专利名称：轧辊深冷箱流场调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及深冷处理装置技术领域，尤其涉及一种轧辊深冷箱流场调节装置。
背景技术：
深冷处理能够有效改善材料的耐磨性、尺寸稳定性、强度以及韧性等机械性能，从而能够提高产品的质量，延长使用寿命，最终降低生产成本。随着深冷处理技术的逐渐普及，专门用于深冷处理的深冷箱获得了大量的使用，在轧辊领域，深冷处理也获得了大量的应用。液氮具有温度低、获取容易、制取成本低、无污染等优点，成为目前轧辊深冷处理设备普遍采用的制冷剂。以液氮为制冷剂进行深冷处理的基本原理是:液氮汽化以后产生的低温氮气和轧辊进行对流换热，以此降低轧辊的温度，通过控制液氮的供给量控制深冷设备的温度。为了保证整个深冷设备温度场均匀、换热效率高，需要对深冷设备的内部流场进行精确设计。传统轧辊深冷箱内部空间不能进行调整，当轧辊深冷箱处理较小的轧辊时，其内部的空容积较大，相应的氮气流通通道截面变大，造成氮气流速降低、内部流场不均匀，从而影响轧辊的深冷效果。为了达到要求的降温速度，就需要增大液氮的供给量，造成大量液
氮浪费。因此，从节能和深冷处理效果的角度分析，在不同运行情况下合理调整流场结构变得十分必要。
发明内容
(一)要解决的技术问题`本发明的目的是提供一种轧辊深冷箱流场调节装置，该装置能够改善不同运行情况下轧辊深冷箱内部的流场结构，提高轧辊深冷处理效果，降低深冷处理能耗。(二)技术方案为解决上述问题，本发明提供一种轧辊深冷箱流场调节装置，其包括流场调节机构，所述流场调节机构包括多个相叠加的流场调节单元，所述流场调节机构内部形成流场调节通道，所述流场调节通道为通孔，所述流场调节机构外部与深冷箱箱体和深冷箱箱盖的内壁紧密接触。其中，所述流场调节机构包括上部流场调节单元、中部流场调节单元和下部流场调节单元，所述上部流场调节单元、中部流场调节单元和下部流场调节单元之间紧密接触。或者，所述流场调节机构包括上部流场调节单元和整体下部流场调节单元，所述上部流场调节单元和整体下部流场调节单元紧密接触。或者，所述流场调节机构包括左侧流场调节单元和右侧流场调节单元，所述左侧流场调节单元和右侧流场调节单元紧密接触。其中，所述流场调节通道与液氮进口和氮出口相连通，形成适合轧辊对流换热的流通通道，所述流通通道的截面是首尾相接的图形。优选的，所述首尾相接的图形是圆形或方形。其中，所述流场调节通道的两端分别是进气口和出气口，所述进气口和出气口均是漏斗形，所述进气口的位置与液氮进口相对应，所述出气口的位置与氮气出口相对应。优选的，所述进气口和出气口是光滑过渡的漏斗形。(三)有益效果本发明提供的轧辊深冷箱流场调节装置，突破了传统轧辊深冷箱内部流场不可调节的局限，能够调节深冷箱内部的流场结构，提高氮气的流速，改善流场的均勻性，强化轧辊的对流换热，保证轧辊深冷处理效果，减少液氮消耗，降低深冷处理能耗；本发明还具有操作简单、易于应用等优点。
图1是本发明实施例1的轧辊深冷箱流场调节装置的截面图；图2是本发明实施例2的轧辊深冷箱流场调节装置的截面图；图3是本发明实施例3的轧辊深冷箱流场调节装置的截面图；图4是本发明实施例4的轧辊深冷箱流场调节装置的截面图；图中，1:深冷箱箱体；2:深冷箱上盖；3:上部流场调节单元；4:中部流场调节单元；5:下部流场调节单 元；51:整体下部流场调节单元；6:流场调节通道；7:轧辊；8:左侧流场调节单元；9:右侧流场调节单元。
具体实施例方式本发明的轧辊深冷箱流场调节装置，包括流场调节机构，所述流场调节机构包括多个相叠加的流场调节单元，所述流场调节机构内部形成流场调节通道6，所述流场调节通道6为通孔，所述流场调节机构外部与深冷箱箱体I和深冷箱箱盖2的内壁紧密接触。下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，而非限制本发明的范围。实施例1如图1所示，为本发明实施例1的轧辊深冷箱流场调节装置，其包括流场调节机构，所述流场调节机构包括上部流场调节单元3、中部流场调节单元4和下部流场调节单元5，所述下部流场调节单元5、中部流场调节单元4和上部流场调节单元3从下到上依次叠力口。流场调节机构内部形成流场调节通道6，流场调节通道6为通孔，轧辊7放置在流场调节通道6内部进行深冷处理。如图1所示，上部流场调节单元3、中部流场调节单元4和下部流场调节单元5分别与深冷箱箱体I和深冷箱上盖2的内壁紧密接触。为使流场调节通道6内部获得最佳的低温氮气流场，上部流场调节单元3、中部流场调节单元4和下部流场调节单元5之间紧密接触。如图1所示，上部流场调节单元3、中部流场调节单元4和下部流场调节单元5均为平板形，它们的厚度可以根据深冷箱箱体I的内部容积以及流场调节通道6的体积确定。所述上部流场调节单元3、中部流场调节单元4和下部流场调节单元5可由常见金属(如:铁、钢、铝、铝合金等)或者非金属(如:水泥、橡胶、陶瓷、玻璃、木材等)制造。轧辊深冷处理过程中，流场调节单元可根据情况重复使用。所述上部流场调节单元3、中部流场调节单元4、下部流场调节单元5内部形成的流场调节通道6的两端分别与液氮进口和氮气出口相连通，且流场调节通道6与液氮进口和氮气出口形成适合加强轧辊7对流换热的流通通道。为使流通通道更适合轧辊7与低温氮气的对流换热，可根据被深冷处理轧辊的尺寸、摆放形状以及深冷箱箱体I的内部结构调整流通通道的体积和形状。一般情况下，该流通通道的截面可以是任何适于氮气流通的形状。如图1所示，上部流场调节单元3、中部流场调节单元4、下部流场调节单元5内部形成的流场调节通道6的截面为圆形；由流场调节通道6与液氮进口和氮气出口形成的流通通道的截面也为圆形。流场调节通道6的两端分别是进气口和出气口，进气口与液氮进口对应连接，出气口与氮气出口对应连接。为了提高流通通道内气体的流通速度、改善流场的均匀性，流场调节通道6的进气口和出气口宜采用漏斗形，尤其是光滑过渡的漏斗形，最好是喇叭口形。实施例2如图2所示，为本发明实施例2的轧辊深冷箱流场调节装置，其包括流场调节机构，所述流场调节机构包括上部流场调节单元3、中部流场调节单元4和下部流场调节单元5，所述下部流场调节单元5、中部流场调节单元4和上部流场调节单元3从下到上依次叠力口。流场调节机构内部形成流场调节通道6，流场调节通道6为通孔，轧辊7在流场调节通道6内部进行深冷处理。如图2所示，上部流场调节单元3、中部流场调节单元4和下部流场调节单元5分别与深冷箱箱体I和深冷箱上盖2的内壁紧密接触。为使流场调节通道6内部获得最佳的低温氮气流场，上部流场调 节单元3、中部流场调节单元4和下部流场调节单元5之间紧密接触。如图2所示，上部流场调节单元3、中部流场调节单元4和下部流场调节单元5均为平板形，它们的厚度可以根据深冷箱箱体I的内部容积以及流场调节通道6的体积确定。所述上部流场调节单元3、中部流场调节单元4、下部流场调节单元5内部形成的流场调节通道6的两端分别与液氮进口和氮气出口相连通，且流场调节通道6与液氮进口和氮气出口形成适合加强轧辊7对流换热的流通通道。为使流通通道更适合轧辊7与低温氮气的对流换热，可根据被深冷处理轧辊的尺寸、摆放形状以及深冷箱箱体I的内部结构调整流通通道的体积和形状。一般情况下，该流通通道的截面可以是任何适于氮气流通的形状。如图2所示，上部流场调节单元3、中部流场调节单元4、下部流场调节单元5内部形成的流场调节通道6的截面为方形；由流场调节通道6与液氮进口和氮气出口形成的流通通道的截面也为方形。流场调节通道6的两端分别是进气口和出气口，进气口与液氮进口对应连接，出气口与氮气出口对应连接。为了提高流通通道内气体的流通速度、改善流场的均匀性，流场调节通道6的进气口和出气口宜采用漏斗形，尤其是光滑过渡的漏斗形，最好是喇叭口形。实施例3
如图3所示，为本发明实施例3的轧辊深冷箱流场调节装置，其包括流场调节机构，所述流场调节机构包括上部流场调节单元3和整体下部流场调节单元51，所述整体下部流场调节单元51和上部流场调节单元3从下到上叠加。流场调节机构内部形成流场调节通道6，流场调节通道6为通孔，轧辊7放置在流场调节通道6内进行深冷处理。如图3所示，上部流场调节单元3和整体下部流场调节单元51分别与深冷箱上盖2的内壁和深冷箱箱体I的内壁紧密接触。为使流场调节通道6内部获得最佳的低温氮气流场，上部流场调节单元3和整体下部流场调节单元51紧密接触。整体下部流场调节单元51近似为“U”形，上部流场调节单元3近似为倒“U”形，可以根据深冷箱箱体I的内部容积以及流场调节通道6的体积确定整体下部流场调节单元51 “U”形单元的厚度和上部流场调节单元3倒“U”形单元的厚度。轧辊深冷处理过程中，整体下部流场调节单元51和上部流场调节单元3可根据情况重复使用。所述流场调节通道6的两端分别与液氮进口和氮气出口相连通，形成适合加强轧辊7对流换热的流通通道。为使流通通道更适合轧辊7与低温氮气的对流换热，可根据被深冷处理轧辊的尺寸、摆放形状以及深冷箱箱体I的内部结构调整流通通道的体积和形状。一般情况下，该流通通道的截面可以是任何适于氮气流通的形状。
如图3所示，上部流场调节单元3和整体下部流场调节单元51内部形成的流场调节通道6的截面为圆形；由流场调节通道6与液氮进口和氮气出口形成的流通通道的截面也为圆形。流场调节通道6的两端分别是进气口和出气口，进气口与液氮进口对应连接，出气口与氮气出口对应连接。为了提高流通通道内气体的流通速度、改善流场的均匀性，流场调节通道6的进气口和出气口宜采用漏斗形，尤其是光滑过渡的漏斗形，最好是喇叭口形。实施例4如图4所示，为本发明实施例4的轧辊深冷箱流场调节的装置，其包括流场调节机构，所述流场调节机构包括左侧流场调节单元8和右侧流场调节单元9，所述左侧流场调节单元8和右侧流场调节单元9从左到右叠加。流场调节机构内部形成流场调节通道6，流场调节通道6为通孔，轧辊7在流场调节通道6内部进行深冷处理。所述左侧流场调节单元8和右侧流场调节单元9分别与深冷箱箱体I和深冷箱上盖2的内壁紧密接触。为使流场调节通道6内部获得最佳的低温氮气流场，左侧流场调节单元8和右侧流场调节单元9紧密接触。左侧流场调节单元8和右侧流场调节单元9内部形成的流场调节通道6的两端分别与液氮进口和氮气出口相连通，形成适合加强轧辊7对流换热的流通通道。为使流通通道更适合轧辊7与低温氮气的对流换热，可根据被深冷处理轧辊的尺寸、摆放形状以及深冷箱箱体I的内部结构调整流通通道的体积和形状，一般情况下，该流通通道的截面可以是任何适于氮气流通的形状。如图4所示，左侧流场调节单元8和右侧流场调节单元9内部形成的流场调节通道6截面为圆形；由流场调节通道6与液氮进口和氮气出口形成的流通通道的截面也为圆形。流场调节通道6的两端分别是进气口和出气口，进气口与液氮进口对应连接，出气口与氮气出口对应连接。为了提高流通通道内气体的流通速度、改善流场的均匀性，流场调节通道6的进气口和出气口宜采用漏斗形，尤其是光滑过渡的漏斗形，最好是喇叭口形。本发明轧辊深冷箱流场调节装置，各流场调节单元可由常见的金属或者非金属制造，如铁、钢、铝、铝合金、水泥、橡胶、陶瓷、玻璃、木材等；优选价格低廉容易固定成型的材料。轧辊深冷处理过程中，流场调节单元可以根据情况重复使用。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。`
权利要求
1.一种轧辊深冷箱流场调节装置，其特征在于:其包括流场调节机构，所述流场调节机构包括多个相叠加的流场调节单元，所述流场调节机构内部形成流场调节通道(6)，所述流场调节通道(6 )为通孔，所述流场调节机构外部与深冷箱箱体(I)和深冷箱箱盖(2 )的内壁紧密接触。
2.根据权利要求1所述的轧辊深冷箱流场调节装置，其特征在于:所述流场调节机构包括上部流场调节单元(3)、中部流场调节单元(4)和下部流场调节单元(5)，所述上部流场调节单元(3)、中部流场调节单元(4)和下部流场调节单元(5)之间紧密接触。
3.根据权利要求1所述的轧辊深冷箱流场调节装置，其特征在于:所述流场调节机构包括上部流场调节单元(3)和整体下部流场调节单元(51)，所述上部流场调节单元(3)和整体下部流场调节单元(51)紧密接触。
4.根据权利要求1所述的轧辊深冷箱流场调节装置，其特征在于:所述流场调节机构包括左侧流场调节单元(8)和右侧流场调节单元(9)，所述左侧流场调节单元(8)和右侧流场调节单元(9)紧密接触。
5.根据权利要求1-4任一项所述的轧辊深冷箱流场调节装置，其特征在于:所述流场调节通道(6 )与液氮进口和氮气出口相连通，形成适合轧辊对流换热的流通通道，所述流通通道的截面是首尾相接的图形。
6.根据权利要求5所述的轧辊深冷箱流场调节装置，其特征在于:所述首尾相接的图形是圆形或方形。
7.根据权利要求6所述的轧辊深冷箱流场调节装置，其特征在于:所述流场调节通道(6 )的两端分别是进气口和出气口，所述进气口和出气口均是漏斗形，所述进气口的位置与液氮进口相对应，所述出气口的位置与氮气出口相对应。
8.根据权利要求7所述 的轧辊深冷箱流场调节装置，其特征在于:所述进气口和出气口是光滑过渡的漏斗形。
全文摘要
本发明公开了一种轧辊深冷箱流场调节装置，其包括流场调节机构，所述流场调节机构包括多个相叠加的流场调节单元，所述流场调节机构内部形成流场调节通道，所述流场调节通道为通孔，所述流场调节机构外部与深冷箱箱体和深冷箱箱盖的内壁紧密接触。轧辊在所述流场调节通道内部进行深冷处理。本发明提供的轧辊深冷箱流场调节装置，突破了传统轧辊深冷箱内部流场不可调节的局限，能够调节深冷箱内部的流场结构，提高氮气的流速，改善流场的均匀性，强化轧辊的对流换热，保证深冷处理效果，减少液氮消耗，降低深冷处理能耗；本发明还具有操作简单、易于应用等优点。
文档编号C21D6/04GK103205556SQ20131004285
公开日2013年7月17日 申请日期2013年2月1日 优先权日2013年2月1日
发明者郭嘉, 薛小代, 王俊杰 申请人:中国科学院理化技术研究所