DD271076A1

DD271076A1 - DUESE TO THE PRESSURE AIR RADIATION

Info

Publication number: DD271076A1
Application number: DD31422788A
Authority: DD
Inventors: Jochen Hamann; Bernhard Jaeger
Original assignee: Ingenieurschule Fuer Kraft Und
Priority date: 1988-03-31
Filing date: 1988-03-31
Publication date: 1989-08-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine konstruktive Massnahme zur Verschleissminderung an Duesen mit sich zunaechst verengendem und anschliessend sich erweiterndem Stroemungskanal. Bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Duesen mit aus Kurvenstuecken zusammengesetzter Innenkontur. Das Ziel der Erfindung besteht in der Erhoehung des energetischen Wirkungsgrades beim Druckluftstrahlen bei gleichzeitiger Senkung des Aufwands fuer die Strahlduesen durch Verlaengerung der Nutzungsdauer. Aufgabe ist die Verminderung des Gesamtimpulses der auf die Duesenwandung auftreffenden Strahlmittelteilchen. Geloest wird die Aufgabe dadurch, dass von einem Ringspalt in der Duesenwandung Bypasskanaele zum engsten freien Querschnitt ausgehen, die wiederum in einen Ringspalt muenden, der mit dem Stroemungskanal in Verbindung steht. Die wieder in den Stroemungskanal einstroemende Bypassluft uebt einen Korrekturimpuls auf die sich auf die Duesenwandung hin bewegenden Strahlmittelteilchen in Richtung auf die Mitte des Stroemungskanals aus. Dadurch wird eine Abnahme des Duesenverschleisses und eine Erhoehung der Nutzarbeit erzielt. Fig. 1The invention relates to a constructive measure to reduce the wear on Duesen with at first narrowing and then expanding Stroemungskanal. Preferred field of application are nozzles with an inner contour composed of curved pieces. The object of the invention is to increase the energy efficiency in compressed air blasting while reducing the expense of the jet dows by extending the useful life. The task is to reduce the total momentum of the abrasive particles impinging on the nozzle wall. The task is solved by the fact that bypass ducts emanate from an annular gap in the nozzle wall to the narrowest free cross section, which in turn turn into an annular gap, which is in communication with the flow channel. The bypass air, which once again flows into the flow channel, exerts a correction pulse on the abrasive particles moving toward the nozzle wall in the direction of the center of the flow channel. As a result, a decrease in Duesenverschleisses and an increase in useful work is achieved. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention The invention relates to a constructive solution for reducing wear on nozzles for compressed air blasting with it first

verengendem und anschließend erweiterndem Strömungskanal.narrowing and then expanding flow channel.

Preferred application area are nozzles with longitudinal contours composed of curve pieces of the flow channel. Characteristic of the known state of the art

Zum Druckluftstrahlen sind Düsen beknnnt, bei denen in Strömungsrichtung einem gegebenen Eingangsquerschnitt eine Verengung mit dem geringsten freier Querschnitt und anschließend eine mehr oder weniger ausgeprägte Querschnittserweiterung folgt. Dabei wird die im Eingangsquerschnitt gemeinsam mit der Druckluft eintretende feste Strahlmittelphase zum geringsten freien Querschnitt gefördert und von dort an bis mindestens zum Austritt aus der Düse durch den expandierenden Luftstrahl beschleunigt.For compressed air blasting, nozzles are known in which, in the flow direction, a given inlet cross-section is followed by a constriction with the smallest free cross-section and subsequently a more or less pronounced cross-sectional widening. In this case, the entering in the inlet cross-section together with the compressed air solid abrasive phase is promoted to the smallest free cross-section and accelerated from there to at least the exit from the nozzle by the expanding air jet.

Ein besonders vorteilhaftes Beschleunigungsverhalten und damit einen relativ hohen energetischen Wirkungsgrad weisen Düsen auf, deren Innenkontur aus Kurvenstücken gemäß der DD 251100A1 (bzw. der DE 3622 292 A1) zusammengesetzt ist. Derartige Düsen besitzen den Nachteil, daß das Strahlmittel in der Phas, ι seiner größten Beschleunigung auf der Strecke vom engsten Strömungsquerschnitt bis zum Austritt aus der Düse, hervorgerufen durch unterschiedliche Kraftwirkungen auf die einzelnen Teilchen, zum Teil auf die Düsenwandung aufprallt und dort Verschleiß verursacht.A particularly advantageous acceleration behavior and thus a relatively high energy efficiency have nozzles, the inner contour of curve pieces according to DD 251100A1 (or DE 3622 292 A1) is composed. Such nozzles have the disadvantage that the blasting agent in the phase, ι its greatest acceleration on the route from the narrowest flow cross-section to the exit from the nozzle, caused by different force effects on the individual particles, partly impacting the nozzle wall and causes wear there.

Dieser Verschleiß führt zu einer Aufweitung des Strömungskanals und somit zur fortlaufenden Verschlechterung der Strömungsund Beschleunigungsverhältnisse.This wear leads to a widening of the flow channel and thus to the continuous deterioration of the flow and acceleration conditions.

Um ein oftmaliges Auswechseln der Düsen zur Erhaltung eines hohen Wirkungsgrades beim Druckluftstrahlen zu vermeiden, werden die Düsen auch aus verschleißbeständigen Sonderwerkstoffen hergestellt, deren Bearbeitung jedoch mit erhöhten Aufwendungen verbunden ist.To avoid frequent replacement of the nozzles to maintain high efficiency in compressed air blasting, the nozzles are also made of wear-resistant special materials, but their processing is associated with increased expenses.

Eine weitere Auswirkung des Aufprallens der Strahlmittelteilchen auf die Düsenwandung besteht in der Schmälerung der zur Verfügung stehenden Nutzarbeit am Strahlgut um den Betrag der in Verschleißarbeit umgesetzten Energie.A further effect of the impact of the blasting agent particles on the nozzle wall is the narrowing of the available useful work on the blasting material by the amount of energy converted into wear work.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Erhöhung des energetischen Wirkungsgrades beim Druckluftstrahlon bei gleichzeitiger Senkung des Aufwandes für Strahldüsen durch Verlängerung deren Nutzungsdauer unter optimalen Strömungs- und Beschleunigungsverhältnissen.The aim of the invention is to increase the energy efficiency in the compressed air jet while reducing the cost of jet nozzles by extending their useful life under optimal flow and acceleration conditions.

Explanation of the essence of the invention The invention is based on the object, the total impulse of the incident on the nozzle wall Strahlungsmittelteilchen

verringern.to decrease.

According to the invention, a constructive solution is proposed according to which at least one of the narrowest cross section of Flow channel bypassing bypass channel is present. The invention is advantageously designed so that the one or more bypass channels of one in the inner nozzle wall

befindlichen, mit dem Strömungskanal in Verbindung stehendem Ringspalt sowohl ausgehen, als auch in einen solchen münden.located, in communication with the flow channel annular gap both go out, as well as in such an open.

According to a further advantageous embodiment of the invention, at least the adjacent to the flow channel form Parts of both annular gap cross-sections each have an obtuse angle with the axially adjacent in the flow direction Section of the nozzle axis. The advantageous effect of the solution according to the invention is that the aries entering the flow channel Bypass air on the moving towards the nozzle wall Strahlungsmittelteilchen an impulse toward the Center of the flow channel exerts. This reduces the number of particles reaching the nozzle wall. The The frequency and intensity of the impact of a particle reaching the nozzle wall nevertheless decreases Influencing the impact angle to lower amounts also from. Both are expressions of a reduction in the Die wall acting kinetic energy and thus a reduction in wear. The amount of energy not converted into wear is available to the useful work on the blasting material. The output of the bypass channels of an annular gap and its mouth in a ring ensures that the removal of the Bypass air and their supply takes place approximately uniformly over the circumference of the flow channel, which has a positive effect on the Training the working beam and the uniformity of the wear reduction effect. Due to the oblique employment of the communicating with the flow channel part of the cross section of Input ring gap is excluded that of the strongly tapered input contour of the flow channel before the

engsten freien Querschnitt zurückprallende Strahlmittelteilchen in den Ringspalt gelangen.narrowest free cross section rebounding Strahlmittelteilchen get into the annular gap.

At the annular gap at the mouth of the bypass channels causes the oblique employment that the eus the scattering of the Strahlmittelteilchen and the correction pulse of the bypass air resulting impulse directed approximately parallel to Düsenaciise The promotion of the bypass air in bypassing the narrowest free cross-section of the flow channel erfoglt by that in the nozzle

vorhandene Druckgefälle selbsttätig.existing pressure gradient automatically.

embodiment The invention described above is based on an embodiment of a nozzle with one of curve pieces

zusammengesetzten Innenkontur erläutert.composite inner contour explained.

In the accompanying drawing, the nozzle is shown in section. For manufacturing reasons, the nozzle consists of three parts

zusammengesetzt.composed.

The frontal contour of the inlet part 1, which closes approximately at the inflection point of the inlet contour of the flow channel 9 forms

gemeinsam mit der stirnseitigen Kontur des Mittelteils 2 den vorderen Ringspalt 4, dessen an den Strömungskanal 9 angrenzender Einströmabschnitt 5 des Querschnitts in Strömungsrichtung geneigt ist.together with the frontal contour of the central part 2, the front annular gap 4, which is inclined to the flow channel 9 adjacent inflow section 5 of the cross section in the flow direction.

From the front annular gap 4, arranged in the body of the central part 2 bypass channels go out 6, in the rear Open annular gap 7. This is formed by the front contours of the middle part 2 and the end part 3 and opens with

seinem schräg in Strömungsrichtung angestellten Mündungsabschnitt 8 etwa im Wendepunkt der Auslaufkontur deshis obliquely employed in the flow direction mouth portion 8 approximately at the inflection point of the outlet contour of the

Flow channel 9. From the entering into the inlet part of the compressed air blasting agent stream is shown over the entire circumference of only air

bestehender Teilstrom ab, der aufgrund der in der Strahldüse herrschenden Druckverhältnisse in den vorderen Ringspalt 4 eintritt, sich auf die Bypasskanäle 6 aufteilt und über den hinteren Ringspalt 7 wieder in den Stromungskanal 9 einmündet.existing partial flow, which enters into the front annular gap 4 due to the pressure conditions prevailing in the jet nozzle, divides into the bypass ducts 6 and re-opens into the flow duct 9 via the rear annular gap 7.

The abrasive particles moving parallel to the inlet contour move due to their inertia at the junction

dos Ringspalts 4 vorbei. Aufgrund der Neigung des Einmündungsquerschnitts 5 können auch von der Wandung reflektiertedos Ringspalts 4 over. Due to the inclination of the junction cross-section 5 can also be reflected from the wall

Particles do not get into the annular gap 4, so that the entire bypass system remains practically free of jets. The bypass air exiting from the rear annular gap 7 first exerts a directing impulse on the from the

allgemeinen Strahlrichtung ausbrechenden Strahlmittelteilchen aus und vermischt sich anschließend mit dem Arbeitsstrahl.Blasting agent particles bursting out from the general jet direction and then mixes with the working jet.

In comparative experiments with a jet nozzle of the same contour without bypass system was under otherwise the same conditions

sowohl ein geringer Materialabtrag am Strömungskanal als auch eine größere Nutzbarkeit nachgewiesen, obwohl die durch den engsten freien Querschnitt durchströmende Luftmenge um die Menge der Bypassluft vermindert ist.demonstrated both a low material removal at the flow channel and a greater usability, although the amount of air flowing through the narrowest free cross-section is reduced by the amount of bypass air.

Claims

1. nozzle for compressed air blasting with narrowing and then widening cross section of the flow channel, characterized in that the flow channel (9) at least one of its narrowest free cross section bypassing bypass passage (6) is present.

2. Nozzle according to claim 1, characterized in that the one or more bypass channels of a located in the nozzle wall annular gap (4) which communicates with the flow channel (9), go out.

3. Nozzle according to claim 2, characterized in that at least the flow channel (9) adjacent part (5) of the annular gap cross-section is inclined at an obtuse angle to the nozzle axis in the flow direction.

4. Nozzle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the one or more bypass channels in a further located in the nozzle wall, with the flow channel (9) in communication annular gap (7) open.

5. Nozzle according to claim 4, characterized in that on the flow channel (9) adjacent part (8) of the annular gap cross-section is also inclined at an obtuse angle to the nozzle axis in the flow direction.