ES2340788T3 - Tobera de pulverizacion de cono macizo. - Google Patents

Abstract

Tobera de pulverización de cono macizo, en particular para la pulverización de líquidos poco viscosos para la refrigeración en instalaciones de colada continua de palanquillas o de desbastado, con una boquilla con una cámara de salida (22; 62; 68; 84) y una abertura de salida (24; 82), que parte de la cámara de salida (22; 62; 68; 84), con una sección transversal más pequeña que la cámara de salida (22; 62; 68; 84), presentando una abertura de entrada (26) en la cámara de salida (22; 62; 68; 84) una sección transversal menor que la cámara de salida (22; 62; 68; 84) y estando dispuesto corriente arriba de la abertura de entrada (26), en la cámara de salida (22; 62; 68; 84), un elemento de pulverizador previo (34; 44; 48; 50; 54; 86) de tipo nervio sobre el cual hace impacto, por lo menos parcialmente, un chorro de fluido tras la entrada en la cámara de salida (22; 62; 68; 84), estando prevista la abertura de entrada (26) en un obturador (30), el cual está insertado en una boquilla (12), estando previsto el elemento de pulverizador previo (34; 44; 48; 50; 54) de tipo nervio en un estribo en forma de U (32), el cual está insertado en la carcasa de boquilla (12), caracterizado porque el obturador (30) y el estribo en forma de U (32) están previstos en una pieza añadida (28; 42; 46; 49; 52) de una sola pieza.

Description

Tobera de pulverización de cono macizo.

La presente invención se refiere a una tobera de pulverización de cono macizo, en particular para la pulverización de líquidos poco viscosos para la refrigeración en instalaciones de colada continua de palanquillas o de desbastado, con una boquilla con una cámara de salida y una abertura de salida, que parte de la cámara de salida, con una sección transversal más pequeña que la cámara de salida.

La patente europea EP 1 243 343 B1 da a conocer una tobera de pulverización de cono macizo binaria, la cual está prevista para la refrigeración de instalaciones de colada continua. Una boquilla de esta tobera presenta una cámara de salida con una abertura de salida, que parte de la cámara de salida, con una sección transversal más pequeña que la cámara de salida. En la cámara de salida, la cual está formada por un taladro en la boquilla, está dispuesta una pieza adicional de torcimiento con la cual la mezcla gas-líquido es puesta en rotación antes de alcanzar la abertura de salida, de manera que pueda salir entonces sometida a presión cónicamente de la boquilla. La pieza añadida de torcimiento presenta varios taladros o fresados dispuestos en el perímetro, los cuales están distribuidos de manera uniforme a lo largo del perímetro. Corriente arriba de la pieza añadida de torcimiento y, en su caso separada mediante un tubo de prolongación de la boquilla, está prevista una cámara de mezcla en la cual chocan una contra otra una corriente de gas y una corriente de líquido y son mezcladas gracias a esto. Mediante la rotación impresa de la mezcla de gas-líquido antes de alcanzar la abertura de salida no se pueden formar de manera satisfactoria otras formas de cono de pulverización diferentes de las circulares.

En la publicación de patente internacional WO 99/25 481, está prevista una tobera ranurada para la refrigeración de instalaciones de colada continua. Con esta tobera ranurada, debe conseguirse una forma de cono de pulverización ovalada. Para ello, la boquilla presenta una cámara de salida con una abertura de salida, que tiene una sección transversal más pequeña que la cámara de salida, presentando la abertura de salida una sección transversal ovalada. Corriente arriba de la abertura de salida está dispuesto en la cámara de salida un nervio transversal, el cual deja a ambos lados únicamente en cada caso una abertura de entrada en forma de segmento circular, las cuales están dispuestas simétricamente con respecto al centro de la cámara de salida. Gracias a esto, salen únicamente por los lados de la cámara de salida corrientes de líquido a través del nervio transversal. La pared de la cámara de salida está formada, de tal manera en la zona de la abertura de salida que las corrientes de líquido chocan entre sí en o directamente delante de la abertura de salida y ello en un margen comprendido entre 60º y 130º. De este modo, se crean las condiciones previas de que mediante el choque de las dos corrientes de líquido se formen gotas de líquido, las cuales abandonan la abertura de salida con una energía cinética especialmente grande.

La patente US nº 6.036.116 da a conocer una tobera de pulverización para líquidos la cual, por ejemplo, se utiliza para la refrigeración de instalaciones de colada continua. Esta tobera de pulverización presenta una punta de tobera con una cámara dispuesta en ella. En el extremo situado corriente arriba de la cámara está prevista una abertura de entrada, en su extremo situado corriente abajo una abertura de salida. Corriente abajo de la abertura de salida está dispuesto en la cámara un perno de desviación.

En general, existe en las instalaciones de colada continua, y en particular en instalaciones de colada continua de palanquillas o de desbastado, la necesidad de generar una chorro de pulverización de cono macizo para la refrigeración de los productos de colada continua, cuya forma puede variar de la forma circular con una distribución de líquido uniforme. Esto es debido a que, en las instalaciones de colada continua de palanquillas o de desbastado los productos de colada continua, a diferencia del desbaste plano con una sección rectangular muy plana, hay una relación entre los lados de 1:1 hasta aproximadamente 2,5:1. Gracias a esto, los formatos de barra son también, poco después de abandonar la coquilla, mucho más estables que el desbastado plano, que tienen una anchura de 0,8 m hasta 3,5 m. Por ello, en el caso de instalaciones de colada continua de palanquillas o de desbastado se puede elegir más grande la distancia de los rodillos de guiado tras la salida de la coquilla a como es el caso en instalaciones de colada continua de desbaste plano. Condicionado por la mayor distancia entre rodillos hay que utilizar en parte más toberas de refrigeración, con el fin de refrigerar la totalidad del espacio entre dos rodillos de guiado distanciados entre sí. Esto conduce, en el caso de una cantidad de agua predeterminada que hay que aplicar a secciones transversales de tobera menores y, con ello, a un peligro de obturación mayor. Si el espacio intermedio entre dos rodillos de guiado no es cubierto por completo por un chorro de pulverización, se puede producir en la zona no cubierta por el chorro de pulverización un recalentamiento de la camisa de colada continua del producto de colada continua, con lo cual se pueden formar grietas en la camisa de colada continua. Debido a la mayor distancia entre rodillos serían deseable por ello toberas de pulverización con cono de pulverización ovalado, con el fin de poder cubrir por completo con una única tobera de pulverización la superficie del producto de colada continua en el espacio intermedio entre dos rodillos de guiado y, al mismo tiempo, en la dirección transversal del producto de colada continua pulverizar esencialmente únicamente el propio producto de colada continua.

Con la invención, se quiere crear una tobera de pulverización de cono macizo, en particular para pulverizar líquidos poco viscosos para la refrigeración en instalaciones de colada continua de palanquillas o de desbastado, en la cual esté realizada una distribución de líquido homogénea con una sensibilidad a obturación pequeña.

Según la invención, está prevista, para ello, una tobera de pulverización de cono macizo, en particular para la pulverización de líquidos poco viscosos para la refrigeración en instalaciones de colada continua de palanquillas o de desbastado, con una boquilla con una cámara de salida y una abertura de salida, que parte de la cámara de salida, con una sección transversal menor que la cámara de salida, en la cual una abertura de entrada en la cámara de salida presenta una sección transversal más pequeña que la cámara de salida y en la cual, corriente abajo de la abertura de entrada, está dispuesta en la cámara de salida un elemento de pulverizador previo de tipo nervio, sobre el cual hace impacto por lo menos en parte un chorro de fluido tras la entrada en la cámara de salida, estando prevista la abertura de entrada en un obturador, el cual está insertado en una boquilla, el elemento de pulverizador previo de tipo nervio está previsto en una estribo en forma de U, el cual está insertado en la carcasa de boquilla, estando previstos el obturador y el estribo en forma de U en una pieza adicional de una sola pieza.

Con una tobera de este tipo, es posible generar un chorro de pulverización de cono macizo con una forma de sección transversal especialmente ovalada, que difiere de la forma circular, con distribución uniforme, impidiendo el elemento de pulverizador previo de tipo nervio, por un lado, el paso transversal de una corriente de fluido entrante hacia la abertura de salida y procurando, por el otro, un desgarro exacto del chorro de fluido. Dado que en la cámara de salida no aparece ya ninguna rotación marcada de los chorros de fluido, se pueden generar formas de sección transversal no circulares de un chorro de cono macizo con distribución uniforme. De este modo, se consigue una distribución de fluido uniforme en el cono de pulverización para sección transversal que se puede formar del como de pulverización y, al mismo tiempo, se consiguen secciones transversales de paso grandes en la tobera de pulverización, las cuales proporcionan un peligro de obturación pequeño. El chorro de fluido entra, paralelo con respecto a un eje longitudinal de la tobera, en la cámara de salida y la abertura de salida está situada también en el eje longitudinal de la tobera.

Mediante la previsión de la abertura de entrada en un obturador, el cual está insertado en una carcasa de boquilla, se puede variar el tamaño de la abertura de entrada mediante el cambio del obturador, por ejemplo, para ajustar la tobera de pulverización al propósito de utilización previsto.

Gracias a que el elemento de pulverizador previo de tipo nervio está previsto en un estribo en forma de U insertado en la carcasa de boquilla, se puede variar, mediante el cambio del estribo en forma de U, por ejemplo, una distancia entre el elemento de pulverizador previo y la abertura de entrada así como la abertura de entrada, con el fin de adaptar la tobera al propósito de utilización previsto.

Mediante la previsión del obturador y del estribo en forma de U en una pieza añadida de una sola pieza la tobera puede ser formada con pocas, y en particular únicamente con dos, piezas individuales, es decir la carcasa de boquilla con la cámara de salida y la abertura de salida y la pieza añadida con el obturador con la abertura de entrada y el estribo en forma de U con el elemento de pulverizador previo. Además, se puede asegurar una distancia exacta entre el elemento de pulverizador previo y la abertura de entrada.

Como perfeccionamiento de la invención está prevista, en el paso de la abertura de entrada en la cámara de salida, una brusca ampliación de la sección transversal de un canal de circulación.

Mediante una ampliación brusca de la sección transversal de este tipo se reduce la velocidad de circulación, con lo cual se produce una caída de presión, de manera que se crean las condiciones de contorno con el fin de desgarrar el chorro de fluido entrante en la cámara de salida. Por ejemplo, la abertura de entrada está prevista en un obturador y presenta un radio de 2,5 mm. La cámara de salida puede presentar entonces, por ejemplo, un radio de aproximadamente 6 mm, pudiendo aparecer también ya para una ampliación de la sección transversal más pequeña, de por ejemplo el doble, un efecto suficiente.

Como perfeccionamiento de la invención, tiene lugar una determinación del flujo volumétrico de fluido emitido mediante la sección transversal de la abertura de entrada.

De esta manera, se puede adaptar, de manera sencilla, un flujo volumétrico de fluido emitido mediante variación de la abertura de entrada, sin menoscabar esencialmente el patrón de pulverización de la tobera de pulverización. De manera ventajosa, la abertura de entrada se prevé en el interior del obturador, de manera que mediante cambio del obturador se puede realizar un flujo volumétrico de fluido diferente.

Como perfeccionamiento de la invención tiene lugar una formación del cono de pulverización mediante la abertura de salida y, en su caso, mediante un cono de salida que se conecta a la abertura de salida.

Mediante la formación diferente de la abertura de salida y, en su caso, de un cono de salida en la carcasa de tobera se pueden realizar, con ello, formas de cono de pulverización necesarias para una aplicación. El cono de salida o el cono truncado de salida en la carcasa de boquilla puede tener al mismo tiempo una forma de sección transversal de forma discrecional, diferente de la forma circular. Dado que en la tobera según la invención el desgarro y la pulverización de un chorro de fluido entrante tiene lugar en el pulverizador previo y en la cámara de salida, se puede variar la forma de la abertura de salida, sin variar fundamentalmente una distribución del fluido en el interior del cono de pulverización mediante variación de la forma de la abertura de salida.

Como perfeccionamiento de la invención la abertura de salida presenta una forma de sección transversal ovalada y se conecta, de forma ventajosa, en la dirección de salida, a la abertura de salida un cono de salida que se ensancha con sección transversal ovalada.

De esta manera, se puede obtener un chorro de cono macizo con sección transversal ovalada especialmente ventajoso para la refrigeración en instalaciones de colada continua de palanquillas o de desbastado. A diferencia de las toberas de pulverización conocidas con cono de pulverización ovalado se puede conseguir al mismo tiempo una forma de cono de pulverización muy regular, dado que en las zonas del borde del cono de pulverización ovalado no aparecen distorsiones a causa de energía de rotación esencial de las gotas de pulverización alrededor del eje central de la tobera. Por ovalada o forma ovalada se entiende al mismo tiempo una forma de tipo elíptica, además de también una forma ovalada en sentido estricto, es decir dos semicírculos conectados entre sí mediante líneas rectas.

Como perfeccionamiento de la invención se extiende el elemento de pulverizador previo de tipo nervio con su dirección longitudinal esencialmente perpendicularmente con respecto a un chorro de fluido entrante a través de la cámara de salida, estando dispuesta la dirección longitudinal, con respecto al eje más largo de la abertura de salida ovalada, con un ángulo comprendido entre 0º y 360º, en particular 90º.

Sorprendentemente, se ha demostrado que también en caso de preverse una abertura de salida ovalada el elemento de pulverizador previo puede ser dispuesto en diferentes posiciones angulares con respecto a un eje longitudinal de la abertura de salida. Se ha demostrado, de manera sorprendente, como especialmente ventajosa una disposición del elemento de pulverizador previo de tipo nervio en un ángulo de 90º con respecto al eje más largo de la abertura de salida ovalada.

Como perfeccionamiento de la invención la cámara de salida presenta, en un plano perpendicular con respecto a la abertura de salida, una sección transversal ovalada.

Una conformación ovalada de este tipo de la cámara de salida puede servir, por ejemplo, para posibilitar la inserción del elemento de pulverizador previo en únicamente una posición definida previamente. Un eje longitudinal de una cámara de salida de este tipo puede estar dispuesto, al mismo tiempo, paralelo o también perpendicular con respecto al eje más largo de una abertura de salida ovalada.

Como perfeccionamiento de la invención el elemento de pulverizador previo está formado como nervio con sección transversal rectangular, estando orientado el lado estrecho del rectángulo hacia la abertura de entrada.

El lado estrecho del rectángulo forma, gracia a ello, una superficie de choque para por lo menos una parte de chorro de fluido que entra a través de la abertura de entrada. Si el lado estrecho es más estrecho que la abertura de entrada se subdivide un chorro de entrada entrante en tres corrientes parciales. Una primera corriente parcial choca sobre el elemento de pulverizador previo, las otras dos corrientes parciales pasan el elemento de pulverizador previo por el lado derecho o izquierdo. El elemento de pulverizador previo puede ser igual de ancho que la abertura de entrada, de manera que no tiene lugar ya una subdivisión en chorros parciales, sino que la totalidad del chorro de fluido entrante choca contra el elemento de pulverizador previo.

Como perfeccionamiento de la invención, el elemento de pulverizador previo de tipo nervio está formado como una barra redonda que se extiende a través de la cámara de salida.

De esta manera, se consigue una estructura muy sencilla y al mismo tiempo eficaz. Una barra redonda se puede insertar y fijar, mediante previsión de un taladro sencillo en la carcasa de boquilla, en su interior.

Como perfeccionamiento de la invención está curvada hacia fuera una superficie de choque, orientada hacia la abertura de entrada, del elemento de pulverizador previo de tipo nervio hacia la abertura de entrada, formada plana o como superficie interior de una depresión en el elemento de pulverizador previo.

De esta manera, se puede influir en el desgarro del chorro de fluido entrante en el elemento de pulverizador previo. La depresión puede presenta una forma de cono o también una forma de esfera.

Como perfeccionamiento de la invención, la abertura de salida está dispuesta en un fondo de cámara de la cámara de salida, chocando las paredes interiores de la cámara de salida en un centro imaginario de la abertura de salida con un ángulo que está comprendido entre 140º y 180º, en particular entre 170º y 180º.

Una formación de este tipo del fondo de cámara contribuye a una distribución de fluido más uniforme en el chorro de pulverización y a una posibilidad de conformación de la sección transversal de chorro de pulverización mediante la variación de la forma de la abertura de salida.

El fondo de cámara puede está formado al mismo tiempo de forma esférica o plana y las paredes laterales de la cámara de salida pueden estar dispuestas perpendiculares con respecto al fondo de cámara plano o formando un ángulo de menos de 90º sobre el fondo de cámara plano. Las paredes laterales pueden estar formadas curvadas o rectas en una vista en sección.

Como perfeccionamiento de la invención, el fondo de cámara está formado mediante el desplazamiento de un taladro o una fresa, en particular de un taladro de cabeza esférica, en por lo menos una dirección lateral.

De esta manera, se puede conseguir, por ejemplo, una sección transversal ovalada de la cámara de salida.

Como perfeccionamiento de la invención está prevista, corriente arriba de la cámara de entrada, una cámara de mezcla para líquido y gas.

De esta manera, se puede utilizar la tobera de pulverización de cono macizo según la invención como tobera binaria, por ejemplo para pulverizar una mezcla aire/agua. La cámara de mezcla puede estar formada al mismo tiempo para una entrada de una corriente de fluido perpendicularmente con respecto a una corriente de gas, estando situada una dirección de circulación desde la cámara de mezcla hacia la boquilla, esencialmente, perpendicular con respecto a la dirección de entrada de la corriente de líquido en la cámara de mezcla.

De esta manera, se consigue una mezcla uniforme de la corriente de gas y de la corriente de líquido.

Como perfeccionamiento de la invención, está previsto un tubo de prolongación entre la cámara de mezcla y la boquilla.

De esta manera, la boquilla de la tobera de pulverización de cono macizo según la invención se puede llevar, también cuando las relaciones espaciales sean estrechas, por ejemplo, en instalaciones de colada continua, en la proximidad del punto que debe ser cargado con el chorro de pulverización.

Otras características y ventajas de la invención se ponen de manifiesto a partir de la siguiente descripción en relación con los dibujos. Los dibujos muestran al mismo tiempo formas de realización diferentes de la invención en cada caso con características individuales distintas. En el marco de la invención, se pueden combinar entre sí al mismo tiempo también características individuales de formar de realización diferentes, sin apartarse, por ello, del alcance de la invención. En los dibujos:

la Fig. 1 muestra una vista en perspectiva de una tobera de pulverización de cono macizo con cono de pulverización ovalado,

la Fig. 2 muestra una vista en sección de la tobera de pulverización según la Fig. 1,

la Fig. 3 muestra otra vista en perspectiva de la tobera de pulverización de la Fig. 1, en la cual están indicadas mediante rayas piezas de la tobera de pulverización que no son en sí visibles en la Fig. 3,

la Fig. 4 muestra una vista superior sobre el lado de la tobera de pulverización de la Fig. 1 con la abertura de salida,

la Fig. 5 muestra una vista lateral de la boquilla de la tobera de pulverización de la Fig. 1,

la Fig. 6 muestra una vista en sección a lo largo de la línea VI-VI de la Fig. 5,

la Fig. 7 muestra una vista superior sobre la boquilla de la tobera de pulverización de la Fig. 1 desde el lado opuesto a la abertura de salida,

la Fig. 8 muestra una representación en perspectiva de la pieza adicional con elemento de pulverizador previo de la tobera de pulverización de la Fig. 2,

la Fig. 9 muestra otra forma de realización de la pieza adicional,

la Fig. 10 muestra otra forma de realización de una pieza adicional,

la Fig. 11 muestra otra forma de realización de una pieza adicional,

la Fig. 12 muestra otra forma de realización de una pieza adicional,

la Fig. 13 muestra una forma de realización alternativa de una boquilla para una tobera de pulverización según la invención,

la Fig. 14 muestra otra forma de realización alternativa más de una boquilla para una tobera de pulverización según la invención,

la Fig. 15 muestra una vista lateral de la tobera de pulverización de la Fig. 1 en conexión con una cámara de mezcla,

la Fig. 16 muestra una vista en sección de la disposición según la Fig. 15,

la Fig. 17 muestra una vista en sección de una forma de realización alternativa de una tobera de pulverización que no es según la invención, y

la Fig. 18 muestra una vista lateral de una tobera de pulverización según la invención con cámara de mezcla y tubo de prolongación.

La vista en perspectiva de la Fig. 1 muestra una tobera de pulverización 10 según la invención con una carcasa de boquilla 12 de una sola pieza. En un lado frontal de la carcasa de boquilla 12 se puede reconocer un cono de salida 14, que se conecta a una abertura de salida ovalada, que no se puede reconocer en la Fig. 1. El cono de salida 14 tiene una forma de sección transversal fundamentalmente asimismo ovalada, no pudiendo reconocer se esto sin más en la vista de la Fig. 1, siendo cortados por el bisel 16, previsto en el paso del lado frontal a la superficie lateral de la carcasa de boquilla 12, también los extremos laterales del cono de salida.

La carcasa de boquilla 12 presenta en general forma cilíndrica y presenta en su extremo posterior, previsto para una conexión a una alimentación de fluido, una brida 18 circulante. La brida 18 está provista lateralmente de unos aplanamientos 20, pudiendo reconocerse en la vista de la Fig. 1 únicamente un aplanamiento, si bien el aplanamiento del mismo tipo opuesto está tapado.

En la Fig. 1, se indica mediante rayas un cono de pulverización generado por la tobera de pulverización 10. Como se puede reconocer, el cono de pulverización presenta una forma ovalada uniforme.

En la vista lateral de la Fig. 2, se pueden reconocer la carcasa de boquilla 12 y la cámara de salida 22, realizada mediante un taladro en la carcasa de boquilla 12. Una abertura de salida 24 ovalada o de forma elíptica está dispuesta en un extremo del lado frontal de la cámara de salida 22 y se transforma en el cono de salida 14. En un extremo de la cámara de salida 22, opuesto a la abertura de salida 24, está prevista una abertura de entrada 26. La abertura de entrada 26 presenta una sección transversal de forma circular y está realizada, mediante un taladro, en una pieza añadida 28, la cual está insertada en la cámara de salida 22.

La pieza añadida 28 presenta un obturador 30 anular, en el cual está prevista la abertura de entrada 26, y un estribo 32 de tipo U, el cual parte del obturador 30 anular u que se extiende hacia el interior de la cámara de salida 22 en dirección hacia la abertura de salida 24.

Opuesto a la abertura de entrada 26 está previsto en la pieza añadida 28 un nervio transversal 34. El nervio transversal 34 forma un elemento de pulverizador previo, sobre el cual choca un chorro de fluido que entra a través de la abertura de entrada 26.

La vista en perspectiva de la Fig. 3 muestra asimismo la tobera de pulverización 10 de la Fig. 1, estando representadas en principio las piezas no visibles mediante rayas. En la Fig. 3, se puede reconocer que el estribo en forma de U 32 de la pieza añadida 28 presenta un espesor ligeramente menor, de manera que, visto en la dirección de entrada, hay a ambos lados del estribo en forma de U 32 unas zonas de la cámara de salida 22 libres, en las cuales se puede extender una corriente de fluido. Un chorro de fluido que entre a través de la abertura de entrada 26 circular choca por consiguiente sobre el nervio transversal 34 y es dividido con ello en tres corrientes parciales. Una primera corriente parcial es desgarrada a causa del choque contra el nervio transversal 34. Una segunda y tercera corrientes parciales pasan en cada caso, por la derecha o la izquierda, junto al nervio transversal 34 penetrando en la cámara de salida 22. Dado que el estribo en forma de U 32 ocupa únicamente una pequeña parte de la sección transversal de la cámara de salida 22, aparece en la salida del obturador 30 una ampliación brusca de la sección transversal, de manera que un chorro de fluido que entre a través de la abertura de entrada 26 experimenta una caída de presión notable y es desgarrado como consecuencia de ello. Las partes del chorro de fluido que pasan por delante del nervio transversal 34 son, por consiguiente, desgarradas y se puede realizar un patrón de pulverización uniforme de la tobera de pulverización
10.

En la Fig. 3, se puede reconocer además la forma de la cámara de salida 22, la cual se forma mediante desplazamiento lateral de un taladro de cabeza esférica. Un fondo de la cámara de salida 22, que rodea la abertura de salida 24, está formado, por consiguiente, por dos segmentos superficiales de cuarto de esfera y un segmento superficial de semicilindro dispuesto entre éstos. En un punto central imaginario de la abertura de salida 24, chocan las paredes laterales de la cámara de salida 22, por consiguiente, con un ángulo de 0º entre sí. Hay que determinar, al mismo tiempo, que el efecto de pulverización en la tobera según la invención no se consigue mediante el choque entre sí de chorros de líquido en la zona de la abertura de salida, sino que la pulverización de los chorros de fluido entrantes aparece ya tras el paso del obturador 30 o al chocar sobre el nervio transversal 34 del elemento de pulverizador previo. La estructuración del fondo de cámara tiene, por consiguiente, una importancia subordinada, en la tobera según la invención, para el funcionamiento de la tobera, la estructuración del fondo de cámara puede sin embargo influir evidentemente sobre la distribución de líquido en el interior del cono de pulverización generado.

La vista de la Fig. 4 muestra la carcasa de boquilla 12 de la tobera de pulverización de la Fig. 1 desde el lado de la abertura de salida 24. En esta vista, se puede reconocer bien la forma ovalada o similar a elíptica de la abertura de salida 24. La forma de sección transversal del cono de salida 14, que se extiende hacia fuera alejándose de la abertura de salida, se puede reconocer también bien en la Fig. 4. El cono de salida 14 y la abertura de salida 24 se pueden formar, por ejemplo, mediante el corte con una fresa adecuada en la carcasa de boquilla 12.

En la vista lateral de la Fig. 5, se puede reconocer la forma exterior cilíndrica de la carcasa de boquilla 12. La cámara de salida 22, en principio no visible, está indicada mediante rayas en la Fig. 5. En la vista de la Fig. 5, la cámara de salida 22 está orientada con su lado estrecho hacia el observador. La abertura de salida 24 y el cono de salida 14 están orientados en la representación de la Fig. 5, por el contrario, con su lado ancho hacia el observador. Por consiguiente, se puede determinar que el eje longitudinal de la sección transversal ovalada de la cámara de salida 22 y el eje longitudinal de la abertura de salida 24, ovalada o de tipo elíptico, y del cono de salida 14 están dispuestas perpendicularmente entre sí.

En la vista de la Fig. 5, se pueden reconocer, marcados mediante rayas, además dos talones 36 opuestos en el extremo de la cámara de salida 22 opuesto a la abertura de salida 24. Estos talones 36 se forman mediante el paso desde el taladro de entrada 38 circular en la carcasa de boquilla 12 a la sección transversal ovalada de la cámara de salida 22. Este talón 36 sirve como apoyo para la pieza añadida 28 representada en la Fig. 2 y, en particular, para el obturador 30 de tipo anular de la pieza adicional 28.

La vista en sección de la Fig. 6 muestra una sección a lo largo de la línea VI-VI de la Fig. 5. En esta vista, el lado más ancho de la cámara de salida 22 está orientado hacia el observador. A causa de ello, en la vista de la Fig. 6 las paredes laterales de la cámara de salida 22 se convierten enrasadas en las paredes laterales del taladro de entrada 38. La pieza añadida 28, la cual está representada en la Fig. 2, está, por consiguiente, únicamente encima de una parte del perímetro sobre los talones 36.

La vista de la Fig. 7 muestra la carcasa de boquilla 12 desde el lado del taladro de entrada 38. Se pueden reconocer en cada caso bien los talones 36, formados en cada caso a modo de media luna, para la fijación de la pieza añadida 28. Se puede reconocer bien también la disposición de la cámara de salida 22, ovalada en sección transversal, con su eje más largo perpendicular con respecto al eje más largo de la abertura de salida 24 ovalada o de forma elíptica. Junto con la Fig. 2 y la Fig. 7 se puede reconocer que la pieza añadida 28 es insertada de tal manera en la cámara de salida 22, que el obturador 30 se apoya sobre los talones 36 y se extiende entonces el nervio transversal 34 paralelo con respecto al eje más largo de la cámara de salida 22 y, por consiguiente, perpendicularmente con respecto al eje más largo de la abertura de salida 24. Debido a la sección transversal ovalada de la cámara de salida 22, la pieza añadida 28 puede ser insertada en únicamente dos posiciones, giradas 180º, en la carcasa de boquilla 12.

La vista en perspectiva de la Fig. 8 muestra con mayor detalle la pieza añadida 28 de la Fig. 2. Se puede reconocer que la pieza añadida 28 está formada de una sola pieza y, por ejemplo, a partir de un cilindro fresado por secciones por ambos lados. Un taladro paralelo con respecto al eje longitudinal de este cilindro forma la abertura de entrada 26 y permite que se formen el estribo en forma de U 32 y el nervio transversal 34. Los procesos de mecanizado pueden llevarse a cabo también evidentemente al revés, de manera que se realice el taladro y después se retiren por fresado los segmentos del cilindro. En la vista de la Fig. 8, se puede reconocer que se utilizó un taladro con punta cónica, de manera que una superficie de choque 40, que forma una superficie lateral del nervio transversal 34 orientada hacia la abertura de entrada 26, está provista de una depresión en forma de sección cónica. Esta depresión de la superficie de choque 40 sirve para controlar el desgarro del chorro parcial que choca contra el nervio transversal 34. De manera alternativa, puede estar prevista, por ejemplo, una depresión en forma de sección esférica, una superficie de choque plana o una superficie de choque curvada hacia fuera, hacia la abertura de entrada 26.

La pieza añadida 28 de la Fig. 8 asegura una distancia exacta entre la superficie de choque 40 del nervio transversal 34 y la abertura de entrada 26. Dado que la pieza añadida 28, es insertada únicamente en la carcasa de boquilla 12, se puede variar el comportamiento de pulverización de la tobera mediante el simple cambio de la pieza añadida 28.

La vista en perspectiva de la Fig. 9 muestra una pieza adicional 42 según una forma de realización alternativa. La pieza adicional 42 presenta un nervio transversal 44 con un espesor menor frente al estribo en forma de U restante. Como consecuencia de ello, el tamaño de la superficie de choque, sobre la cual hace impacto un chorro de fluido que penetra a través de un obturador, es reducido y chorros parciales mayores en cuanto a la sección transversal pasan el nervio transversal 44 por ambos lados. De esta manera se puede influir sobre el patrón de pulverización de la tobera de pulverización según la invención.

La vista en perspectiva de la Fig. 10 muestra otra forma de realización alternativa. La pieza añadida 46 presenta, en la presente memoria, un estribo en forma de U, el cual presenta una anchura reducida en la zona del nervio transversal, de manera que entre el extremo derecho y el izquierdo del nervio transversal 48 y la pared interior de la cámara de salida queda en cada caso un espacio intermedio. Gracias a ello, se puede influir también sobre el patrón de pulverización de la tobera de pulverización según la invención.

La vista en perspectiva de la Fig. 11 muestra otra estructuración de la pieza adicional 48. En este caso, el espesor del nervio transversal 50 disminuye en la dirección de la abertura de entrada, de manera que se forma un nervio transversal 50 a modo de filo.

La vista en perspectiva de la Fig. 12 muestra otra forma de realización de una pieza añadida 52. Un nervio transversal 54 está formado, en este caso, redondeado en su lado alejado de la abertura de entrada en el obturador, y la superficie de choque 56 orientada hacia la abertura de entrada está formada en forma de rectángulo y plana.

La vista en sección de la Fig. 13 muestra una posible forma de realización alternativa de una carcasa de boquilla 58. Un fondo de cámara 60 está formado plano y las paredes laterales de una cámara de salida 62 discurren en un ángulo de menos de 90º hacia el fondo de cámara 60 plano. La carcasa de boquilla 58 se puede realizar, por ejemplo, mediante desplazamiento lateral de un denominado taladro desplazado, es decir, de un taladro con superficie laterales que afluyen curvada para formar una punta.

La vista en sección de la Fig. 14 muestra otra forma de realización alternativa de una carcasa de boquilla 64. Un fondo de cámara 66 está formado plano y las paredes laterales de una cámara de salida 68 se extienden en ángulo recto hacia el fondo de cámara 66 plano.

En la vista lateral de la Fig. 15, la tobera de pulverización 10 de la Fig. 1 está sujeta a una carcasa de cámara de mezcla 70. La carcasa de boquilla 12 es sujeta al mismo tiempo mediante una tuerca de racor 72 a una rosca exterior de la carcasa de cámara de mezcla 70. La carcasa de cámara de mezcla 70 presenta una primera entrada 74 para líquido, por ejemplo agua, y una segunda entrada 76 para gas, por ejemplo aire a presión. Como puede reconocerse en la vista en sección de la Fig. 16, se introduce un chorro de agua transversalmente con respecto a un eje longitudinal en una cámara de mezcla 78 y en un lado, opuesto a la tobera de entrada, de la cámara de mezcla 38 está prevista una superficie de choque cónica. A través de la conexión 76, se conduce aire a presión en ángulo recto hacia el chorro de líquido en la cámara de mezcla 78, de manera que en la cámara de mezcla aparece una mezcla íntima entre el gas y el líquido y entra como mezcla de fluido en la carcasa de boquilla 12. Como se ha explicado anteriormente, la mezcla de fluido pasa entonces la abertura de entrada en el obturador de la pieza añadida y una parte del chorro de fluido choca sobre el nervio transversal de la pieza añadida. Gracias a la brusca ampliación de la sección transversal en el paso del obturador en la cámara de salida se desgarra el chorro de fluido entrante. En último término, el fluido arremolinado sale entonces de la abertura de salida 24. La tobera de pulverización 10 según la invención se hace funcionar en la forma de realización de las Figs. 15 y 16, por consiguiente, como tobera de pulverización binaria, si bien es adecuada, sin embargo, al mismo tiempo como tobera de pulverización simple.

Un flujo volumétrico de fluido a través de la abertura de salida 24 se determina en la tobera de pulverización 10 según la invención mediante el tamaño de la abertura de entrada en el obturador de la pieza añadida. La abertura de salida 24 y el cono de salida 14 que se conecta a la abertura de salida 24 son responsables entonces de la formación del cono de pulverización. La tobera de pulverización según la invención por ello puede ser fabricada con formas diferentes de las aberturas de salida y de los conos de salida, de manera que se puede realizar la forma de cono de pulverización que se necesita para un propósito de utilización previsto. Dado que el flujo volumétrico de fluido emitido es determinado por la abertura de entrada en el obturador, una adaptación de este tipo de la forma de la abertura de salida no conduce a una variación del flujo volumétrico de fluido emitido. Por el contrario, el flujo volumétrico de fluido emitido puede ser adaptado mediante variación del obturador, sin variar esencialmente la forma del cono de pulverización emitido.

Además, cabe retener que la tobera de pulverización 10 según la invención presenta secciones transversales de paso grandes y, por consiguiente, es menos sensible a las obturaciones. El cono de pulverización macizo, con sección transversal ovalada, generado en la tobera de pulverización 10 es generado mediante una abertura de salida 24 única y el también el obturador presenta una única abertura de entrada y, por consiguiente, dimensionada grande en cuanto a la sección transversal.

La vista en sección de la Fig. 17 muestra otra forma de realización de una tobera de pulverización 80 que no es según la invención. La tobera de pulverización 80 presenta una abertura de salida 82 ovalada y una cámara de salida 84 con sección transversal ovalada. Un eje largo de la cámara de salida 84 ovalada está dispuesto perpendicularmente con respecto a un eje más largo de la abertura de salida 82 ovalada. Asimismo perpendicular con respecto al eje más largo de la abertura de salida 82 está dispuesta una barra redonda 86 en la cámara de salida 84. La barra redonda 86 sirve como elemento de pulverizador previo y está insertada en un taladro, que atraviesa una carcasa de boquilla 88. En un extremo de la cámara de salida 84, opuesto a la abertura de salida 82, está insertado un obturador 90 anular con una abertura de entrada central. Un chorro de fluido pasa a través de la abertura de entrada 92 y choca sobre la barra redonda 86. A causa del choque y debido a la brusca ampliación de la sección transversal en el paso del obturador 90 a la cámara de salida 84 el chorro de fluido entrante es desgarrado de manera que, después de la salida a través de la abertura de salida 82, se puede generar un cono de pulverización macizo con forma de sección transversal ovalada.

La tobera 80 es también poco sensible a la obturación y se puede fabricar de manera sencilla, dado que la barra redonda 86 y el obturador 90 se pueden fabricar como piezas torneadas sencillas.

La vista de la Fig. 18 muestra la tobera de pulverización 10 de la Fig. 15, que está conectada corriente arriba de la carcasa de cámara de mezcla 70 mostrada asimismo en la Fig. 15. Entre la carcasa de cámara de mezcla 70 y la tobera de pulverización 10 está dispuesto un tubo de prolongación 92. Mediante el tubo de prolongación 92 se puede disponer la tobera de pulverización, en caso de relaciones espacialmente estrechas, cerca del punto de pulverización previsto, por ejemplo entre rodillos de guiado de una instalación de colada continua.

Claims (20)

1. Tobera de pulverización de cono macizo, en particular para la pulverización de líquidos poco viscosos para la refrigeración en instalaciones de colada continua de palanquillas o de desbastado, con una boquilla con una cámara de salida (22; 62; 68; 84) y una abertura de salida (24; 82), que parte de la cámara de salida (22; 62; 68; 84), con una sección transversal más pequeña que la cámara de salida (22; 62; 68; 84), presentando una abertura de entrada (26) en la cámara de salida (22; 62; 68; 84) una sección transversal menor que la cámara de salida (22; 62; 68; 84) y estando dispuesto corriente arriba de la abertura de entrada (26), en la cámara de salida (22; 62; 68; 84), un elemento de pulverizador previo (34; 44; 48; 50; 54; 86) de tipo nervio sobre el cual hace impacto, por lo menos parcialmente, un chorro de fluido tras la entrada en la cámara de salida (22; 62; 68; 84), estando prevista la abertura de entrada (26) en un obturador (30), el cual está insertado en una boquilla (12), estando previsto el elemento de pulverizador previo (34; 44; 48; 50; 54) de tipo nervio en un estribo en forma de U (32), el cual está insertado en la carcasa de boquilla (12), caracterizado porque el obturador (30) y el estribo en forma de U (32) están previstos en una pieza añadida (28; 42; 46; 49; 52) de una sola pieza.

2. Tobera de pulverización de cono macizo según la reivindicación 1, caracterizada porque en la transición de la abertura de entrada (26) a la cámara de salida (22; 62; 68; 84) está prevista una ampliación brusca de la sección transversal de un canal de circulación.

3. Tobera de pulverización de cono macizo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque tiene lugar una determinación del flujo volumétrico de fluido emitido mediante la sección transversal de la abertura de entrada (26).

4. Tobera de pulverización de cono macizo según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque una formación del cono de pulverización tiene lugar mediante la abertura de salida (24; 82) y, en su caso, mediante un cono de salida (14) que se conecta a la abertura de salida (24; 82).

5. Tobera de pulverización de cono macizo según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la abertura de salida (24; 82) presenta una forma de sección transversal ovalada.

6. Tobera de pulverización de cono macizo según la reivindicación 5, caracterizada porque en la dirección de salida se conecta a la abertura de salida (24; 82) un cono de salida (14), que se amplía, con sección transversal ovalada.

7. Tobera de pulverización de cono macizo según la reivindicación 5 ó 6, caracterizada porque el elemento de pulverizador previo (34; 44; 48; 50; 54; 86) de tipo nervio se extiende con su dirección longitudinal esencialmente de manera perpendicular con respecto a un chorro de fluido entrante a través de la cámara de salida (22; 62; 68; 84), estando dispuesta la dirección longitudinal con respecto a un eje más largo de la abertura de salida (24; 82) ovalada en un ángulo comprendido entre 0º y 360º, en particular 90º.

8. Tobera de pulverización de cono macizo según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la cámara de salida (22; 62; 68; 84) presenta una sección transversal ovalada en un plano perpendicular con respecto a la dirección de salida.

9. Tobera de pulverización de cono macizo según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el elemento de pulverizador previo (34; 44; 48; 50; 54) de tipo nervio está formado como nervio con una sección transversal rectangular, estando orientado el lado estrecho del rectángulo hacia la abertura de entrada (26).

10. Tobera de pulverización de cono macizo según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el elemento de pulverizador previo de tipo nervio está formado como una barra redonda (86) que se extiende transversalmente a través de la cámara de salida (84).

11. Tobera de pulverización de cono macizo según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque está formada una superficie de choque (40; 56) orientada hacia la abertura de entrada del elemento de pulverizador previo de tipo nervio curvada hacia la abertura de entrada hacia fuera, plana o como superficie interior de una depresión en el elemento de pulverizador previo.

12. Tobera de pulverización de cono macizo según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la abertura de salida (24; 82) está dispuesta en un fondo de cámara de la cámara de salida, chocando las paredes interiores de la cámara de salida en un centro imaginario de la abertura de salida (24; 82) formando un ángulo, el cual está comprendido entre 140º y 180º, en particular entre 170º y 180º.

13. Tobera de pulverización de cono macizo según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el fondo de cámara está formado de manera esférica.

14. Tobera de pulverización de cono macizo según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque el fondo de cámara (60; 66) está formado plano.

15. Tobera de pulverización de cono macizo según la reivindicación 14, caracterizada porque las paredes interiores de la cámara de salida (68) están dispuestas perpendiculares con respecto al fondo de cámara (66) plano.

16. Tobera de pulverización de cono macizo según la reivindicación 14, caracterizada porque unas paredes interiores de la cámara de salida (62) afluyen formando un ángulo inferior a 90º hacia el fondo de cámara (60) plano.

17. Tobera de pulverización de cono macizo según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque el fondo de cámara está formado mediante desplazamiento de un taladro o fresa, en particular de un taladro de cabeza esférica, por lo menos en una dirección lateral.

18. Tobera de pulverización de cono macizo según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque corriente arriba de la abertura de entrada (26) está prevista una cámara de mezcla (78) para líquido y gas.

19. Tobera de pulverización de cono macizo según la reivindicación 18, caracterizada porque la cámara de mezcla (78) está formada para una entrada de una corriente de fluido perpendicularmente con respecto a una corriente de gas, estando situada una dirección de circulación desde la cámara de mezcla (78) hacia la boquilla esencialmente perpendicular con respecto a la dirección de entrada de la corriente de fluido en la cámara de mezcla (78).

20. Tobera de pulverización de cono macizo según la reivindicación 18 ó 19, caracterizada porque entre la cámara de mezcla (78) y la boquilla está previsto un tubo de prolongación (92).