具體描述編輯
日本柵藝艮對各種流體所作的實驗得出係數Jet的定義,給層流、湍流、噴霧流以具體的描述:
Jet=γdv2/σg(γa/γ)0.55
式中d為噴嘴直徑,m;γ為水的密度,kg/m3;g為重力加速度,m/s2 ;v為噴出速度,m/s;σ為表面張力,kN/m;γa為空氣密度,kg/m。並且得出Jet<0.1時水是一滴滴地流下;Jet≥0.1~10時是層流;Jet>10~400時是湍流;Jet>400時則是噴霧流。由於噴嘴結構和層流水流的形狀不同,層流冷卻又分為管層流冷卻和幕狀層流冷卻。
工藝流程
1-微調段(7個傾翻架);2-正常冷卻段(11個傾翻架);3-微調段(1個傾翻架) 。
管層流冷卻裝置中一個集管的示意如圖2。在一個集管上安裝若干個倒U形虹吸管,冷卻水通過進水管進入集管內,再經U形管流到板帶的上表面上。管內水壓一般為1~3kPa,U形管的內徑根據所需流量進行計算、選擇,通常為15~30mm。從U形管流下的柱狀層流水流,必須具有一定的衝擊力,以衝破鋼板上的水層和鋼板表面產生的蒸汽膜,才能提高冷卻效率。為此管層流集管必須設在輥道上方一定的高度上,一般為1.5~2m。這種冷卻方式的特點是:(1)冷卻集管數目
多,冷卻帶長,占地面積大;(2)U形管數目多,並且容易堵塞,維修費用高;(3)耗水量較大。
圖2管層流冷卻集管示意圖
1-U形管;2-集水管
水幕冷卻(curtain wall cooling) 在精軋機出口輸出輥道的上方設定數個水幕集管,從集管流下的幕狀層流水流對鋼板的上表面進行冷卻。也稱幕狀層流冷卻。在輥道的下方設定下水幕(向上噴出幕狀水流的集管)或噴射噴嘴,以冷卻鋼板的下表面。這種冷卻方式的特點是:(1)冷卻能力大;(2)集管數目少,可減少冷卻帶長度;(3)噴口不易堵塞,維修管理費用較低;(4)耗水量較大。
結構
水幕集管具有特殊的結構,集管的下部有一條與鋼板寬度相當的狹縫。水從狹縫流下,形成連續透明的幕狀層流,冷卻鋼板的上表面。圖3為水幕冷卻的示意圖。上水幕集管內的壓力一般為1~2kPa。下水幕集管放在鋼板的下方,從輥道間向上噴水,向上的噴口也是狹縫式,但集管內部結構與上水幕不同。下水幕集管內的壓力一般為10~20kPa。從上水幕集管流下的幕狀水流,在落到鋼板上時發生了寬度的減少,這叫水幕的寬縮現象。寬縮大小由寬縮率K(%)表示:
K=2Δl/l
式中l為水幕出噴口時寬度;Δl為落到鋼板上的水幕寬度一側的減少量。一個好的水幕集管。寬縮率應該很小,或接近於零。在實際套用中,將數對上下水幕集管放置在輥道的上、下方,對鋼板(帶)進行上下雙面冷卻。通過改變水幕集管的開啟組數和改變輥道速度及水幕集管的流量,來控制鋼板的冷卻速度和終冷溫度。
圖3水幕冷卻示意圖
1-上水幕集管;2-上水幕水流;3-下水幕集管;4-輥道;5-鋼板