Colector de boquillas.

Aparato para pulverizar un refrigerante (2) sobre una pieza de trabajo (1) que comprende:

un conducto de alimentación de refrigerante

(3),

al menos una boquilla de distribución (4) para distribuir el refrigerante (2),

un medio de protección (6) que rodea al menos parte de dicha boquilla de distribución (4),

estando dicho medio de protección (6) dispuesto para formar un espacio sustancialmente cerrado junto con la pieza de trabajo (1),

medios (7, 8) para mantener el exterior de dicho medio de protección (6) a una temperatura por encima del punto de rocío, estando el aparato caracterizado por que:

dicho medio de protección (6) comprende un medio de evacuación (11) para evacuar refrigerante gaseoso del espacio sustancialmente cerrado a un emplazamiento alejado de la pieza de trabajo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/000688.

Solicitante: LINDE AKTIENGESELLSCHAFT.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: KLOSTERHOFSTRASSE 1 80331 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: MALAS,AKIN, KING,BRIAN, SZEMAN,LASZLO, SMITH,PETER D, BOWCHER,PAUL, CLARK,MIKE, CHRISTOFOROU,PETER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL... > LAMINADO DE METALES (operaciones auxiliares en relación... > Dispositivos para el tratamiento de la superficie... > B21B45/02 (para lubrificar, enfriar o limpiar)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL... > LAMINADO DE METALES (operaciones auxiliares en relación... > Cilindros (formas de las superficies de trabajo exigidas... > B21B27/10 (exteriormente)

PDF original: ES-2539468_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Colector de boquillas La invención se refiere a un aparato para pulverizar un refrigerante a una pieza de trabajo que comprende un conducto de alimentación de refrigerante, al menos una boquilla de distribución para distribuir el refrigerante, un medio de protección que rodea al menos parte de dicha boquilla de distribución. La invención se refiere además a un método para pulverizar un refrigerante a una pieza de trabajo en el que dicho refrigerante se pulveriza mediante al menos una boquilla de distribución, y en el que se proporciona un medio de protección que rodea al menos parte de dicha boquilla de distribución.

Es de sobra sabido que los procesos de laminación de metal producen una gran cantidad de calor y que el método más común para eliminar este calor es rociar un refrigerante sobre los rodillos. Los refrigerantes más comunes son agua y queroseno, pero recientemente se ha sugerido el uso de fluidos criogénicos en los documentos GB2466458A y DE102005001806.

Un problema importante que deriva del uso de fluidos criogénicos para la refrigeración en algunos procesos de laminación de metal tal como el laminado en frío de aluminio es que la humedad de la atmósfera circundante se puede condensar sobre el equipo y formar agua, hielo o nieve que luego puede caerse o trasladarse a la banda y dañarla.

El documento DE102005001806 propone minimizar la condensación midiendo la temperatura del rodillo y regulando el flujo de fluido criogénico de modo que el rodillo no se sobreenfríe. Sin embargo, experimentos han demostrado que incluso aunque la superficie del propio rodillo se mantenga a la temperatura correcta, la gran cantidad de gas frío que se produce hace que se enfríe el aire circundante y el equipo creando esto condensación.

El documento GB2466458 propone evitar la formación de condensación rodeando el equipo de laminación con una cámara interior que contiene sólo el gas inerte seco y manteniendo esta cámara interior a una presión positiva con el fin de evitar que entre aire que contiene humedad en la cámara interior. Este método evita la formación de condensación dentro de la cámara interior pero experimentos han demostrado que la gran cantidad de gas frío dentro de la cámara interior hace que el material laminado que forma la cámara interior se enfríe y por tanto forme condensación sobre este material laminado en el exterior de la cámara interior. Una vez formada la condensación en el exterior de la cámara interior, es todavía posible que caiga sobre la banda y la dañe. Otra desventaja de la cámara propuesta en el documento GB2466458 es que todo el equipo que está dentro de la cámara interior es enfriado por el gas frío y esto crea problemas con rodamientos, sistemas hidráulicos y otros equipos que están dentro de la cámara.

En el documento EP1406738 B1, se propone otro método para impedir la condensación. Por razones metalúrgicas y de fricción del espacio entre rodillos, el fluido criogénico en este caso se utiliza para enfriar directamente la banda en lugar de enfriar los rodillos aunque los principios son similares.

El documento EP1406738 B1 propone revestir las boquillas soplando un gas seco alrededor de las boquillas. Sin embargo, ese revestimiento de gas inerte seco sólo impide la condensación sobre las propias boquillas. No impide la condensación en la atmósfera circundante y en otros equipos de las inmediaciones que están expuestos al gas frío. Los pulverizadores criogénicos producen una gran cantidad de gas frío que enfría el aire circundante y otros equipos en las inmediaciones de los pulverizadores y esto da lugar a condensación. Además, el gas inerte seco, así como el nitrógeno evaporado desplazan el aire y pueden reducir el contenido de oxígeno en la atmósfera en el lugar de trabajo.

Un objeto de esta invención es evitar que llegue agua a la pieza de trabajo.

Además, el gas generado por la evaporación del nitrógeno líquido podría causar una turbulencia que afecte a la eficacia de la pulverización.

Por tanto, es un objeto de la invención proporcionar un aparato y un método para pulverizar un refrigerante, especialmente un gas licuado, en el que se reduce la turbulencia producida por la evaporación del gas licuado.

Otro objeto de la invención es proporcionar un método y un aparato para pulverizar un refrigerante, especialmente un gas licuado, en el que el contenido de oxígeno en el ambiente de trabajo no se reduce o al menos no sustancialmente.

Otro objeto de la invención es proporcionar un aparato y un método para pulverizar un refrigerante criogénico en un proceso de laminación de una banda de metal, que impida la formación de condensación en cualquier zona o en cualquier equipo desde donde el agua podría llegar a la banda de metal.

Este objeto se consigue mediante un aparato para pulverizar un refrigerante sobre una pieza de trabajo que comprende un conducto de alimentación de refrigerante, al menos una boquilla de distribución para distribuir el refrigerante y un medio de protección que rodea al menos parte de dicha boquilla de distribución, en el que dicho aparato está caracterizado por que dicho medio de protección está dispuesto para formar un espacio sustancialmente cerrado junto con la pieza de trabajo, y dicho medio de protección comprende un medio de evacuación para evacuar refrigerante

gaseoso del espacio sustancialmente cerrado a un emplazamiento alejado de la pieza de trabajo, y comprende además un medio para mantener el exterior de dicho medio de protección a una temperatura por encima del punto de rocío.

Este objeto se consigue también mediante un método para pulverizar un refrigerante sobre una pieza de trabajo en el que dicho refrigerante se pulveriza por medio de al menos una boquilla de distribución, y en el que se proporciona un medio de protección que rodea al menos parte de dicha boquilla de distribución, y caracterizado por que dicho medio de protección está dispuesto para formar un espacio sustancialmente cerrado junto con la pieza de trabajo, en el que un refrigerante gaseoso es extraído del espacio sustancialmente cerrado a un emplazamiento alejado de la pieza de trabajo, y el exterior de dicho medio de protección se mantiene a una temperatura por encima del punto de rocío.

El punto de rocío se define como la temperatura a la que el vapor de agua a una presión dada se condensa en agua. Según la invención, la temperatura de las paredes exteriores del medio de protección va a estar por encima del punto de rocío del aire ambiente circundante. En particular, el exterior del medio de protección se va a mantener a una temperatura de al menos unos pocos grados centígrados por encima de la temperatura del punto de rocío del aire ambiente. En una realización preferida, el medio de protección se mantiene al menos a la temperatura de la atmósfera circundante.

El medio de protección comprende de preferencia una cubierta, una envuelta o un elemento similar a una caja con una abertura dispuesta para ser girada hacia la pieza de trabajo. El borde del medio de protección orientado hacia la pieza de trabajo está diseñado preferiblemente para formar una junta de estanqueidad con la pieza de trabajo.

De acuerdo con la invención, el medio de protección está dispuesto para formar un espacio sustancialmente cerrado junto con la pieza de trabajo. El espacio sustancialmente cerrado está delimitado por el medio de protección y por al menos una parte de la pieza de trabajo. La salida de la boquilla de distribución para el refrigerante se encuentra en el interior del espacio sustancialmente cerrado. Por tanto, el refrigerante se pulveriza en el espacio sustancialmente cerrado y se pone en contacto con y enfría esa parte o zona de la pieza... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Aparato para pulverizar un refrigerante (2) sobre una pieza de trabajo (1) que comprende:

un conducto de alimentación de refrigerante (3) , al menos una boquilla de distribución (4) para distribuir el refrigerante (2) , un medio de protección (6) que rodea al menos parte de dicha boquilla de distribución (4) , estando dicho medio de protección (6) dispuesto para formar un espacio sustancialmente cerrado junto con la pieza de trabajo (1) , medios (7, 8) para mantener el exterior de dicho medio de protección (6) a una temperatura por encima del punto de rocío, estando el aparato caracterizado por que:

dicho medio de protección (6) comprende un medio de evacuación (11) para evacuar refrigerante gaseoso del espacio sustancialmente cerrado a un emplazamiento alejado de la pieza de trabajo.

2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicho medio para mantener el exterior de dicho medio de protección (6) a una temperatura por encima del punto de rocío comprende un aislamiento térmico y/o un medio de calentamiento (312) , en particular un medio de calentamiento eléctrico.

3. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que dicho medio de protección (6) está al menos en parte provisto de dos paredes (7) y por que una fuente de gas, de preferencia un gas caliente, está conectada al hueco que hay entre dichas paredes (7) de dicho medio de protección (6) .

4. Aparato de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que una salida de gas (9) está prevista en o cerca del hueco que hay entre dicho medio de protección (6) y dicha pieza de trabajo (1) , en el que dicha salida de gas (9) está en comunicación de fluido con una alimentación de gas (8) , preferiblemente una fuente de nitrógeno gaseoso o una fuente de nitrógeno gaseoso caliente.

5. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que dicho hueco (7) que hay entre dichas paredes de dicho medio de protección (6) comprende una salida de gas (9) en o cerca del hueco que hay entre dicho medio de protección (6) y dicha pieza de trabajo (1) .

6. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que dicho medio de protección (6) rodea al menos dos boquillas de distribución.

7. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que dicha boquilla de distribución

(4) está en comunicación de fluido con una fuente de un fluido criogénico, en particular nitrógeno líquido.

8. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que dicho conducto de alimentación de refrigerante (701) está colocado al menos parcialmente dentro de dicho medio de evacuación (702) .

9. Método para pulverizar un refrigerante (2) sobre una pieza de trabajo (1) en el que dicho refrigerante (2) se pulveriza mediante al menos una boquilla de distribución (4) , y en el que se proporciona un medio de protección (6) que rodea al menos parte de dicha boquilla de distribución (4) , en el que dicho medio de protección (6) está dispuesto para formar un espacio sustancialmente cerrado junto con la pieza de trabajo (1) , y el exterior de dicho medio de protección (6) se mantiene a una temperatura por encima del punto de rocío, caracterizado por que se extrae refrigerante gaseoso del espacio sustancialmente cerrado a un emplazamiento alejado de la pieza de trabajo.

10. Método de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que dicho exterior de dicho medio de protección (6) es calentado por el medio de calentamiento (312) , en particular por un calentador eléctrico.

11. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado por que un gas, en particular nitrógeno, es soplado al hueco (9) que hay entre dicho medio de protección (6) y dicha pieza de trabajo (1) .

12. Método de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado por que la presión de dicho gas se regula para que esté por encima de la presión atmosférica de la atmósfera circundante y por encima de la presión del interior del espacio sustancialmente cerrado.

13. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por que un fluido criogénico, en particular nitrógeno líquido, se utiliza como refrigerante (2) .

14. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado por que dicho refrigerante (2) se pulveriza sobre una banda de metal (601) y/o sobre un rodillo (1) para laminar una banda de metal.

15. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, caracterizado por que la presión en el interior del espacio sustancialmente cerrado se regula ajustando el flujo de refrigerante (2) pulverizado y/o ajustando el flujo de refrigerante gaseoso extraído del espacio sustancialmente cerrado.

16. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, caracterizado por que dicho espacio sustancialmente cerrado se purga con un gas seco antes de pulverizar el refrigerante.

17. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 16, caracterizado por que se mantiene o se controla el ancho del hueco (9) que hay entre dicho medio de protección (6) y dicha pieza de trabajo (1) .