气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于金属板带冷却的平面射流冷却水喷射嘴，尤其涉及气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴。本实用新型专利技术包括平面气体射流狭缝、平面液体射流狭缝、附壁，平面气体射流狭缝附着附壁，平面液体射流狭缝与附壁成一角度，连接气体供给接头的平面气体射流狭缝产生平面气体射流与连接液体供给接头的平面液体射流狭缝产生平面液体射流以一角度相交，平面液体射流在附壁上产生喷射撞击粉碎折射，并在附壁上与平面气体射流合成为工作射流，工作射流沿附壁流动后喷出。本实用新型专利技术可获得所需的平面射流冷却水水幕或平面气雾化射流型的冷却水雾，从而使喷射嘴对金属板带宽度方向进行均匀冷却，冷却强度调节方便且控制容易。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于金属板带冷却的平面射流冷却水喷射嘴，尤其涉及气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴。
技术介绍
在工业生产中经常要采用液体介质作为冷却介质达到生产工艺的要求，例如钢铁材料生产过程中的控制冷却技术和热处理技术，为了获得工艺所要求最佳的冷却效果必须将冷却介质通过专门的喷射器喷射到材料的表面。由于喷射器设计结构的不同，喷射效果也不同，对产品质量的均匀性产生影响。由于金属板带的生产是连续的，在金属板带宽度方向上冷却均匀化是评价冷却系统的特性的重要指标之一，要求冷却系统的喷射单元能够在金属板带的宽度方向上得到均匀的冷却射流。现有的喷射单元大多采用轴向式喷射嘴，但由于其结构特点决定了射流在近轴区与远轴区的不均匀性，这种不均匀性和轴向式喷射的轴对称性使得板带的冷却不均，难于满足钢铁和生产过程中的工艺要求，且喷射嘴只采用冷却液进行喷射冷却。另一种喷射单元采用狭缝式喷嘴，狭缝式喷嘴可产生平面射流形成水幕雾化或水幕，用于水冷。水幕可获得金属板带的层流冷却，其缺点是低压射流的情况下冷却介质在高温板带金属表面产生汽膜降低冷却效果，严重者导致板带的冷却不均，板带表面和内在质量降低的结果；在高压射流的情况下水幕雾化效果差，同时高压射流喷射到钢板上时，高压射流产生的溅射很大，冷却介质大部分被溅射浪费，冷却效率低。单一的普通狭缝式喷嘴难于达到高效冷却效果，难于满足热机械控制轧制技术(TMCP)的冷却技术对金属板带冷却强度可控的要求。(三)
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴，该气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴可在金属板带宽度方向获得均匀冷却，使金属板带在宽度方向获得较好的均匀性能，克服了现有技术对金属板带在宽度方向的冷却不均匀的缺陷。本技术气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴采用高速气体射流和平面冷却水射流喷射撞击粉碎折射后相交合成为工作射流后附壁流动形成复合射流，获得所需的平面射流冷却水水幕或平面雾化射流冷却水雾，冷却强度调节方便且容易控制。也可用作特殊条件时金属板带冷却的平面射流冷却油油幕或平面雾化射流冷却油雾喷射嘴，或用作有机涂料静电涂布雾化喷嘴等。本技术是这样实现的一种气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴，包括平面气体射流狭缝、平面液体射流狭缝、附壁，平面气体射流狭缝附着附壁，平面液体射流狭缝与附壁成一角度，连接气体供给接头的平面气体射流狭缝产生平面气体射流与连接液体供给接头的平面液体射流狭缝产生平面液体射流以一角度相交，平面液体射流在附壁上产生喷射撞击粉碎折射，并在附壁上与平面气体射流合成为工作射流，工作射流沿附壁流动后喷出。上述的气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴，所述在附壁两侧装有侧导板，侧导板后侧开有弧形槽，平面液体射流狭缝两端装有定位杆穿过侧导板上的弧形槽，并被调节钮固定。上述的气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴，所述平面气体射流狭缝和平面液体射流狭缝截面形状为平直直喷形。上述的气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴，所述在附壁上设置阻尼段，阻尼段为块状或梳齿状。上述的气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴，所述平面气体射流狭缝和平面液体射流狭缝截面形状为前窄后宽扩张形，扩张角度为0～30°。上述的气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴，所述平面液体射流狭缝与附壁的角度为10°～135°。上述的气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴，所述附壁为平面或曲面。上述的气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴，所述平面气体射流狭缝连接腔体，腔体连接气体供给接头，腔体内装有多个气体均流坝。本技术的工作原理是利用狭缝喷射结构原理、喷射撞击粉碎运动和射流附壁流动结合形成复合射流，使高速平面气体射流和平面冷却水射流喷射撞击粉碎折射后相交合成为工作射流后附壁流动形成复合射流，获得所需的平面射流冷却水水幕或平面雾化射流冷却水雾。并通过调节喷射嘴的参数及气、液体源的压力，获得不同气体射流和液体射流的参数，从而得到不同的工作射流液体流量较大喷射时可获得平面射流冷却水水幕，液体流量较小气流量较大喷射时可得到平面雾化射流，从而使喷射嘴对金属板带宽度方向进行均匀冷却，冷却强度调节方便且控制容易。也可用作特殊条件时金属板带冷却的平面射流冷却油油幕或平面雾化射流冷却油雾喷射嘴，或用作有机涂料静电涂布雾化喷嘴等。为保证喷射嘴内高压腔中气体压力分布的均匀性，在高压腔内采用气体均流坝，使喷射嘴的气体射流保持均匀性，提高了喷射嘴射流的稳定性。该气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴可调节范围宽，调节灵活性高，可用于闭环控制冷却系统中。附图说明以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。图1为气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴原理图；图2为喷射嘴结构立体示意图；图3为图2中E-E向剖视图，图4为附壁上有阻尼块的喷射嘴剖视图。图中1平面气体射流狭缝，2平面液体射流狭缝，3附壁，4侧导板，5调节钮，6气体均流坝，7阻尼段；A平面气体射流，B平面液体射流，C工作射流。具体实施方式参见图1、图2图3，一种气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴，包括平面气体射流狭缝1、平面液体射流狭缝2、附壁3。平面气体射流狭缝1附着附壁3，或者说附壁3紧靠平面气体射流狭缝1，平面液体射流狭缝2与附壁成一角度。连接气体供给接头的平面气体射流狭缝1产生平面气体射流A与连接液体供给接头的平面液体射流狭缝2产生平面液体射流B以一角度相交，平面液体射流B在附壁3上产生喷射撞击粉碎折射，并与平面气体射流A合成工作射流C。工作射流C沿附壁3流动并脱离喷射嘴喷出，成为平面射流冷却水水幕或平面雾化射流。平面液体射流B喷射至平面气体射流A时与平面气体射流A产生相互作用，并被平面气体射流A加速产生液膜化现象，对形成水幕或水雾化都是极为有利的。平面液体射流B在附壁3上产生的喷射撞击粉碎作用有利于液体的破碎，促进液体的雾化。平面液体射流B相对于附壁3的角度可以从10°～135°之间方便地调节，一般情况下调节角度范围在15°～90°之间较佳。由于喷射嘴设计参数及气、液源的压力、供给量的差异，获得不同的平面气体射流A和平面液体射流B的射流参数，从而得到不同的工作射流C，液体流量较大喷射时可获得平面射流冷却水水幕，液体流量较小气体流量较大喷射时可得到平面雾化射流。工作射流C经附壁3流动运行后喷出的射流性能得到改善。附壁3一般为平面，也可为曲面。本技术的喷射嘴具有结构简单，气液的流量和比例具有可调节范围宽，调节的灵活性高等特点，可以采用电磁阀等电液控制技术进行在线控制，用于闭环控制冷却系统中。平面液体射流B还可以是多相复合射流。参见图2、图3，在附壁3两侧装有侧导板4，侧导板4后侧开有弧形槽，平面液体射流狭缝2两端装有定位杆穿过侧导板4上的弧形槽，并被调节钮5固定，用以调节平面液体射流狭缝2与附壁3的夹角。侧导板4可以增加射流在附壁3流动时的稳定性，有益雾化效果。当液体流量大于气流量时喷射嘴喷出的为平面水幕射流，气流量远大于液体流量时喷出的为平面雾化射流。在图3中，平面气体射流狭缝1和平面液体射流狭缝2截面形状为平直直喷形，在狭缝段有一等压流动阶段，脱离狭缝后流体迅速膨胀增速，有益雾化。在平面气体射流狭缝1连接腔体内，装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气液喷射撞击折射复合式平面射流喷射嘴，其特征是包括平面气体射流狭缝、平面液体射流狭缝、附壁，平面气体射流狭缝附着附壁，平面液体射流狭缝与附壁成一角度，连接气体供给接头的平面气体射流狭缝产生平面气体射流与连接液体供给接头的平面液体射流狭缝产生平面液体射流以一角度相交，平面液体射流在附壁上产生喷射撞击粉碎折射，并在附壁上与平面气体射流合成为工作射流，工作射流沿附壁流动后喷出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：史弼，曹涵清，张俊宝，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]