nedre kylvatten- sprutmunstyckena 5.

Nu skall ett utförande på kylanordningen i enlighet med upp- fínningen beskrivas i anslutning till ritningarna. Pig S är en tvär- snittsvy visande kylandet av en upnvärmd metallplatta medelst ett ut- förande av anordningen i enlighet med uppfinningen. Såsom visas i fig IS, rör sig en uppvärmd metnllpluttu 3 horisontellt i längdriktningen därav på transportrullar 9. En vattentank 4 innefattar en bottenvägg 10 15 20 25 30 35 40 450 467 14 Ja och sidoväggar 4b är anordnade under den uppvärmda metallplnttan 3 i vart och ett av utrymmena mellan de tva närbelägna transport- rullarna 9. Längden för vattentanken 4 i den uppvärmda metallplattans 3 breddriktning är aningen längre än bredden för den uppvärmda metall- plattan 4 och längden för vattentanken i rörelseriktningen för den uppvärmda metallplattan 3 är väsentligen lika med avståndet mellan tva närbelägna transportrullar 9. Således uppsamlas den totala mäng- den av en jetström som skall beskrivas närmare nedan efter sprutandet på den nedre ytan av den uppvärmda metallplattan 3 i vattentanken 4.

På bottenväggen 4a av vattentanken 4, är en mångfald nedre kylvatten- sprutmunstycken S anordnade vertikalt åtskilda från varandra vid före- skrivna intervall längs åtminstone en rak linje parallell med bredd- riktningen för den uppvärmda metallplattan 3. I utförandet av anord- nigne i enlighet med uppfinningen såsom visas i fig 15, är mångfalden av nedre kylvattensprutmunstycken 5 anordnade på bottenväggen 4a av tanken 4 längs vardera av tre raka linjer parallella med breddrikt- ningen för den uppvärmda metallplattan 3. Den översta änden av varje nedre kylvattensprutmunstycke 5 är placerad under ytan för kylvattnet som finns i tanken 4. En jetströmsstyrkanal 8 är anordnad väsentligen vertikalt mellan varje nedre kylvattensprutmunstycke 5 och den nedre ytan för den uppvärmda metallplattan 3. En nedre munstyckssamlings- ledning 6 för tillförande av kylvatten till det nedre kylvattensprut- munstycket S är ansluten till den nedre ytan för bottenväggen 4a i vattentanken 4. Ovanför den uppvärmda metallplattan 3, är en mångfald övre kylvattensprutmunstycken (ej visade) liknande de spm visas i fig 1 anordnade åtskilda från varandra vid på förhand givna intervall längs åtminstone en rak linje parallell med breddriktningen för metall- palttan 3 och sprutar kylvatten väsentligen vertikalt på den övre ytan av metallplattan 3.

När i den ovannämnda kylanordningen i enlighet med uppfinningen kylvatten tillföres från den nedre munstyckssamlingsledningen 0 till de nedre kylvattensprutmunstyckena Sår vnttentanken 4 fylld med kyl- vatten, sprutar såväl kylvatten från vart och ett av de nedre kyl- vattensprutmunstyckena 5 kylvatten som finns i tanken 4 i form av en jetström 7 genom jetströmsstyrkanalcn 8 väsentligen vertikalt mot den nedre ytan för den uppvärmda mctallplattan 3 under dennas rörelser.

Samtidigt sprutas kylvutten som tillföres från den övre munstyckssam- lingsledningen 1 som visas i fig 1 till mångfalden av övre kylvatten- sprutmunsfycken 2 som även visas 1 fig l väsentligen vertikalt på den övre ytan av den uppvärmda metnllplattan 3. Således är den uppvärmda 10 15 20 fi 450 467f metallplattnn 3 likformigt kyld till en bestämd temperatur. Den totala mängden av jctströmmarna 7 efter sprutandet på den nedre ytan av den uppvärmda metullplattun J uppsamals i vattentanken 4. Kylvatten till en mängd väsentligen lika med den av kylvattnet som tillförts till den nedre munstyckssamlingsledningen 6 till de nedre kylvatten- sprutmunstyckena 5 rinner över från tanken 4.

Såsom visas i fig 16 är det möjligt att spruta jetströmmar 7 på varje hörn av den uppvärmda metallplâten 3 genom att kröka de övre delarna av jetströmsstyrkanalen 8 som placerar en närmare-transport- rullarna 9 av bland mångfalden av jetströmsstyrkanaler 8 mot trans- portrullarna 9.

De ovannämnda utförandena täcker fallen där uppvärmd-metallplât eller platta rör sig horisontellt över vattentanken 4 och kyls av kylanordningen í enlighet med uppfinningen, men det är även möjligt att kyla en uppvärmd metallplåt som ligger horisontellt och stationärt över vattentanken 4 med kylanordningen i enlighet med uppfinningen.

I enlighet med uppfinningen är det möjligt, såsom beskrivits ovan, vid kylandet av en uppvärmd metallplåt som ligger horisontellt över vattentanken till en given temperatur medelst jetströmmar som åstadkommes av kylvatten från nedre kylvattensprutmunstyckena anord- nande i vattentanken och kylvatten som finns í vattentanken, för att likformígt kyla den uppvärmda metallplåten även när ytan för kylvattnet i vattentanken rör sig avsevärt upp och ner att förhindra kylförmågan från att minska till följd av frånvaron av bubblor infängade i jet- strömmarna, och styra kylhastigheten för den uppvärmda metallplåten lätt och över ett brett område genom att justera flödeshastigheten för kylvattnet från de nedre kylvattensprut munstyckena; därigenom åstadkommande industriellt användbara resultat.

Claims (6)

450 4671 16 §_a t e n t k r a v

1. Anordning för att kontinuerligt kyla en uppvärmd metall- plåt eller platta som ligger horisontellt, vilken innefattar: åtminstone ett övre kylvattensprutorgan, sträckande sig i en riktning parallell med breddriktningen för metallplåten, anordnat ovanför metallplåten för att väsentligen vertikaltspru- ta kylvatten på den övre ytan av metallplâten; en övre munstyckssamlingsled- ning för tillförande av kylvatten till nämnda övre kylvattensprutorgan; åtminstone en vattentank, anordnad under nämnda metallplåt, för upptagande av kylvatten; åtminstone ett nedre kylvattensprutorgan sträckande Sifl i en riktning parallell med breddriktningen för metallplåten med ett nedre kylvattenspruthål, anordnat í vattentanken varvid nämnda nedre kylvattenspruthål är placerat under ytan av kylvattnet i tanken, varvid de nedre kylvattensprutorganen sprutar, i form av en jetström, kylvatten från de nedre kylvattenspruthâlen tillsammans med kylvatten som är upptaget i vattentanken, väsentligen vertikalt mot den nedre ytan av metallplåten, varvid jetströmmen efter sprut- andet på den nedre ytan av metallplåten fullständigt uppsamlas i nämnda tank; och en nedre munstyckssamlingsledning för tillförande av kylvatten till nämnda nedre kylvattensprutorgan; k ä n n e t e c k n a d a v att, en jetströmsstyrkanal (8) 8') anordnad väsentligen vertikalt mellan det nämnda nedre kylvatten- sprutorganet och den nedre ytan för metallplåten (3) för att omge nämnda jetström (7), varvid den nedre delen av jetströmsstyrkanalen är nedsänkt i kylvattnet i vattentanken (4), varivd den nedersta änden av jetströmsstyrkanaln är tätt intill nämnda nedre kylvatten- spruthål för det nedre kylvattensprutorganet, och den översta änden av jetströmsstyrkanalen är åtskild från nedre ytan av nämnda metall- plåt (3).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att det nedre kylvattenspruthålet för det nedre kylvattensprutorganet innefattar en mångfald av nedre kylvattet .utmunstycken (5) an- ordnade åtskilda från varandra parallella med breddriktningen för metallplâten (3).

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att jetströmsstyrkanalen (8) är anordnad en för var och en av mångfalden av nedre kylvattensprutmunstycken (5). Z

4. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att 45Û 467 17 det nedre kylvattenspruthålet för nämnda nedre kylvattensprutorgan innefattar ett nedre kylvattensprutmunstycke (5') med en slits, vilken slits har en längd väsentligen lika med bredden för metall- plåten (3) och sträckande sig parallellt med breddríktníngen för metallplåten.

5. S. Anordning enligt något av kraven 1 - 3, k ä n n e t e c k a c a v att den övre tvärsníttsytan för jetströmsstyrkanalen (8, 8') är mindre än den nedre tvärsníttsytan därav. _

6. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att den övre tvärsnittsytan för jetströmsstyrkanalen (8') är mindre än den nedre tvärsníttsytan därav.