[发明专利]一种可旋转混合阵列式喷口

说明书

本发明涉及工业热处理炉技术领域，应用于卷材端面喷吹加热箱式热处理炉，主要提供一种用于卷材端面喷吹传热设备的可旋转混合阵列式喷口，喷口固定于喷口面板上，利用喷口面板的可旋转功能实现对卷材端面的均匀加热，同时结合狭缝式喷口和圆形喷口各自的优点，以混合阵列方式合理的搭配组合布置于喷口面板上，通过将狭缝式喷口布置于核心区域，圆形喷口布置于边缘区和核心区的边缘处的布置方式，实现对风量的合理分配，从而达到提高常用卷材的加热效率的同时，兼顾非常用卷材的热处理需求。

技术领域

本发明涉及工业热处理炉技术领域，具体涉及一种可旋转混合阵列式喷口，应用于卷材端面喷吹加热箱式热处理炉。

背景技术

由于卷材产品层与层之间存在间隙及油膜，使得层与层之间存在接触热阻，在退火过程中径向导热系数要小于产品材质本身的导热系数，实践证明，卷材端面传热效率高于径向传热效率，因此，采用阵列式喷口对卷材端面进行喷吹加热能有效提高传热效率，缩短卷材加热时间。目前，卷材端面喷吹加热方式已成为箱式卷材退火炉发展趋势。固定式气流喷口结构，由于气流喷吹位置固定，卷材断面受热存在较大温差。可旋转混合阵列式喷口，可解决卷材端面均匀受热问题，提高卷材受热面温度均匀性，端面喷吹加热方式主要应用射流冲击壁面换热理论，高温气流在压差作用下通过喷口阵列喷射到卷材端面，形成壁面射流，在壁面射流和环境气流的剪切作用下提高了卷材端面的换热系数。射流冲击换热系数大小与喷口阵列几何结构、射流雷诺数以及射流和受热面温差等有很大关系。喷口阵列几何结构设计成为提高射流冲击换热系数的主要手段。目前主要有圆形和条状喷口阵列，圆形缺点：回风效果不好，阻力系数较大，平均努塞尔数分布分布没有狭缝喷口均匀；条状喷口阵列缺点：布风面积较大。目前主要集中于对单一阵列式圆形喷口和阵列式狭缝式喷口进行传热特性、传热系数和射流状态的试验和理论研究，但对于混合式的阵列喷口还未有相关研究，如何在合理搭配组合过程中实现射流速度均匀和保证传热系数分布均匀，提高平均传热系数是混合式的阵列喷口的主要技术难点。

发明内容

本发明的目的是：设计一种可旋转混合阵列式喷口，以解决混合式阵列喷口如何合理搭配实现射流速度均匀和保证传热系数分布均匀，提高平均传热系数的技术问题。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：

一种可旋转混合阵列式喷口，所述的喷口固定在喷口面板上，喷口面板为圆形，安装有旋转机构；喷口为狭缝式喷口和圆形喷口相结合；狭缝式喷口宽度范围：20-60mm；圆形喷口直径范围：40-120mm。

狭缝式喷口宽度范围：30-50mm；圆形喷口直径范围：60-100mm。

狭缝式喷口布置于核心区域内，核心区域是指喷口面板上常用卷材外径与套筒外径投影之间的环形区域；圆形喷口布置于边缘区域内，呈环形阵列排布；边缘区域是指喷口面板上常用卷材外径至喷口面板外缘之间的环形区域。

优选地，狭缝式喷口呈环形阵列排布；圆形喷口与狭缝式喷口共中心线。

优选地，核心区域的外边缘处以环形阵列布置有一层及以上的圆形喷口。

优选地，核心区域的内边缘处以环形阵列布置有一层及以上的圆形喷口。

狭缝式喷口沿竖直方向对称排布，其间距范围为：200-500mm；优选地，间距范围为300-450mm。

圆形喷口与喷口面板呈夹角b，b＝30～90°；圆形喷口在喷口面板上的投影线与周向布置的圆形喷口形成的圆的切线夹角a一致；夹角a＝0～30°。

优选地，旋转机构为自然旋转方式，在喷口面板中心处安装有转轴，通过气流对喷口壁面的冲刷使得喷口面板旋转产生摆动。

优选地，旋转机构为强制转动装置；

强制转动装置可以通过机械传动装置实现：旋转组件安装在喷口面板中心处，由电机带动喷口面板旋转；