水喷淋系统的分析.pdf

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1、液压气动与~'-J'／2010年第8期水喷淋系统的分析王东王春霖(1、武汉科技学院机电学院，湖北武汉430073；2、武钢职工大学，湖北武汉430080)摘要：针对HiB电工钢生产中水喷淋系统出现的问题，本文从理论上进行了分析和研究。结果表明，喷嘴结构和水喷淋系统的布局对钢板冷却质量影响较大。根据现状，提出了不同的改进方法，可供有关技术部门决策时参考。关键词：水喷淋；重叠量；喷嘴；改造中图分类号：rP27文献标识码：B文章编号：1008—0813(2010)08—0048-02AnalysisonWaterSpraySysteminPickingLineWANGDong’WANGChu

2、n-lin(1、WuhanUniversityot’Science&Engineering，Wuhan，430073China；2、StaffandWorkersUniversityforWuhanIron&SteelCo．Wuhan，430080China)Abstract：IntheprocessofHiBelectricalsteel，theoreticalanalysisismadeoftheproblemsappearinginthewaterspraysystem．Theresultsshowthatthestructureofnozzleandthewatersprays

3、ystemaffectthesteelcoolqualityobviously．Thediferentimprovmentalwaysareputforwardinthispaper．KeyWords：waterspray；overlap；nozzle；reformU刖舌武钢硅钢片厂酸洗机组常化炉是生产冷轧高磁感低铁损HiB电工钢板的咽喉地带，其水喷淋装置用于常化后HiB钢带的冷却。这套装置由日本新日铁公司图2喷嘴制作。在HiB钢生产的过程中发现，冷却后的HiB钢带系统有关技术参数如下：表面上经常出现黑条或锈迹现象，俗称“线晶”现象。经(1)冷却段上下集管各40根，喷嘴数：N=2x40

4、x9=720；初步分析判断，这与钢板表面水冲击力以及冷却不均(2)单个喷嘴水流量：Qi=12．2L／min；水压：p=0．2MPa；有关。“线晶”现象对HiB钢的磁性影响极大，致使HiB(3)喷嘴El径：D=I．5mm；喷射角：0=600；钢的牌号下降，不得不低价处理，经济损失巨大。为此，(4)喷嘴间距：L=100mm；有必要对这套水喷淋装置进行深入地分析。找出结症，(5)喷嘴与所通过的带钢垂直距离：H=lOOmm。便于改进。2理论计算与分析l系统概述2．1喷射重叠量图1为酸洗机组冷却段水喷淋装置系统示意图。它设到钢板的喷水方向的喷射宽度为B(mm)，相邻使用水喷射嘴，对带钢的上表面和

5、下表面进行喷射。现喷嘴喷射重叠量为X(mm)，如图3所示。有的喷嘴结构形式如图2所示。集管(喷嘴9个)下集管(喷嘴9个)图3重叠量的计算图1上下集管喷淋示意图则：2Htan手(1)收稿日期：2010—04—23x：B—L(2)作者简介：王东(1963一)，男，教授，研究方向：流体传动与控制技术。48HvdraulicsPneumatics＆Seals／No．8．20103改进意见所以=2Htan争(3)从上述计算分析得知，为了消除“线晶”现象，应使参数代人后，得X=15．5ram。相邻喷嘴喷射重叠量尽量减少到标准值附近。2_2喷射冲击力第一种方法是，改变喷嘴的喷射角。将喷嘴喷射角设每个

6、喷嘴射流对钢板的冲击力为F．则由流体力0由原来的60。改为55。，由上述公式得相应的重叠量为学的动量定律知4．1iI／m，与推荐标准值接近，而且，其单位喷射长度上喷脚Qi(4)嘴的平均喷射冲击力也有所提高，达到0．032N／mm，这式中p——水的密度，单位为kg·f／m；显然是有利的一面。但另一方面，由于喷嘴喷射角减小．p——单个喷嘴的出流量，单位为m3／S；其口径也更小(原为1．5mm)，现场的循环水质不好易——单个喷嘴的出流速度，单位为m／s；结垢，造成喷嘴口堵塞，以致钢板部分区域没有冷却效单个喷嘴对钢板的冲击力，单位为N。果，钢板表面出现红条现象，同样不利于钢板表面质量。由孔口出

7、流规律知第二种方法是，降低喷嘴到钢板的距离。将H由原V=C、V／p(5)来的100mm改为90mm，相应的重叠量为3．9mm，也与推荐标准值接近，单位喷射长度上喷嘴的平均喷射冲式中C——速度系数，根据喷嘴结构，可按厚壁孑L口击力为0．032N／mm。如果采用这种方法。势必要对集水取0．82。管中心孔线进行调整，这样的话，要在冷却段墙壁上重式(5)代入式(4)，有新开孔对中。如此一来，改造工作量非常大(集水管共F=CvQi、／(6)有80根)，而