Обладнання для охолоджування виробів

Изобретение относится к устройствам для охлаждения и может быть использовано при термической обработке крупногабаритных изделий, например соединительных деталей трубопроводов диаметром до 1420 мм. Цель изобретения - улучшение условий эксплуатации путем снижения парообразования и устранения выброса охладителя. Устройство содержит закалочный бак с подводящими и отводящими патрубками, насос, расположенные вертикально и в нижней части бака коллекторы с поворотными соплами. Со стороны параллельных коллекторам стенок бака установлены дополнительные емкости, раположенные по отношению к баку с превышением и сообщающиеся с ним в нижней части посредством каналов, перекрываемых шиберами, 2 ил., 1 табл. дящихся на противостоящей стороне бака 1 заборных патрубков 7 отводящих каналов 3, подключенных с помощью соединительного трубопровода 8 к входному патрубку 9 насоса 10, при этом со сторон, параллельных коллекторам 4 и 5 стенок 11, установлены дополнительные емкости 12, сообщающиеся в нижней части с баком 1 посредством каналов 13, перекрываемых запорной арматурой, например закрепленными на стенках 11 подвижными шиберами 14. В верхней части бака 1 со стороны заборных патрубков 7 установлен сливной карман 15. На отводящих каналах 3 установлены регулировочные вентили 16 Охлаждаемое изделие 17 удерживается в баке 1 с помощью захватного приспособления 18 \ 1650727 Устройство работает следующим образом. В бак 1 заливается в требуемом количестве охлаждающая жидкость, заполняющая 5 подводяаіие 2 и отводящие 3 каналы, включается насос 10, осуществляя принудительный отвод охлаждающей жидкости из бака 1 через конические заборные патрубки 7 отводящих каналов 3, регулировочные вен- 10 тили 18, соединительный трубопровод 8, входной патрубок 9 насоса 10 и одновременную принудительную подачу охлаждающей жидкости в бак 1 от насоса 10 через подводящие каналы 2, соединенные с гори- 15 зонтальными 4 и вертикальными 5 коллекторами с поворотными соплами 6. В процессе подачи охлаждающая жидкость поступает через горизонтальные 4 и вертикальные 5 коллекторы и под давлением истекает из 20 сопл б.ориентированных в направлении находящихся на противоположной по отношению к вертикальным коллекторам 5 стороне бака 1 заборных патрубков 7 отводящих каналов 3. Изделие 17 краном с помощью за- 25 хватного приспособления 18 опускается в бак 1 и охлаждается в подвешенном состоянии. Жидкость, вытекающая из сопл 6, создает направленную циркуляцию и перемешивание ее с внутренней и наруж- 30 ной сторон охлаждаемого изделия 17. По мере снижения температуры изделия 17 изменяется величина теплоотвода и при достижении поверхностью металла температуры около 200°С имеет место смена пленочного режима кипения на пузырь- 35 чатое, характеризующаяся обьемным вскипанием жидкости в баке, объемным парообразованием и частичным выбросом нагретого хладагента из бака 1 за счет резкого но увеличения скорости охлаждения. Для исключения опасного явления в дополнкпеяьные емкости 12, имеющие с баком 1 общие стенки 11, подается охлаждающая жидкость с более низкой тем- 45 пературой (по сравнению с температурой охладителя в баке 1), при этом уровень жидкости в емкостях 12 превышает уровень хладагента (или уровень сливных карманов 15) в баке 1, а в момент перед наступлением 50 "кризиса кипения" открывают каналы 13 путем перемещения запорной арматуры, выполненной в конкретном случае в виде подвижных шиберов 14. Создаваемый перепад высот обуславливает переток жидкости 55 из емкостей 12 в бак 1 по принципу сообщающихся сосудоа и вытеснение находящейся в баке 1 нагретой жидкости в сливные карманы 15, при этом перемешивание жидкой среды с помощью сопл 6 вызовет рэвномер мое снижение ее температуры вокруг издеУскорение направленной циркуляции и снижение температуры жидкого теплоносителя обеспечивает быстрым отвод тепла в момент смены режимов кипения, уменьшает парообразование, бурление и еыброс вскипающих в пристенных слоях обьемов жидкости, В лромышленныхусловипхопробывзют режимы термической обработки штампосварного отвода - наиболее металлоемкого из соединительных деталей диаметром 1420 мм из стали 15ХСНД. В этом устройетне воспроизводят условия охлаждения, создаваемые в базовом объекте, включающем полное охлаждение изделий в кипящей среде. Готовые изделия помещают в печь с выкатным подом, нагревают до 930~990°С, выдерживают при этих температурах, после чего осуществляют полное охлаждение в кипящей воде, а также даухстадийное охлаждение, заключающееся в начальном охлаждении в баке в кипящей воде с последующим на второй стадии при достижении металлом изделия температуры, интенсивного отвода тепла более ускоренным охлаждением, что достигается подъемом заслонок и открытием каналов, соединяющих бак с дополнительными емкостями, Результаты экспериментов представлены в таблице. Из приведенных в таблице данных следует, что быстрое введение новых порций охладителя в момент перед началом интенсивного отвода теплэ от поверхности изделия уменьшает парообразование на 49-54% и полностью исключает выброс из бака охлаждающей среды за счет подавления обьемного вскипания и бурления жидкости в баке Ударная вязкость повышается почти в два раза, что обуславливает повышение качества металла. ' , Формула изобретения Устройство для охлаждения изделий, содержащее закалочный бак с подводящими и отводящими патрубками, сливными карманами и коллекторами охлаждения с поворотными соплами, соединенными с насосом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации путем снижения парообразования к устранения выброса охладителя, оно снабжено размещенными над баком емкостями & соединенными с ними водоотводами с шиберами, при этом выходы водоотводов расположены в нижней части стенок бака, параллельных коллекторам охлаждения. 16SQ727 Режим обработки Охлаждение в кипчщей воде Охлаждение в кипящей воде до 180°С открытие шиберов и подача в бак воды с температурой 80°С из дополнительных емкостей Охлаждение в кипящей аоде до 200°С, открытие шиберов и подача в бак воды с температурой 80°С из допопнительных Наличие выброса Значения ударной Количество выде лившегося пара, охладителя из бака вязкости КСУ-20, кДж/м м' /т изделий Известное устройство Есть 0,018 310 Предлагаемое устройство 0,03 Нет 158 „•*_ 142 0,035 1 1 еиь охлаждающей 1 среды Редактор Н Гунько Составитель Г. Максименко Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко Заказ 1585 Тираж 412 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина, 101