SU789597A1 - Щелева форсунка - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к устройствам дл  термической обработки проката и может быть использовано- в других устройствах дл  получени  Г1ЛОСКОГО факела распыленной жидкости. Известна форсунка, содержаща  сопло и коллекторы с патрубками дл  подвода охладител  и распылител  1 и 2. Известна щелева  форсунка, содержаща  сопло, коллекторы с патрубками дл  подвода охладител  и распылител  в сопло. В известной форсунке распылитель, вылета  из коллектора, встречаетс  со стру ми ВОДЬ и выбрасывает их в смеситель. В смесителе под воздействием турбулентных струй распылител  происходит дробление воды до мелкодисперсного состо ни  и образование однородной водовоздущной смеси. Полученна  смесь ускор етс  в сужающемс  сопле и вылетает с определенной скоростью на поверхность охлаждаемого издели  3. Недостатками форсунки  вл ютс  значительные потери энергии распылител  на удар вследствие неорганизованного его входа в смеситель из коллектора, при повыщении давлени  распылител  возможно  вление запирани  входной щели смесител , а при работе форсунки вылетающий факел водовоздущной смеси тер ет энергию вследствие образовани  поверхностных вихрей. Указанные недостатки привод т к ухудщению распылени  о.хлаждающей жидкости и к снижению скорости факела водовоздущной смеси. Кроме того, дл  повыщени  равномерности распределени  распылител  при его истечении через выходную щель, необходимо наличие резервуара больщого диаметра , что приводит к увеличению габаритов форсунки. Цель изобретени  - повыщение эффективности распылени  охладител . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в коллекторе дл  подачи распылител  установлен конфузор сопла Лавал  с длиной равной 0,8-0,85 этого коллектора, а угол между ос ми патрубков дл  подачи распылител  и осью сопла Лавал  составл ет 10-75°, причем коллекторы дл  подачи охладител  установлены с двух сторон сопла Лавал . На фиг. 1 изображена щелева  форсунка , общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Форсунка содержит коллектор 1 с пат: рубками 2 дл  подачи распылител  и сопло Лавал , состо щее из конфузора 3, узкой части (смесител ) 4 и диффузора 5, с коллекторами 6 и патрубками 7 дл  подачи охладител . В коллекторе 1 установлен конфузор 3 сопла Лавал  с длиной равной 0,8-0,85 диаметра коллектора, а угол между ос ми патрубков 7 дл  подачи охладител  и осью сопла Лавал  составл ет 10- 75°, причем коллекторы 6 дл  подачи охладител  установлены с двух сторон сопла Лавал .

Форсунка работает следующим образом.

Распылитель (сжатый воздух или пар) подают в коллектор 1 с помощью патруб ков , откуда он попадает в конфузор 3 сопла . После конфузора распылитель проходит через узкую часть (смеситель ) 4 сопла Лавал  и попадает в диффузор 5, где высокоскоростные струи распылител  встречаютс  со стру ми охладител , подведенного с помощью отверстий 8, коллекторов 6 и патрубков 7. При встрече распылител  с охладителем происходит разрыв части межмолекул рных св зей охладител  и образование мелкодисперсной смеси , например водовоздушной, вытекающей из расширенного конца диффузора 5.

Дл  обеспечени  минимальных потерь энергии распылител , предотвращени   влени  запирани  входной щели форсунки в конфузоре 3, уменьшени  диаметра коллектора i и получени  жесткого факела смеси , вылетающей из сопла, форсунка содержит р д конструктивных предложений. Усреднение давлени  распылител  в коллекторе i достигаетс  тем, что струи распылител  направлены на стенки конфузора 3, патрубки 2, подвод щие распылитель, размещены на коллекторе 1 рассредоточенно. Устранение встречного удара струй распылител , вылетающего-из патрубков 2, и струи, отраженных от стенок конфузора 4, достигаетс  тем, что угол между ос ми патрубков 2 и осью сопла Лавал  составл ет не более 75°. Увеличение угла более 75° приведет к непосредственному попаданию струй распылител  в конфузор, что может вызвать его запирание в местах расположени  подвод щих патрубков 2. Лучщим вариантом следует считать значение угла олизкое к 10°. В этом случае струи распылител  двигаютьс  вдоль стенок конфузора с наименьшей веро тностью образовани  встречных струй распылител , отраженных от стенок конфузора.

Уменьшение угла затруднено тем, что определенный угловой сектор вблизи оси сопла Лавал  зан т его узкой частью (смесителем ). Поскольку стенки конфузора слу-. жат одновременно элементом, усредн ющим давление в коллекторе, а также с целью недопущени  пр мого попадани 

струй распылител  в конфузор , длина его выбрана равной 0,8-70,85 диаметра коллектора I. При длине конфузора более 0,85 диаметра, щели между начальными его кромками и внутренней поверхностью коллектора могут служить мостом пережима струй распылител . При длине менее 0,8 диаметра, конфузор может не обеспечить усреднение давлени  распылител  в коллекторе .

Усреднение расхода и давлени  охладител , «вытекающего из коллекторов б через отверсти  8, достигаетс  тем, что коллекторы 6 расположены на обеих сторонах сопла Лавал , а также с тем, что патрубки 7 расположены на противоположных торцовых сторонах форсунки. Таким образом, при подаче охладител  на распыление , область наименьшего давлени  в одном коллекторе компенсируетс  областью наибольщего давлени  в коллекторе, наход щимс  с противоположной стороны форсунки .

Снижение потерь на вихреобразование при вылете смеси охладител  и распылител  из форсунки достигаетс  применением сопла Лавал , имеющего в отличие от известной форсунки плавнораскрывающийс  диффузор 5.

При подаче охладител , например воды, на поверхности проката в большинстве случаев образуетс  парова  прослойка, отдел юща  охладитель от металла, что  вл етс  причиной низкой эффективности использовани  охладител , а также снижени  качества готового проката. Дл  повышени  эффективности использовани  охладител  увеличивают поверхность соприкосновени  охладител  и гор чего металла, чего можно достичь путем организации потока охладител  в виде жесткого мелкодисперсного факела.

Конструкци  предлагаемой форсунки позволит снизить бесполезные затраты энергии давлени  распылител  на преодоление внутренних и внешних сопротивлений, уменьшить габариты и металлоемкость форсунки, улучшить распыление охладител , что повысит эффективность охлаждени  проката и использовани  охладител .

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР № 488963, кл. F 23 D 11/00, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 324450, кл. F 23 D 11/12, 1970.

3.Патент Англии N° 1323757, кл. С 7 N. 1973.

V

Фкг.1