SU1280291A1

SU1280291A1 - Arrangement for jet heating or cooling

Info

Publication number: SU1280291A1
Application number: SU843725503A
Authority: SU
Inventors: Александр Федорович Никульников
Original assignee: Предприятие П/Я В-2996
Priority date: 1984-04-13
Filing date: 1984-04-13
Publication date: 1986-12-30

Abstract

Изобретение относитс к устройствам струйного нагрева или охлаждени изделий и может быть использовано дл нагрева алюмини и его сплавов, дл охлаждени фронтовых рам, заслонок и т.д. Цель изобретени - повышение эффективности нагрева или охлаждени , сокращение энергозатрат , повышение компактности, а также выравнивание динамических условий процесса нагрева и охлаждени . Теплоноситель 9 вентил тором 12 принудительно подаетс через нагреватели 11 в распределительные камеры 1, откуда через струйные отверсти 3 в гофрированной стенке 2 поступает на нагреваемое изделие 7. Затем теплоноситель удал етс по каналам между гофрами 10, каждый канал имеет переменные высоту и поперечное сечение, увеличивающеес по мере приближени к вентил тору, отработанный теплоноситель вентил тором 12 вновь принудительно пропускаетс через нагреS ватели 11 и подаетс в распредели (Л тельные камеры. Цикл повтор етс . 1 з.п. ф-лы. 10 ил. to 00 о ю ;оThe invention relates to devices for jet heating or cooling products and can be used for heating aluminum and its alloys, for cooling front frames, dampers, etc. The purpose of the invention is to increase the efficiency of heating or cooling, reduce energy consumption, increase compactness, and level the dynamic conditions of the heating and cooling process. The heat carrier 9 is forced by the fan 12 through the heaters 11 into the distribution chambers 1, from where through the jet holes 3 in the corrugated wall 2 enters the heated product 7. Then the heat carrier is removed through the channels between the corrugations 10, each channel has variable height and cross-section increasing as it approaches the fan, the exhausted heat transfer fluid by the fan 12 is again forcibly passed through the heaters 11 and is fed into the distribution boxes (Mobile chambers. The cycle is repeated. 1 Cf of the film. 1 0 illustrations. To 00 about y; o

Description

Изобретение относитс к струйным нагревательным или охлаждающим устройствам металлургической теплотехники и может, быть использовано в металлургической и машиностроительной промьгашенности дл нагрева, например , алюмини и его сплавов дл охлаждени фронтовьпс рам, заслонок и других конструктивных элементов высо котемпературных печей, дл нагрева дутьевого воздуха в струйных рекуператорах , в которых продукты сгорани и нагреваемый воздух контактируют с раздел ющей их стенкой, а также других отрасл х народного хоз йства .The invention relates to jet heating or cooling devices of metallurgical heat engineering and can be used in metallurgical and engineering industry for heating, for example, aluminum and its alloys for cooling the front frames, gates and other structural elements of high-temperature furnaces for heating blast air in jet recuperators in which the combustion products and heated air are in contact with the wall separating them, as well as other branches of the national economy.

Цель изобретени - повьгаение эффективности нагрева или охлаждени , сокращение энергозатрат и повышение компактности устройства, а также выравнивание аэродинамических условий процесса нагрева или охлаждени ,The purpose of the invention is to increase the efficiency of heating or cooling, reduce energy consumption and increase the compactness of the device, as well as equalize the aerodynamic conditions of the heating or cooling process,

На фиг. 1 изображено устройство общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг.3 узел 1 на фиг. 1 (дл нагрева или охлаждени цилиндрической поверхности издели ); на фиг. 4 - вид Б на фиг.З на фиг. 5 - узел I на фиг. 1 (дл нагрева или охлаждени внутренней цилиндрической поверхности издели ); на фиг. 6 - вид В на фиг. 5; на фиг. 7 - узел I на фиг. 1,(дл нагрева или охлаждени фронтовых рам, заслонок и т.д.); на фиг. 8 - вид Г на фиг. 7; на фиг. 9 - узел I на фиг. 1 (дл нагрева или охдаждени двух параллельных плоскостей издели или двух изделий); на фиг. 10 вид Д на фиг. 9.FIG. 1 shows a general view of the device, a longitudinal section; in fig. 2 is a view A of FIG. one; in FIG. 3, node 1 in FIG. 1 (for heating or cooling the cylindrical surface of the product); in fig. 4 - view B in FIG. 3 in FIG. 5 shows the node I in FIG. 1 (for heating or cooling the inner cylindrical surface of the product); in fig. 6 is a view of B in FIG. five; in fig. 7 — node I in FIG. 1 (for heating or cooling front frames, dampers, etc.); in fig. 8 is a view of FIG. 7; in fig. 9 — node I in FIG. 1 (to heat or cool two parallel planes of the product or two products); in fig. 10 view D in FIG. 9.

Устройство дл струйного нагрева или охлаждени содержит корпус, внутри которого размещены две распределительные камеры 1. Рабоча панель последних вьтолнена в виде гофрированной стенки 2 с отверсти ми 3 дл выхода струй теплоносител Отработанный теплоноситель поступает на всас 4 вентил тора. Входы 5 в распре делительные камеры 1 расположены с одной стороны относительно подачи теплоносител , а поверхности 6 нагрева или охлаждени издели 7 обращены соответственно к рабочим поверхност м распределительных камер 1. Струи 8 теплоносител 9, вытекающие из отверсти 3, удал ютс по каналам между гофрами 10, при этом каждый канал имеет переменные высоту и поперечное сечение, увеличивающеес по мере приближени к вентил тору. В корпусе также установлены нагреватели 1 1 и ветил тор 12.The device for jet heating or cooling comprises a housing inside which two distribution chambers 1 are placed. The work panel of the latter is made in the form of a corrugated wall 2 with openings 3 for the exit of the heat carrier jets. The spent heat carrier flows to the intake 4 of the fan. The inlets 5 to the distribution chambers 1 are located on one side with respect to the flow of coolant, and the heating or cooling surfaces 6 of the product 7 are facing respectively to the working surfaces of the distribution chambers 1. The jet 8 of the heat transfer fluid 9 flowing out of the hole 3 is removed through the channels between the corrugations 10 , with each channel having variable heights and cross sections that increase as you approach the fan. Heaters 1 1 and vetil torus 12 are also installed in the housing.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Теплоноситель вентил тором принудительно подаетс через нагреватели в распределительные камеры, откуда через струйные отверсти в гофрированной стенке поступает на нагреваемое изделие. Затем по каналам гофроотработанный теплоноситель вентил тором вновь принудительно пропускаетс через нагреватели и подаетс в распределительные камеры. Цикл повтор етс .The fan is forcibly supplied through heaters to distribution chambers, from where it flows through the jet holes in the corrugated wall to the heated product. Then, the channels through the corrugated heat carrier by the fan are again forcibly passed through the heaters and fed into the distribution chambers. The cycle is repeated.

Работа устройств по фиг. 3-10 аналогична описанной. Равномерность нагрева или охлаждени по. длине распределительного короба обеспечиваетс посто нством величины коэффициента теплоотдачи, достигаемым в результате посто нства угла атаки стру ми поверхности нагрева (охлаждени ), что происходит только при одинаковых аэродинамических услови х короба. С этой целью во всех сечени х распре .делительного короба, перпендикул рных направлению отвода отработанного теплоносител и проведенных с шагом, равным продольному шагу струйных отверстий (сопел), отношение суммы живых сечений сопел на участке от входа теплоносител в короб до указанного сечени к суммарной площади каналов дл отвода отработанного теплоносител в этом сечении есть величина посто нна , так как только в этом случае при посто нном напоре теплоносител в распределительном коробе) величина воздействи на стру отводимым потоком по каналам гофр (волн) посто нна.The operation of the devices of FIG. 3-10 is similar to that described. The uniformity of heating or cooling. The length of the junction box is provided by the constant value of the heat transfer coefficient achieved as a result of the constant angle of attack of the heating (cooling) surface jets, which occurs only under the same aerodynamic conditions of the duct. For this purpose, in all cross-sections of the distribution box, perpendicular to the direction of the exhaust heat carrier and carried out with a step equal to the longitudinal step of the jet holes (nozzles), the ratio of the sum of the live nozzle sections in the section from the specified heat source to the total area channels for removal of spent coolant in this section is a constant value, since only in this case, at a constant pressure of the coolant in the distribution box), is the magnitude of the impact on the jet the flux through the channels of the corrugations (waves) is constant.

, л-. , l-

Повьшение компактности устройства достигаетс тем, что уменьшенна высота каналов между гофрами на входе в распределительный короб с сохранением площади поперечного сечени последнего, обеспечивающей равномерное распределение теплоносител по отверсти м (соплам), позвол ет уменьшить и линейный размер распределительного короба, перпевдикул рный плоскости, в которой расположены все сопла устройства.The increase in compactness of the device is achieved by the fact that the reduced height of the channels between the corrugations at the entrance to the junction box while maintaining the cross-sectional area of the latter, which ensures an even distribution of the coolant through the holes (nozzles), reduces the linear size of the junction box perpendicular to the plane all the nozzles of the device are located.

Таким образом, внедрение предлагаемого технического решени обеспечивает повьшение производительности струйного устройства дл нагрева заготовок , сокращение энергозатрат на перекачку теплоносител , увеличение компактности устройства, а следовательно снижение его металлоемкости.Thus, the implementation of the proposed technical solution provides an increase in the performance of an inkjet device for heating billets, reducing energy consumption for pumping coolant, increasing the compactness of the device, and therefore reducing its metal consumption.

В устройствах дл охлаждени повышаетс надежность охлаждаемых конструктивных элементов высокотемпературных установок при минимальных металлоемкости и энергозатратах на перекачку охладител .In devices for cooling, the reliability of cooled structural elements of high-temperature installations is increased with minimal metal consumption and energy consumption for pumping a cooler.

Claims

1. A device for jet heating or cooling, containing a booster of the coolant movement, at least. One distribution box with in-plane nozzles and a corrugated working panel with channels between the corrugations to divert the spent coolant, in order to increase the efficiency the process of heating or cooling, reducing energy consumption and increasing the compactness of the device, the channels between the corrugations of the working panel are made along the length of the duct of variable height with its increase in Exhaust heat medium systematic way.

2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to equalize the aerodynamic conditions of the heating or cooling process in all sections of the junction box, perpendicular to the direction of removal of the spent heat transfer fluid with a rod equal to the length of the nozzles in the section from the input of the coolant into the duct to the specified cross section to the total area of the channels for draining the spent coolant in this section is a constant value.

BUT

ten

d d /

M

FIG 2

Fi & .3