RU2201864C2 - Device for abrasive heat treatment of part surfaces - Google Patents
Device for abrasive heat treatment of part surfaces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2201864C2 RU2201864C2 RU2001104798/02A RU2001104798A RU2201864C2 RU 2201864 C2 RU2201864 C2 RU 2201864C2 RU 2001104798/02 A RU2001104798/02 A RU 2001104798/02A RU 2001104798 A RU2001104798 A RU 2001104798A RU 2201864 C2 RU2201864 C2 RU 2201864C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- housing
- nozzle
- air
- abrasive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Spray-Type Burners (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области абразивной обработки поверхностей и может быть применено в различных отраслях народного хозяйства, связанных с лакокрасочными работами при подготовке поверхностей под покраску. The invention relates to the field of abrasive surface treatment and can be applied in various sectors of the economy related to paintwork in preparing surfaces for painting.
Известны устройства, предназначенные для очистки поверхностей под покраску, состоящие из шлифовального круга или механических щеток и привода их перемещения по обрабатываемой поверхности (1). Known devices for cleaning surfaces for painting, consisting of a grinding wheel or mechanical brushes and drive them to move on the work surface (1).
Недостатком этих устройств является низкая производительность работ по очистке больших площадей, а также неудобство, возникающее по очистке мест угловых сочленений конструкций по причине образования "мертвых" зон. The disadvantage of these devices is the low productivity of cleaning large areas, as well as the inconvenience arising from cleaning places of angular joints of structures due to the formation of "dead" zones.
Известно устройство для абразивной обработки, содержащее корпус, керамическую направляющую вставку и прижимную гайку. Подача абразивной смеси в данном устройстве осуществляется потоком сжатого воздуха через сопло (2). A device for abrasive processing, comprising a housing, a ceramic guide insert and a clamping nut, is known. The abrasive mixture in this device is supplied by a stream of compressed air through a nozzle (2).
Однако известное устройство не позволяет удалить с обрабатываемой поверхности некоторые виды загрязнений, таких как жировые, кислотные, щелочные и т.д., что ухудшает качество нанесенного в дальнейшем покрытия. However, the known device does not allow to remove from the surface some types of contaminants, such as fatty, acidic, alkaline, etc., which degrades the quality of the coating applied in the future.
Известно устройство для термоабразивной обработки, содержащее горелку для подачи абразивного материала в струю высокоскоростного пламени (3). A device for thermoabrasive processing is known, comprising a burner for feeding abrasive material into a jet of high speed flame (3).
Недостатком устройства является некачественная подготовка топливной смеси перед ее зажиганием, так как ее образование происходит во втулке камеры сгорания, куда жидкое горючее и газообразный окислитель поступают раздельно, что затрудняет запуск устройства и ухудшает стабилизацию горения топливной смеси. The disadvantage of this device is poor-quality preparation of the fuel mixture before ignition, since its formation occurs in the sleeve of the combustion chamber, where the liquid fuel and gaseous oxidizer enter separately, which makes it difficult to start the device and affects the stabilization of combustion of the fuel mixture.
Наиболее близким к данному изобретению является известное устройство для термоабразивной обработки поверхностей деталей, содержащее корпус со штуцерами подвода жидкого топлива и газообразного окислителя, монтажный узел, закрепленный в корпусе со стороны подачи абразива, сопловой блок для истечения высокотемпературной струи, закрепленный в корпусе со стороны выхода потока аэросмеси, камеру сгорания со сквозными радиальными отверстиями, размещенную внутри корпуса, трубу подачи абразива, размещенную внутри камеры сгорания и пропущенную через центральное отверстие завихрителя, установленного в камере сгорания со стороны входа потока аэросмеси (4). Closest to this invention is a known device for thermoabrasive machining of surfaces of parts, comprising a housing with fittings for supplying liquid fuel and a gaseous oxidizer, a mounting unit mounted in the housing on the supply side of the abrasive, a nozzle unit for the outflow of a high temperature jet, mounted in the housing on the side of the flow outlet aerosol mixtures, a combustion chamber with through radial holes located inside the housing, an abrasive feed pipe placed inside the combustion chamber and missing through the central hole of the swirler installed in the combustion chamber from the inlet side of the air mixture flow (4).
Однако данное устройство имеет невысокую производительность за счет невысокой скорости истечения воздушно-абразивного потока в момент выброса на очищаемую поверхность. However, this device has a low productivity due to the low speed of the expiration of the air-abrasive stream at the time of discharge to the surface to be cleaned.
Задачей данного изобретения является увеличение скорости истечения воздушно-абразивного потока в момент выброса к очищаемой поверхности путем разгона и закрутки его в продольном направлении продуктами горения тяжелого углеводородного топлива внутри камеры сгорания. The objective of the invention is to increase the rate of expiration of the air-abrasive stream at the time of ejection to the surface to be cleaned by accelerating and twisting it in the longitudinal direction by the combustion products of heavy hydrocarbon fuel inside the combustion chamber.
Для решения поставленной задачи в устройстве для термоабразивной обработки поверхностей деталей, содержащем корпус со штуцерами подвода жидкого топлива и газообразного окислителя (например, воздуха), монтажный узел, закрепленный в корпусе со стороны подачи абразива, сопловой блок для истечения воздушно-абразивного потока, закрепленный в корпусе со стороны его выхода, камеру сгорания со сквозными радиальными отверстиями, размещенную внутри корпуса, трубу подачи абразива, размещенную внутри камеры сгорания и пропущенную через центральное отверстие завихрителя, установленного в камере сгорания со стороны входа воздушно-абразивного потока, завихритель выполнен в виде шнека с топливными отверстиями и направляющими каналами для газообразного окислителя, а устройство снабжено жаровой трубой, внутренние поверхности которой и соплового блока образуют камеру сгорания, трактом подачи воздуха с выполненными на одном его конце сквозными радиальными отверстиями, сопловой вставкой, закрепленной в сопловом блоке, игольчатым топливным вентилем для регулирования подачи топлива, шаровым краном подачи топлива, сетчатым топливным фильтром и топливным жиклером, при этом тракт подачи воздуха размещен в корпусе между стенкой корпуса и стенкой камеры сгорания и одним концом закреплен на торцевой поверхности монтажного узла, а другим концом с радиальными отверстиями - на сопловом блоке, в стенке корпуса и в монтажном узле выполнены в каждом соосные отверстия, в которых вмонтирован игольчатый топливный вентиль с возможностью сообщения с топливными отверстиями шнека и связан со штуцером подачи топлива через шаровой кран подачи топлива, сетчатый фильтр и топливный жиклер, а штуцер подачи воздуха закреплен на корпусе диаметрально противоположно топливному игольчатому вентилю. To solve this problem, in a device for thermoabrasive surface treatment of parts, comprising a housing with fittings for supplying liquid fuel and a gaseous oxidizing agent (for example, air), a mounting unit mounted in the housing on the supply side of the abrasive, a nozzle block for the expiration of the air-abrasive stream, fixed in the housing from the side of its outlet, a combustion chamber with through radial holes located inside the housing, an abrasive feed pipe located inside the combustion chamber and passed through the main the opening of the swirl installed in the combustion chamber from the inlet side of the air-abrasive flow, the swirl is made in the form of a screw with fuel holes and guide channels for a gaseous oxidizer, and the device is equipped with a flame tube, the inner surfaces of which and the nozzle block form a combustion chamber, an air supply path with through radial holes made at one end thereof, a nozzle insert fixed in the nozzle block, a needle fuel valve for regulating the fuel supply , a ball valve for supplying fuel, a mesh fuel filter and a fuel nozzle, while the air supply path is placed in the housing between the wall of the housing and the wall of the combustion chamber and at one end is fixed to the end surface of the mounting unit, and the other end with radial holes to the nozzle block, in in the wall of the housing and in the mounting unit, coaxial holes are made in each, in which a needle fuel valve is mounted with the possibility of communication with the fuel holes of the screw and connected to the fuel supply fitting through the ball valve n supply fuel strainer and the fuel jet and the air supply nozzle is mounted on the body diametrically opposite to the fuel needle valve.
Благодаря такой конструкции устройства процесс формирования топливно-воздушной смеси шнеком осуществляется непосредственно в камере сгорания. Сжатый воздух, выходящий из шнека, имеющий целенаправленное спирально-тангенсальное движение по отношению потока воздушно-абразивной массы, равномерно и мелко дисперсионно распыляет топливо, поступающее из топливных каналов шнека по длине камеры сгорания, тем самым создавая благоприятные условия для горения топлива. При этом в процессе горения создается дополнительная энергия, появляющаяся при спиралевидном вращающемся горении топливно-воздушной смеси, непосредственно оказывающая влияние на разгон и закрутку воздушно-абразивного потока. Due to this design of the device, the process of forming the fuel-air mixture by the screw is carried out directly in the combustion chamber. Compressed air leaving the auger, which has a targeted spiral-tangential movement with respect to the flow of the air-abrasive mass, uniformly and finely disperses the fuel coming from the auger’s fuel channels along the length of the combustion chamber, thereby creating favorable conditions for fuel combustion. In this process, additional energy is created during combustion, which appears during the spiral-shaped rotating combustion of the fuel-air mixture, which directly affects the acceleration and swirling of the air-abrasive stream.
На чертеже представлено устройство для термоабразивной обработки, поперечный разрез. The drawing shows a device for thermal abrasive processing, cross section.
Устройство содержит штуцер 1 подвода воздушно-абразивного потока, ввернутый посредством резьбового соединения в монтажный узел 8, приваренный к корпусу 15. В монтажный узел 8 с противоположной стороны ввернута посредством резьбового соединения труба 10 подачи абразива, притягивающая к монтажному узлу 8 шнек 9. К торцевой поверхности монтажного узла 8, расположенного внутри корпуса 15, посредством сварного соединения приварен тракт 14 подачи воздуха, имеющий сквозные радиальные отверстия в районе стыковки с сопловым блоком 12. В сопловой блок 12 вставлена сопловая вставка 13, которая прижата к нему прижимной гайкой 16. На сопловой блок 12 навинчена жаровая труба 11. Через радиальное отверстие, выполненное в торцевой части корпуса 15, в монтажный узел 8 ввернут топливный игольчатый вентиль 7, корпус которого герметично приварен к корпусу устройства 15. Топливный игольчатый вентиль 7 резьбовым соединением связан с шаровым краном подачи топлива, между ними установлен топливный жиклер 6. В шаровой кран 4 подачи топлива с противоположной стороны вставлен сетчатый топливный фильтр 5 и ввернут посредством резьбового соединения штуцер 3 для подвода топлива. В корпусе 15 выполнено радиальное отверстие диаметрально противоположно месту крепления игольчатого топливного вентиля 7, к которому посредством сварного соединения прикреплен штуцер 2 подачи газообразного окислителя, например, воздуха. The device comprises a fitting 1 for supplying an air-abrasive stream screwed by means of a threaded connection into a mounting unit 8 welded to the housing 15. An abrasive supply pipe 10 is screwed onto the mounting unit 8 from the opposite side and attracting screw 9 to the mounting unit 8. To the end the surface of the mounting unit 8, located inside the housing 15, by means of a welded joint, an air supply path 14 having through radial holes in the area of connection with the nozzle block 12 is welded. In the nozzle block 12 a nozzle insert 13 is inserted, which is pressed against it by a clamping nut 16. A heat pipe 11 is screwed onto the nozzle block 12. A fuel needle valve 7 is screwed into the mounting unit 8 through a radial hole made in the end part of the housing 15, the housing of which is hermetically welded to the housing of the device 15. The fuel needle valve 7 is threadedly connected to the fuel supply ball valve, a fuel nozzle is installed between them 6. A fuel filter 5 is inserted on the opposite side of the fuel supply ball valve 4 and screwed in by means of a threaded connection, fitting 3 for supplying fuel. In the housing 15, a radial hole is made diametrically opposite to the attachment point of the needle fuel valve 7, to which, through a welded joint, a nozzle 2 for supplying a gaseous oxidizer, for example, air, is attached.
Устройство для термоабразивной обработки работает следующем образом. В качестве инициатора горения в камеру сгорания, образованную внутренними поверхностями соплового блока 12 и жаровой трубы 11, через отверстие в сопловой вставке 13 заливается запальная доза углеводородного топлива с большим числом легких фракций, например, бензин. При организации пульсирующего поступления сжатого воздуха через штуцер 2 подвода воздуха с небольшими временными интервалами вылетающие пары бензина, воспламенившись от источника открытого огня, по причине образования зоны разрежения внутри камеры сгорания и преобладания скорости горения распространения фронта пламени над скоростью истечения паров бензина из соплового отверстия, входят внутрь камеры сгорания и воспламеняют основную запальную дозу бензина. После возгорания бензина открывается шаровой кран 3 подачи топлива. Тяжелое углеводородное топливо - солярка под действием избыточного давления поступает через топливный сетчатый фильтр 5, топливный жиклер 6, полностью открытый игольчатый топливный вентиль 7, проходит через топливные отверстия в шнеке 9, поступает в камеру сгорания и, смешиваясь с горящими парами бензина, воспламеняется. В то же время через штуцер 2 подвода воздуха, тракт 14 подачи воздуха, отверстие в жаровой трубе 11 и направляющие каналы шнека 9 сжатый воздух под постоянным давлением поступает в камеру сгорания, обеспечивая необходимое стехиометрическое соотношение топлива к воздуху для обеспечения горения. Продукты горения выбрасываются в окружающую среду через сопловой блок 12 с сопловой вставкой 13, получая боковую закрутку за счет организации подачи воздуха шнеком 9. При установившемся режиме работы горения путем регулировки количества топлива, подаваемого в камеру сгорания, игольчатым топливным вентилем 7 устанавливается бездымный режим работы. После проведения необходимых регулировок, связанных с горением, через штуцер 1 подачи воздушно-абразивного потока, трубу 10 подачи абразива в камеру сгорания подается воздушно-абразивная масса, которая закручивается в продольном направлении и получает дополнительное ускорение, проходя через сопловой блок 12 и сопловую вставку 13, за счет выброса продуктов горения тяжелого углеводородного топлива-солярки в атмосферу под действием сил избыточного давления. A device for thermal abrasive processing works as follows. As a combustion initiator, the ignition dose of hydrocarbon fuel with a large number of light fractions, for example, gasoline, is poured into the combustion chamber formed by the internal surfaces of the nozzle block 12 and the flame tube 11 through a hole in the nozzle insert 13. When organizing a pulsating flow of compressed air through the nozzle 2 of the air supply with short time intervals, gasoline vapors that are ignited by an open flame, due to the formation of a rarefaction zone inside the combustion chamber and the prevalence of the combustion velocity of the flame front propagation over the rate of expiration of gasoline vapors from the nozzle hole, enter inside the combustion chamber and ignite the main ignition dose of gasoline. After the ignition of gasoline opens ball valve 3 of the fuel supply. Heavy hydrocarbon fuel - diesel fuel under excessive pressure enters through the fuel strainer 5, the fuel nozzle 6, the fully open needle fuel valve 7, passes through the fuel holes in the screw 9, enters the combustion chamber and, being mixed with burning gasoline vapors, ignites. At the same time, through the air supply nozzle 2, the air supply path 14, the hole in the flame tube 11 and the guide channels of the screw 9, compressed air enters the combustion chamber at constant pressure, providing the necessary stoichiometric ratio of fuel to air to ensure combustion. The combustion products are released into the environment through the nozzle block 12 with the nozzle insert 13, receiving lateral swirling due to the organization of air supply by the screw 9. When the combustion mode is established, by adjusting the amount of fuel supplied to the combustion chamber, a smokeless operation mode is established by the needle fuel valve 7. After making the necessary adjustments related to combustion, an air-abrasive mass is fed into the combustion chamber through the nozzle 1 for supplying an air-abrasive flow, pipe 10 for supplying abrasive material, which is twisted in the longitudinal direction and receives additional acceleration passing through the nozzle block 12 and the nozzle insert 13 due to the emission of combustion products of heavy hydrocarbon fuel-diesel fuel into the atmosphere under the action of overpressure forces.
Благодаря тому, что труба 10 находится в начале сужения конической части соплового блока 12, обеспечивается возможность воздействия на воздушно-абразивный поток с продуктами горения топливно-воздушной смесью и тем самым разгон и его разкрутка. Due to the fact that the pipe 10 is located at the beginning of the narrowing of the conical part of the nozzle block 12, it is possible to affect the air-abrasive flow with the combustion products of the fuel-air mixture and thereby acceleration and its unwinding.
Сопловой блок 12 выполнен по схеме - сужающаяся коническая часть с цилиндрической критической частью, позволяющей повысить кучность пятна воздушно-абразивного потока на обрабатываемой поверхности при незначительной потере скорости при истечении из сопла. The nozzle block 12 is made according to the scheme — a tapering conical part with a cylindrical critical part, which makes it possible to increase the accuracy of the spot of air-abrasive flow on the treated surface with a slight loss of speed when it flows out of the nozzle.
Применение сменной сопловой вставки из термоизносостойкого материала, например, карбида бора, позволяет повысить долговечность работы соплового блока и устройства в целом. The use of a replaceable nozzle insert of a heat-resistant material, for example, boron carbide, allows to increase the durability of the nozzle block and the device as a whole.
Устройство, выполненное согласно изобретению, обеспечивает:
- очистку поверхностей крупногабаритных металлических и бетонных конструкций от продуктов коррозии, загрязнений и изношенных покрытий под нанесение новых защитных покрытий;
- удаление окалины перед нанесением защитных покрытий при изготовлении новых металлических конструкций;
- очистку днищ судов от морских обрастаний, старой краски и продуктов коррозии;
- очистку сооружений и конструкций из природного камня и бетона для обновления их поверхностей;
- удаление цементной пленки и разрушенного слоя бетона при восстановлении конструкций из бетона и железобетона.A device made according to the invention provides:
- cleaning surfaces of large-sized metal and concrete structures from corrosion products, dirt and worn coatings under the application of new protective coatings;
- removal of scale before applying protective coatings in the manufacture of new metal structures;
- cleaning the bottoms of ships from fouling, old paint and corrosion products;
- cleaning of structures and structures made of natural stone and concrete to update their surfaces;
- removal of cement film and the destroyed concrete layer during the restoration of structures made of concrete and reinforced concrete.
При использовании данного изобретения в значительной степени улучшается качество обработки при одновременном повышении производительности в 8-10 раз. При этом удельные расходы на единицу площади очищаемой поверхности абразивного материала ниже в 3-4 раза, а сжатого воздуха в 8-9 раз. When using this invention, the processing quality is significantly improved while increasing productivity by 8-10 times. In this case, the specific costs per unit area of the cleaned surface of the abrasive material are lower by 3-4 times, and compressed air by 8-9 times.
Источники информации
1. SU 1101538, 07.07.1984, колонка 2, строка 40-50.Sources of information
1. SU 1101538, 07/07/1984, column 2, line 40-50.
2. SU 1218053, 07.07.1984. 2. SU 1218053, 07/07/1984.
3. US 4384434, 1983. 3. US 4384434, 1983.
4. WO 88/05711, 11.08.1988. 4. WO 88/05711, 08/11/1988.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001104798/02A RU2201864C2 (en) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | Device for abrasive heat treatment of part surfaces |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001104798/02A RU2201864C2 (en) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | Device for abrasive heat treatment of part surfaces |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001104798A RU2001104798A (en) | 2003-02-10 |
RU2201864C2 true RU2201864C2 (en) | 2003-04-10 |
Family
ID=20246286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001104798/02A RU2201864C2 (en) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | Device for abrasive heat treatment of part surfaces |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2201864C2 (en) |
-
2001
- 2001-02-21 RU RU2001104798/02A patent/RU2201864C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4473185A (en) | Method and device for producing microdroplets of fluid | |
EP0075018B1 (en) | Atomizing or dispersion nozzle | |
CA2637008C (en) | Apparatus and method for a liquor gun | |
RU2201864C2 (en) | Device for abrasive heat treatment of part surfaces | |
US5000677A (en) | Atomizing burner for liquid fuels | |
US2351697A (en) | Atomizer | |
JP2000193206A (en) | Injection nozzle for burner and its corresponding injection system | |
US6186410B1 (en) | Lance for heating or ceramic welding | |
US3926544A (en) | Burner system | |
WO2020225829A1 (en) | System with swirler nozzle having replaceable constituent injection stem | |
US5607342A (en) | High velocity flame jet apparatus for thermoabrasive cutting or cleaning or for the application of protective coatings | |
US4165587A (en) | Grit blasting apparatus | |
CN1226467A (en) | Multifunction supersonic surface treating apparatus | |
RU2338638C2 (en) | Method of thermo abrasive treatment and machine "castor" for its implementation | |
RU2053443C1 (en) | Air-steam injector | |
SU1651977A1 (en) | Apparatus for applying coatings | |
RU2256847C1 (en) | Burner for liquid fuel | |
JPH0510506A (en) | Combustion apparatus | |
RU2192584C1 (en) | Gas burner | |
SU1160178A1 (en) | Air-atomizing burner | |
RU2117869C1 (en) | Liquid fuel welding torch | |
RU2234407C1 (en) | Method and device for thermoabrasive treatment of surfaces | |
JP2001235113A (en) | Burner for burning waste oil, or the like | |
RU2009701C1 (en) | Gas wet cleaning apparatus | |
JPH05203125A (en) | Burner for combusting slurry |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040222 |