一種湍流式冷卻噴嘴的制作方法

本實用新型屬于軋鋼設備技術領域，涉及高速棒車間控軋控冷工藝中的快速水冷裝置，尤其是一種湍流式冷卻噴嘴。

背景技術：

傳統的切分軋制的方法生產小規格螺紋鋼直條，可以提高棒材的小時產量，但其產品控制精度相對較差，成材率相對偏低。采用單線棒材高速軋制(高速棒材生產線)生產小規格螺紋鋼，彌補了傳統軋制工藝的缺點，既提高螺紋鋼的小時產量和成材率，又提升了產品質量。然而，高速棒材的軋制速度45m/s，低于高線軋制速度70m/s，高于普通棒材的軋制速度18m/s，冷卻溫降高于高線軋制溫降，低于普通棒材軋制溫降。由于普棒的冷卻裝置冷卻強度大，水壓1.8MPa，不適用于軋制速度稍高、規格偏小、溫降偏低的高速棒材軋制的冷卻要求，同樣高線的噴嘴冷卻效果弱，水壓0.8MPa低，也不適用于高速棒材的冷卻要求。

有鑒于此，本設計人根據多年從事本領域和相關領域的生產設計經驗，研制出一種湍流式冷卻噴嘴，以期解決現有技術存在的問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的是在于提供一種湍流式冷卻噴嘴，冷卻效果好，能滿足高速螺紋鋼棒材的軋制工藝要求，克服了現有技術的缺陷。

為此，本實用新型提出一種湍流式冷卻噴嘴，包括：

一外套管，其一端內固定有一文氏管，所述外套管的內壁上另凸設有一導向環擋，所述外套管的內腔在所述導向環擋與所述文氏管之間的部分定義為一湍流室；

一噴嘴，嵌設定位于所述外套管的另一端處，所述噴嘴的噴頭端與所述外套管的內壁之間形成有一環腔，且其與所述導向環擋之間設有一錐形環縫隙，所述噴嘴的入口端與所述外套管密封接觸，所述錐形環縫隙與所述環腔相連通；

其中，所述外套管的側壁上設有一與所述環腔相連通的進水口。

如上所述的湍流式冷卻噴嘴，其中，所述噴嘴在其入口端的端部沿徑向設有一環部，所述環部與所述外套管另一端的端面相對，兩者之間嵌設有調整墊片。

如上所述的湍流式冷卻噴嘴，其中，所述文氏管的兩端與所述外套管的內壁密封接觸，并分別通過螺釘與所述外套管連接固定。

如上所述的湍流式冷卻噴嘴，其中，所述文氏管與所述外套管之間形成一環形的空腔，其側壁上另設有多個與所述空腔相連通的通孔，所述空腔與所述湍流室相連通。

如上所述的湍流式冷卻噴嘴，其中，，所述文氏管在其兩端處的外側壁上分別沿周向均布有至少兩凸臺，所述外套管的內壁上對應于各所述凸臺設有多個凸耳，各所述凸臺對應與各所述凸耳分別通過所述螺釘連接。

如上所述的湍流式冷卻噴嘴，其中，另設有一后套帽，所述后套帽的一端呈喇叭口狀，并嵌設固定于所述外套管一端的端口處。

如上所述的湍流式冷卻噴嘴，其中，所述導向環擋以及所述噴頭端的外端面分別設有一倒角，所述錐形環縫隙形成于兩所述倒角之間。

本實用新型提出的湍流式冷卻噴嘴，設置有外套管，并在外套管內對應安裝有文氏管以及噴嘴，利用形成的錐形環縫隙，使冷卻水通過時增大水流速度，形成圓環形噴射面，并以一定角度噴射到軋件表面，減少軋件的運行阻力，同時噴射破開軋件表面由于冷卻水接觸熾熱軋件形成表面水蒸汽膜，增加冷卻效果；當冷卻水通過文氏管流出時，可以形成多個湍流區，進一步增強了冷卻效果，并且，利用文氏管還利于大規格偏大的高速棒材的平穩通過所述噴嘴。

本實用新型提出的湍流式冷卻噴嘴，增強了冷卻效果，其供水壓力能高達1.6MPa；文氏管的內腔有利于低速大規格的螺紋鋼通過，減少沖跑鋼、堵鋼的發生，能滿足軋制速度相對較低、規格稍大的高速螺紋鋼棒材的軋制工藝的冷卻要求。

附圖說明

圖1為本實用新型的湍流式冷卻噴嘴的結構示意圖。

圖2為圖1中H處的局部放大示意圖。

圖3為圖1中A-A線的剖面圖。

主要元件標號說明：

1 外套管 11 導向環擋

12 湍流室 13 環腔

14 錐形環縫隙 15 進水口

15 凸耳

2 噴嘴 21 噴頭端

22 入口端 221 環部

23 調整墊片 3 文氏管

31 螺釘 32 空腔

33 通孔 34 凸臺

4 后套帽 111、211 倒角

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本實用新型的具體實施方式:

圖1為本實用新型的湍流式冷卻噴嘴的結構示意圖。圖2為圖1中H處的局部放大示意圖。圖3為圖1中A-A線的剖面圖。

參見圖1，本實用新型提出的湍流式冷卻噴嘴，包括一外套管1以及一噴嘴2，其中：

所述外套管1的一端內固定有一文氏管3，所述外套管1的內壁上另凸設有一導向環擋11，所述外套管1的內腔在所述導向環擋11與所述文氏管3之間的部分定義為一湍流室12，如圖所示，由于文氏管3具有曲線結構的內腔輪廓，在冷卻水通過時可以形成多個湍流區301、302、303，大大增強了冷卻效果，同時，文氏管的上述內部結構也有導向功能，更利于大規格偏大的高速棒材的平穩通過；

所述噴嘴2嵌設定位于所述外套管1的另一端處，所述噴嘴2的噴頭端21與所述外套管1的內壁之間形成有一環腔13，且其與所述導向環擋11之間設有一錐形環縫隙14，所述噴嘴2的入口端22與所述外套管1密封接觸，所述錐形環縫隙14與所述環腔13相連通，其中，所述外套管1的側壁上設有一與所述環腔13相連通的進水口15。

如圖所示，所述噴嘴2在其入口端22的端部沿徑向設有一環部221，所述環部221與所述外套管1另一端的端面相對，兩者之間嵌設有調整墊片23。在實際工作時，通過更換不同厚度的調整墊片23，可以調整所述噴嘴2伸入所述外套管1內的長度，從而改變所述噴頭端21與所述擋環11之間的距離，以調整所述錐形環縫隙14的間隙大小，使冷卻水由所述錐形環縫隙14的流量改變，達到調整冷卻效果的目的，更好地滿足了實際使用要求。

為了提高密封性能，使本實用高效工作，所述文氏管3的兩端與所述外套管1的內壁密封接觸，并分別通過螺釘31與所述外套管1連接固定。也即，用所述螺釘31螺接所述文氏管3的兩端及外套管1，使之穩固的設置于所述外套管1內。

如圖1所示，所述文氏管3與所述外套管1之間形成一環形的空腔32，其側壁上另設有多個與所述空腔32相連通的通孔33，在實際工作時，所述通孔33能使疏散破膜形成的水蒸汽從文氏管3的內腔中快速散出至空腔32，增加冷卻效果。

優選的實施方式是，如圖1、圖3所示，所述文氏管3在其兩端處的外側壁上分別沿周向均布有至少兩一凸臺34，所述外套管1的內壁上對應于各所述凸臺設有多個凸耳15，各所述凸臺34對應與各所述凸耳15分別通過所述螺釘31連接。其中，在圖示的優選結構中，分別設置有4個凸臺及凸耳。

其中，另設有一后套帽4，所述后套帽4的一端呈喇叭口狀，并嵌設固定于所述外套管1一端的端口處。當軋件由文氏管3中離開時，該后套帽4可以進行導引，使之順利從所述外套管1中輸送出去。

較佳地，請一并參見圖2，所述導向環擋11以及所述噴頭端21的外端面分別設有一倒角111、211，所述錐形環縫14形成于兩所述倒角111、211之間，換言之，兩所述倒角111、211圍合形成該錐形環縫14。

請參見圖1、本實用新型提出的湍流式冷卻噴嘴，軋件由所述噴嘴2的入口端進入后，并由噴頭端21進入所述湍流室12時，冷卻水通過所述進水口15進入所述環腔13，通過所述噴嘴2與導向環擋11之間的錐形環縫隙14，增大水流速度并形成圓環形噴射面，相對于所述外套管的軸向以一定角度噴射到軋件表面，由此，利用冷卻水的噴射角度和軋件的軋制方向一致，可以減少軋件的運行阻力，同時噴射破開軋件表面由于冷卻水接觸熾熱軋件形成的表面水蒸汽膜，增加冷卻效果，之后，冷卻水通過文氏管流出時，利用文氏管3中曲線結構的內腔輪廓，可以形成多個湍流區301、302、303，進一步增強對軋件的冷卻效果，并且，文氏管的上述內部結構還具有導向功能，更利于規格偏大的高速棒材平穩的通過所述噴嘴2，之后通過后套帽4輸送出本實用新型。其中，所述湍流室12以及空腔32，可以使穩定的層流冷卻水形成紊流狀態，增大冷卻效果，而所述文氏管3開設的通孔33，能使疏散破膜形成的水蒸汽快速從文氏管3中散出至空腔32，增加冷卻效果。

本實用新型提出的湍流式冷卻噴嘴，設置有外套管，并在外套管內對應安裝有文氏管以及噴嘴，利用形成的錐形環縫隙，使冷卻水通過時增大水流速度，形成圓環形噴射面，并以一定角度噴射到軋件表面，減少軋件的運行阻力，同時噴射破開軋件表面由于冷卻水接觸熾熱軋件形成表面水蒸汽膜，增加冷卻效果；當冷卻水通過文氏管流出時，利用文氏管3具有曲線結構的內腔輪廓(如圖中所示為從左至右依次相接外圓錐段、圓柱段、內圓錐段、內圓錐段、圓柱段以及外圓錐段)，可以形成多個湍流區，進一步增強了冷卻效果，并且，利用文氏管還利于大規格偏大的高速棒材的平穩通過所述噴嘴。

本實用新型提出的湍流式冷卻噴嘴，增強了冷卻效果，其供水壓力能高達1.6MPa；文氏管的內腔有利于低速大規格的螺紋鋼通過，減少沖跑鋼、堵鋼的發生，能滿足軋制速度相對較低、規格稍大的高速螺紋鋼棒材的軋制工藝的冷卻要求。

以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。