RU2002133252A - METHOD OF ABRASIVE-GAS SURFACE TREATMENT AND NOZZLE DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION - Google Patents

METHOD OF ABRASIVE-GAS SURFACE TREATMENT AND NOZZLE DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Info

Publication number
RU2002133252A
RU2002133252A RU2002133252/02A RU2002133252A RU2002133252A RU 2002133252 A RU2002133252 A RU 2002133252A RU 2002133252/02 A RU2002133252/02 A RU 2002133252/02A RU 2002133252 A RU2002133252 A RU 2002133252A RU 2002133252 A RU2002133252 A RU 2002133252A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
abrasive
gas
nozzle
expansion
mixture
Prior art date
Application number
RU2002133252/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2246391C2 (en
Inventor
Евгений Иванович Коломин
Владимир Игнатьевич Малинин
Михаил Валерьевич Маточкин
Галина Михайловна Маточкина
Original Assignee
Евгений Иванович Коломин
Владимир Игнатьевич Малинин
Михаил Валерьевич Маточкин
Галина Михайловна Маточкина
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Иванович Коломин, Владимир Игнатьевич Малинин, Михаил Валерьевич Маточкин, Галина Михайловна Маточкина filed Critical Евгений Иванович Коломин
Priority to RU2002133252/02A priority Critical patent/RU2246391C2/en
Priority claimed from RU2002133252/02A external-priority patent/RU2246391C2/en
Publication of RU2002133252A publication Critical patent/RU2002133252A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2246391C2 publication Critical patent/RU2246391C2/en

Links

Claims (11)

1. Способ абразивно-газовой обработки поверхности, включающий подачу сжатого газа, последующий разгон потока до сверхзвуковых скоростей, его расширение, смешивание абразива со сжатым газом и выброс абразивно-газовой смеси на обрабатываемую поверхность, отличающийся тем, что газовый поток перед разгоном смешивают с абразивом с получением абразивно-газовой смеси, расширение которой осуществляют до давления ниже давления окружающей среды, регулируют приток газа из окружающей среды и прекращают разгон абразивно-газовой смеси при достижении скорости средних по массе частиц абразива, равной 0,7-0,95 скорости газа, при этом в процессе разгона и расширения смеси в каждом сечении потока поддерживают концентрацию абразива в смеси 0,01-1 об.%, полное давление Р* потока не ниже предельного Рпр, а приведенную скорость газа λ не выше предельной приведенной скорости λпр, причем Рпр и λпр определяют из соотношений1. The method of abrasive gas surface treatment, including the supply of compressed gas, the subsequent acceleration of the flow to supersonic speeds, its expansion, mixing the abrasive with compressed gas and the discharge of the abrasive gas mixture onto the surface to be treated, characterized in that the gas stream is mixed with the abrasive before acceleration to obtain an abrasive gas mixture, the expansion of which is carried out to a pressure below the ambient pressure, regulate the flow of gas from the environment and stop the acceleration of the abrasive gas mixture when achieved and the velocity of the average mass particles of abrasive, equal to 0.7-0.95 gas velocity, while in the process of acceleration and expansion of the mixture in each section of the stream maintain the concentration of abrasive in the mixture of 0.01-1 vol.%, the total pressure P * of the stream not lower than the limiting R CR , and the reduced gas velocity λ not higher than the limiting reduced velocity λ CR , and R CR and λ CR determined from the relations
Figure 00000001
и
Figure 00000001
and
Figure 00000002
Figure 00000002
где Рн - давление окружающей среды, МПа;where R n - environmental pressure, MPa; k - показатель адиабаты газа (безразмерная величина).k is the gas adiabatic exponent (dimensionless quantity).
2. Способ абразивно-газовой обработки поверхности по п.1, отличающийся тем, что при снижении давления потока абразивно-газовой смеси ниже 0,6 от давления окружающей среды, поток смеси тормозят и сжимают, обеспечивая постоянное ускорение средних частиц абразива в смеси.2. The method of abrasive gas surface treatment according to claim 1, characterized in that when the pressure of the flow of the abrasive gas mixture is lower than 0.6 from the ambient pressure, the flow of the mixture is inhibited and compressed, providing a constant acceleration of the middle particles of the abrasive in the mixture. 3. Способ абразивно-газовой обработки поверхности по пп.1 и 2, отличающийся тем, что при расширении газа в потоке смеси поддерживают разницу скоростей газа и средних по массе частиц абразива в интервале 300-400 м/с.3. The method of abrasive gas surface treatment according to claims 1 and 2, characterized in that when the gas expands in the mixture stream, the difference between the gas velocities and the mass average abrasive particles in the range of 300-400 m / s is maintained. 4. Способ абразивно-газовой обработки поверхности по пп.1-3, отличающийся тем, что непосредственно перед выбросом абразивно-газовой смеси обеспечивают полное давление газа в потоке не ниже значения величины Рнкр, а газодинамическую функцию πкр определяют по формуле4. The method of abrasive gas surface treatment according to claims 1 to 3, characterized in that immediately before the ejection of the abrasive gas mixture, the total gas pressure in the stream is not lower than the value of P n / π cr , and the gas-dynamic function π cr is determined by the formula
Figure 00000003
Figure 00000003
5. Способ абразивно-газовой обработки поверхности по пп.1 и 4, отличающийся тем, что в пограничный слой потока абразивно-газовой смеси перед ее выбросом подают жидкость.5. The method of abrasive gas surface treatment according to claims 1 and 4, characterized in that a liquid is supplied to the boundary layer of the flow of the abrasive gas mixture before its discharge. 6. Способ абразивно-газовой обработки поверхности по пп.1-4, отличающийся тем, что расширенный поток абразивно-газовой смеси смешивают с ограниченным количеством воздуха из окружающей среды и обеспечивают скорость газа и воздуха не ниже звуковой в каждом сечении зоны их смешения.6. The method of abrasive gas surface treatment according to claims 1 to 4, characterized in that the expanded flow of the abrasive gas mixture is mixed with a limited amount of air from the environment and provide a gas and air velocity not lower than sound velocity in each section of their mixing zone. 7. Сопловое устройство для абразивно-газовой обработки поверхности, включающее камеру смешения и сверхзвуковое сопло с входной сужающейся частью, критическим сечением и выходной частью, отличающееся тем, что выходная часть сопла дополнительно снабжена выполненным соосно с критическим сечением перерасширительным соплом, длину которого Lпер определяют по формуле7. A nozzle device for abrasive gas surface treatment, including a mixing chamber and a supersonic nozzle with an inlet tapering part, a critical section and an outlet part, characterized in that the nozzle exit section is additionally provided with a re-expansion nozzle coaxially with the critical section, the length of which L per is determined according to the formula
Figure 00000004
Figure 00000004
где
Figure 00000005
и
Figure 00000006
- диаметры выходного и входного сечений перерасширительного сопла;
Where
Figure 00000005
and
Figure 00000006
- diameters of the outlet and inlet sections of the over-expansion nozzle;
α - угол раскрытия перерасширительного сопла, при этом длина части сопла от критического сечения до входа перерасширительного сопла составляет 80-120 диаметров средних по массе частиц абразива, угол раскрытия α составляет 3-30°, а диаметр выходного сечения перерасширительного сопла
Figure 00000007
составляет 0,5-0,95 диаметра его максимального сечения
Figure 00000008
, который определяют по формулам
α is the opening angle of the re-expansion nozzle, while the length of the nozzle part from the critical section to the inlet of the re-expansion nozzle is 80-120 diameters of the abrasive particles average in weight, the opening angle α is 3-30 °, and the diameter of the exit section of the re-expansion nozzle
Figure 00000007
is 0.5-0.95 in diameter of its maximum section
Figure 00000008
which is determined by the formulas
Figure 00000009
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000010
где
Figure 00000011
- минимальная толщина слоя вытеснения, м;
Where
Figure 00000011
- the minimum thickness of the displacement layer, m;
Fкр - площадь критического сечения,м2;F cr - the area of the critical section, m 2 ;
Figure 00000012
- полное минимальное давление на выходе перерасширительного сопла, МПа;
Figure 00000012
- total minimum pressure at the outlet of the over-expansion nozzle, MPa;
q(λ) - газодинамическая функция приведенной плотности потока абразивно-газовой смеси, безразмерная величина;q (λ) is the gas-dynamic function of the reduced flux density of the abrasive-gas mixture, dimensionless quantity;
Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000013
Figure 00000014
8. Сопловое устройство по п.7, отличающееся тем, что площадь входного сечения перерасширительного сопла составляет не менее площади выходного сечения расширяющейся части сопла.8. The nozzle device according to claim 7, characterized in that the area of the input section of the over-expansion nozzle is not less than the area of the output section of the expanding part of the nozzle. 9. Сопловое устройство по пп.7 и 8, отличающееся тем, что перерасширительное сопло дополнительно снабжено цилиндрической частью, диаметр которой выбирают из условий9. The nozzle device according to claims 7 and 8, characterized in that the re-expansion nozzle is additionally provided with a cylindrical part, the diameter of which is selected from the conditions
Figure 00000015
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000016
где
Figure 00000017
Where
Figure 00000017
Figure 00000018
и
Figure 00000019
- минимальный и максимальный диаметры цилиндрической части сопла, м;
Figure 00000018
and
Figure 00000019
- the minimum and maximum diameters of the cylindrical part of the nozzle, m;
Figure 00000020
и
Figure 00000021
- минимальная и максимальная площади поперечного сечений цилиндричекой части, м2;
Figure 00000020
and
Figure 00000021
- the minimum and maximum cross-sectional areas of the cylindrical part, m 2 ;
Figure 00000022
- максимальная толщина слоя вытеснения, м,
Figure 00000022
- the maximum thickness of the displacement layer, m,
при этом в случае, если
Figure 00000023
,
in this case, if
Figure 00000023
,
Figure 00000024
Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000025
а в случае, если
Figure 00000026
and in case
Figure 00000026
Figure 00000027
Figure 00000027
Figure 00000028
Figure 00000028
где Р * ас - полное давление на выходе цилиндрической части сопла, МПа;where P * ace - total pressure at the exit of the cylindrical part of the nozzle, MPa; Рас max* - минимальное полное давление на выходе цилиндрической части сопла, МПа;P ac max * is the minimum total pressure at the outlet of the cylindrical part of the nozzle, MPa; причем длину цилиндрической части Lц определяют из условийand the length of the cylindrical part L C is determined from the conditions
Figure 00000029
Figure 00000029
Figure 00000030
Figure 00000030
Figure 00000031
Figure 00000031
Figure 00000032
- средний размер частиц;
Figure 00000032
- average particle size;
Figure 00000033
- длина цилиндрической части сопла, при которой
Figure 00000034
Figure 00000033
- the length of the cylindrical part of the nozzle at which
Figure 00000034
10. Сопловое устройство по пп.7-9, отличающееся тем, что на наружную поверхность перерасширительного сопла герметично установлен водяной съемный коллектор с патрубками для подвода воды, причем внутренняя полость перерасширительного сопла сообщена посредством радиальных отверстий в стенке с внутренней полостью коллектора.10. The nozzle device according to claims 7 to 9, characterized in that a removable water collector with nozzles for supplying water is sealed to the outer surface of the re-expansion nozzle, the inner cavity of the re-expansion nozzle communicating via radial holes in the wall with the inner cavity of the collector. 11. Сопловое устройство по пп.7-9, отличающееся тем, что оно снабжено съемным эжектором, установленным на перерасширительном сопле соосно с ним, а площадь входа эжектируемого воздуха и площадь поперечного сечения камеры смешения эжектора определяют в зависимости от условий обеспечения критических режимов работы эжектора.11. The nozzle device according to claims 7 to 9, characterized in that it is equipped with a removable ejector mounted on the re-expansion nozzle coaxially with it, and the inlet area of the ejected air and the cross-sectional area of the ejector mixing chamber are determined depending on the conditions for ensuring critical operation of the ejector .
RU2002133252/02A 2002-12-09 2002-12-09 Method for abrasive-gas treatment and nozzle apparatus for performing the same RU2246391C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002133252/02A RU2246391C2 (en) 2002-12-09 2002-12-09 Method for abrasive-gas treatment and nozzle apparatus for performing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002133252/02A RU2246391C2 (en) 2002-12-09 2002-12-09 Method for abrasive-gas treatment and nozzle apparatus for performing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002133252A true RU2002133252A (en) 2004-06-27
RU2246391C2 RU2246391C2 (en) 2005-02-20

Family

ID=35218899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002133252/02A RU2246391C2 (en) 2002-12-09 2002-12-09 Method for abrasive-gas treatment and nozzle apparatus for performing the same

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2246391C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3159321A1 (en) * 2019-12-11 2021-06-17 Christopher Sullivan Method and design for productive quiet abrasive blasting nozzles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2265925T3 (en) METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATION OF FLUID JETS.
US6315639B1 (en) Blasting method for cleaning pipes
EP0110529B1 (en) High velocity fluid abrasive jet
US3852409A (en) Process for the removal of particulate matter and acidic gases from carrier gases
US20080099410A1 (en) Liquid treatment apparatus and methods
EA003436B1 (en) Method and apparatus for producing a high-velocity particle stream
KR20100074153A (en) Fluid/abrasive jet cutting arrangement
MXPA05003096A (en) Method and device for jet cleaning.
JPH109216A (en) Energy conversion device for pressurized fluid and method therefor
JP4580985B2 (en) Method and apparatus for generating jet of dry ice particles
SU1733714A1 (en) Pumping unit
RU2002133252A (en) METHOD OF ABRASIVE-GAS SURFACE TREATMENT AND NOZZLE DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
US4922664A (en) Liquid sand blast nozzle and method of using same
EP0504337A1 (en) Method and apparatus for making snow
RU2246391C2 (en) Method for abrasive-gas treatment and nozzle apparatus for performing the same
JP2004154894A (en) Abrasive supply method and device in sand blast machining
US3793778A (en) Sand blast apparatus
RU2137593C1 (en) Method of abrasive-air treatment of surface and gun intended for its realization
CN212497286U (en) Land water high-efficiency cleaning rotary cavitation jet flow generation valve
RU2209350C1 (en) Ejector and method of its operation
JP2001115999A (en) Bubble injection nozzle
JPS63144961A (en) Tube inside face blasting device
SU1656173A1 (en) Method of starting liquid-gas ejector
RU2123619C1 (en) Steam-and-liquid jet device with pressure of liquid across outlet exceeding pressure of working steam
RU65417U1 (en) DEVICE FOR ABRASOBJET PROCESSING OF PRODUCTS