RU2272682C2 - Underwater centrifugal spraying head - Google Patents
Underwater centrifugal spraying head Download PDFInfo
- Publication number
- RU2272682C2 RU2272682C2 RU2003126904/12A RU2003126904A RU2272682C2 RU 2272682 C2 RU2272682 C2 RU 2272682C2 RU 2003126904/12 A RU2003126904/12 A RU 2003126904/12A RU 2003126904 A RU2003126904 A RU 2003126904A RU 2272682 C2 RU2272682 C2 RU 2272682C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- mixture
- sand
- head
- particles
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Nozzles (AREA)
- Spray Control Apparatus (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
Description
Использование: для нанесения защитного покрытия в области строительства. Сущность изобретения: в приводной центробежной разбрызгивающей головке трубки закреплены в корпусе попарно, и свободные концы их загнуты навстречу друг другу так, что точки пересечения осей выходных отверстий трубок размещены на внутренней поверхности трубы.Use: for applying a protective coating in the field of construction. The essence of the invention: in the drive centrifugal spray head of the tube are fixed in pairs in the body, and their free ends are bent towards each other so that the intersection points of the axes of the outlet openings of the tubes are placed on the inner surface of the pipe.
Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода.The invention relates to construction, in particular to devices for applying a protective coating to the inner surface of the pipeline.
Известны устройства для нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода, включающие емкость для материала покрытия и пневматическую разбрызгивающую головку [1].Known devices for applying a protective coating to the inner surface of the pipeline, including a container for the coating material and a pneumatic spray head [1].
К недостаткам этого устройства следует отнести то, что пневматическая разбрызгивающая головка не обеспечивает равномерной толщины покрытия, требует значительного расхода материала и не позволяет наносить вязкие и быстротвердеющие материалы покрытия.The disadvantages of this device include the fact that the pneumatic spray head does not provide a uniform coating thickness, requires a significant consumption of material and does not allow the application of viscous and quick-hardening coating materials.
Известны устройства, у которых разбрызгивание смеси достигается за счет центробежных сил, возникающих при вращении цилиндрического корпуса - емкости разбрызгивающей головки, через сквозные щели которой, размещенные под углом к оси корпуса, и по радиальным наружным лопаткам, пересекающим щели, истекает разбрызгиваемая смесь и попадает на внутреннюю поверхность трубы [2].Known devices in which the spraying of the mixture is achieved due to the centrifugal forces arising from the rotation of the cylindrical body - the capacity of the spraying head, through the through slits of which are placed at an angle to the axis of the body, and along the radial outer vanes intersecting the slots, the sprayed mixture expires and falls on the inner surface of the pipe [2].
Недостатком этого устройства является то, что все частицы материала смеси вылетают с концов лопатки с одинаковой скоростью, и в течение времени полета частиц происходит их разделение в зависимости от веса. Наиболее тяжелые и острые опережают мелкие частицы, первыми ударяются о стенку трубы, отскакивают от нее и летят навстречу мелким, тормозят их, в результате чего покрытие получается рыхлым, низкого качества, что может привести к его разрушению в процессе эксплуатации.The disadvantage of this device is that all particles of the mixture material fly out from the ends of the blades at the same speed, and during the flight time of the particles they are separated depending on the weight. The heaviest and sharpest particles are ahead of the small particles, first hit the pipe wall, bounce off of it and fly towards the small ones, slow them down, as a result of which the coating is loose, of poor quality, which can lead to its destruction during operation.
Известны устройства [3], у которых центробежная разбрызгивающая головка содержит цилиндрический корпус - емкость с прорезями в стенке головки, проделанными под углом к оси головки. Все геометрические и кинематические характеристики подобраны экспериментально. Головка работает как центробежная форсунка, распыливающая подаваемую в нее смесь. Через прорези в корпусе смесь истекает и попадает на стенки лопаток и под действием центробежных сил течет по ним. Скорость течения зависит от времени нахождения смеси на стенке. С увеличением высоты лопатки увеличивается скорость истечения смеси с концов лопаток. Для получения покрытия более качественного, чем уже известные, лопатки головки выполняют с различной высотой по их длине - конусные или ступенчатые, например, их двух степеней, высокой и низкой. Высота низкой ступеньки выполняется такой, чтобы вся масса смеси, слетающая с конца этой лопатки, долетала до стенки трубы и закреплялась на ней за счет сцепления частиц смеси с поверхностью трубы.Known devices [3], in which the centrifugal spray head contains a cylindrical body - a container with slots in the wall of the head, made at an angle to the axis of the head. All geometric and kinematic characteristics are selected experimentally. The head acts as a centrifugal nozzle spraying the mixture fed into it. Through the slots in the housing, the mixture flows out and enters the walls of the blades and, under the action of centrifugal forces, flows through them. The flow rate depends on the time the mixture was on the wall. With increasing blade height, the flow rate of the mixture from the ends of the blades increases. To obtain a coating of better quality than already known, the head blades are made with different heights along their length - conical or step, for example, their two degrees, high and low. The height of the low step is such that the entire mass of the mixture flying from the end of this blade reaches the pipe wall and is fixed on it due to the adhesion of the mixture particles to the pipe surface.
За низкой лопаткой следует высокая, и с нее слетает смесь, разделяясь во время полета на крупные частицы и мелкие. Скорость движения крупных и мелких частиц больше, чем у частиц, слетающих с низкой части лопатки. Быстролетящие частицы, ударяясь о слой, нанесенный низкой лопаткой, уплотняют его не только всей своей массой, но и крупными частицами, которые проникают на большую глубину и прессуют смесь на стенке.A low scapula follows a high one, and a mixture flies from it, being divided into large particles and small particles during the flight. The speed of movement of large and small particles is greater than that of particles flying from the low part of the scapula. Rapidly flying particles, hitting a layer deposited by a low blade, compact it not only with their entire mass, but also with large particles that penetrate to great depths and compress the mixture on the wall.
Существенным недостатком известных приводных центробежных разбрызгивающих головок является то, что в них не реализуются в полной мере все преимущества центробежных распиливающих устройств из-за того, что время воздействия центробежной силы на разгон смеси, находящейся на поверхности лопаток, ограничено, и к.п.д. этого воздействия низкий. Из-за этого предельная скорость разгона частиц смеси ниже возможного предела.A significant disadvantage of the known drive centrifugal spray heads is that they do not fully realize all the advantages of centrifugal sawing devices due to the fact that the exposure time of the centrifugal force to accelerate the mixture on the surface of the blades is limited, and the efficiency . this exposure is low. Because of this, the maximum acceleration speed of the particles of the mixture is below the possible limit.
Большие гидравлические потери по внутреннему тракту распиливающей головки приводят к низкой эффективности затрат мощности на достижение скорости смеси на выходе из головки. Закрутка смеси в емкости головки, проход смеси через щели, изменение направления смеси в щелях, течение смеси по поверхности лопаток - основные участки потери скорости смеси перед попаданием смеси на поверхность трубы. Во время течения смеси по поверхности лопатки происходит торможение потока смеси, а не его ускорение, т.к. поток соприкасается с вращающейся лопаткой только с одной стороны своего периметра.Large hydraulic losses along the internal path of the saw head lead to low efficiency of power consumption for achieving the speed of the mixture at the outlet of the head. Swirling the mixture in the head tank, passing the mixture through the slots, changing the direction of the mixture in the slots, flowing the mixture along the surface of the blades are the main areas of loss of speed of the mixture before it hits the pipe surface. During the flow of the mixture along the surface of the blade, the flow of the mixture is inhibited, rather than accelerated, because the stream is in contact with the rotating blade only on one side of its perimeter.
Задача, решаемая данным изобретением, заключается в получении покрытия, способного противостоять самым тяжелым гидравлическим режимам протекания жидкости с различной абразивностью частиц.The problem solved by this invention is to obtain a coating capable of withstanding the most difficult hydraulic modes of fluid flow with different abrasive particles.
Эта задача решается путем выполнения распыливающего устройства в форме емкости, в стенках которой выполнены отверстия с установленными в них трубками перпендикулярно оси емкости. Трубки установлены попарно и свободные концы их загнуты навстречу друг другу так, что точка перекрещивания осей выходных отверстий находится на поверхности трубы. Это обеспечивает соударение струй, благодаря чему относительная скорость частиц песка увеличивается практически в два раза без дополнительной затраты энергии на разгон потока смеси. Такое увеличение скорости соударения обеспечивает дробление частиц песка до таких размеров, которые были недостижимы при существующем способе нанесения цементно-песчаной смеси у прототипа. Такое дробление обеспечивает очень прочное покрытие труб, а следовательно, повышаются защитные качества покрытия, потому что покрытие становится монолитным и по прочности приближается к металлическому.This problem is solved by performing a spray device in the form of a container, in the walls of which holes are made with tubes installed in them perpendicular to the axis of the container. The tubes are installed in pairs and their free ends are bent towards each other so that the intersection point of the axes of the outlet openings is on the surface of the tube. This ensures the collision of the jets, so that the relative velocity of the sand particles increases almost twice without the additional cost of energy to accelerate the mixture flow. This increase in the speed of impact provides a crushing of sand particles to such sizes that were unattainable with the existing method of applying a cement-sand mixture in the prototype. Such crushing provides a very strong coating of the pipes, and therefore, the protective qualities of the coating are increased, because the coating becomes monolithic and approaches the metal in strength.
Такое выполнение конструкции головки обеспечивает достижение технического результата, проявляющегося в том, что покрытие по всей своей толщине получается предельно плотным, качественным, что обеспечивает высокую работоспособность и длительные срок эксплуатации трубопровода с таким покрытием.This design of the head ensures the achievement of a technical result, which is manifested in the fact that the coating over its entire thickness is extremely dense, high-quality, which ensures high performance and long life of the pipeline with such a coating.
На фиг.1 изображен вид головки спереди, на фиг.2 - вид головки сбоку.Figure 1 shows a front view of the head, figure 2 is a side view of the head.
Приводная центробежная разбрызгивающая головка 1 содержит цилиндрический корпус-емкость 2 с отверстиями 3 в стенке головки, просверленными по радиусу к оси головки. Диаметр отверстий выполнен равным наружному диаметру трубки-форсунки 4. Диаметры трубок, отверстий в них и все иные геометрические размеры, а также длина трубок и их количество подбираются экспериментально в зависимости от физических характеристик смеси. Трубки 4, их длина, количество в одном сечении по длине головки, количество сечений, а также число оборотов вала 5 привода 6, физико-химические свойства и расход смеси, подаваемой по трубопроводу 7, подбираются экспериментально. Критерием оценки эффективности работы головки является работоспособность и срок службы покрытия.The drive
Головка 1 работает как центробежная форсунка, распыливающая подаваемую в нее смесь. Корпус-емкость 2 вращается приводом 6 через вал 5. Через отверстия 3 смесь истекает по каналам трубок 4, которые закреплены в корпусе 2 так, что их выходные отверстия расположены у каждой пары трубок друг против друга, и при истечении смеси из каждой пары трубок происходит соударение струй на поверхности стенки трубы. Скорость соударения в 2 раза больше скорости течения смеси в каждой трубке. Изменением длины трубок регулируют скорость истечения смеси из трубок.The
Выполнение всех трубок разбрызгивающей головки одной длины даст наилучшие результаты по прочности покрытия, т.к. покрытие будет получено многослойным, и все слои будут иметь максимальную прочность благодаря укладке смеси с максимально достижимой скоростью соударяющихся на стенке трубы потоков смеси. Такая скорость не могла быть достигнута ни у одного из известных распыливающих устройств.The execution of all tubes of the spray head of the same length will give the best results in coating strength, as the coating will be multilayer, and all layers will have maximum strength due to the laying of the mixture with the maximum achievable speed of the mixture flows colliding on the pipe wall. This speed could not be achieved with any of the known spraying devices.
Все преимущества, достигаемые при предложенном способе покрытия и конструкции распиливающей головки, обеспечиваются при одновременном упрощении конструкции распиливающей головки, сокращении затрат мощности за счет повышения гидродинамического качества гидросистемы и упрощения требований к классификаторам песка, т.к. практически песок любого качества (по крупности) будет обеспечивать наивысшее качество покрытия благодаря достижимым скоростям соударения частиц на выходе из форсунок. При таких скоростях все песчинки дробятся с образованием острых граней, шероховатых плоскостей и минимальных размеров, которые были недостижимы при всех известных способах подачи смеси на поверхность трубы. Оси 8 форсунок 4 пересекаются в точках О в каждом сечении по длине головки. Точки О находятся на внутренней поверхности трубы. Размещение пар форсунок в каждом из сечений I-I - V-V оппозитно друг другу обеспечивает достижение всех указанных выше преимуществ по качеству покрытия.All the advantages achieved with the proposed method of coating and design of the saw head are provided while simplifying the design of the saw head, reducing power costs by increasing the hydrodynamic quality of the hydraulic system and simplifying the requirements for sand classifiers, because practically any quality sand (by size) will provide the highest quality of the coating due to the achievable particle collision velocities at the nozzle exit. At these speeds, all grains of sand are crushed to form sharp edges, rough planes and minimal sizes, which were unattainable with all known methods of supplying the mixture to the pipe surface. The axis 8 of the nozzles 4 intersect at points O in each section along the length of the head. Points O are on the inner surface of the pipe. Placing pairs of nozzles in each of the sections I-I - V-V opposite to each other ensures the achievement of all the above advantages in terms of coating quality.
Вся смесь из головки ложится равномерным слоем на стенку трубы и уплотняется каждым последующим слоем, в результате чего получается плотное, качественное покрытие, способное надежно работать в любых существующих на практике тяжелых гидравлических, тепловых и абразивных условиях.The entire mixture from the head is laid evenly on the pipe wall and compacted with each subsequent layer, resulting in a dense, high-quality coating that can work reliably in any severe hydraulic, thermal and abrasive conditions existing in practice.
Для повышения работоспособности покрытия его поверхность может быть дополнительно выровнена гладилками, приводимыми во вращение от разбрызгивающей головки.To increase the operability of the coating, its surface can be further leveled by smoothing machines driven by rotation from the spray head.
Источники информацииInformation sources
1. А.с. СССР №263443, кл. В 05 С 7/08, 1970.1. A.S. USSR No. 263443, class B 05 C 7/08, 1970.
2. А.с. СССР №531552, кл. В 05 С 7/08, 1976.2. A.S. USSR No. 531552, class B 05 C 7/08, 1976.
3. Патент РФ №2095159, кл. В 05 С 7/08, 1996.3. RF patent No. 2095159, cl. B 05
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003126904/12A RU2272682C2 (en) | 2003-09-04 | 2003-09-04 | Underwater centrifugal spraying head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003126904/12A RU2272682C2 (en) | 2003-09-04 | 2003-09-04 | Underwater centrifugal spraying head |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003126904A RU2003126904A (en) | 2005-03-10 |
RU2272682C2 true RU2272682C2 (en) | 2006-03-27 |
Family
ID=35364344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003126904/12A RU2272682C2 (en) | 2003-09-04 | 2003-09-04 | Underwater centrifugal spraying head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2272682C2 (en) |
-
2003
- 2003-09-04 RU RU2003126904/12A patent/RU2272682C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003126904A (en) | 2005-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10532373B2 (en) | Method and apparatus for prepping bores and curved inner surfaces with a rotating high-frequency forced pulsed waterjet | |
US5472369A (en) | Centrifugal accelerator, system and method for removing unwanted layers from a surface | |
US7074117B2 (en) | Blasting nozzle | |
JP2601031B2 (en) | Fan-shaped nozzle | |
US6766967B2 (en) | Magnet-driven rotary nozzle | |
EP2232139B1 (en) | Ultrasonic atomizing nozzle with cone-spray feature | |
CN1856368A (en) | Nozzle and method for washing gas turbine compressors | |
BG63592B1 (en) | Method and apparatus for producing a high speed jet of particles | |
CA1195560A (en) | Method and apparatus for lining of pipes | |
RU2140846C1 (en) | Centrifugal wheel | |
RU2272682C2 (en) | Underwater centrifugal spraying head | |
EP0280861A1 (en) | Method and device for cutting materials by using a fluid jet | |
DE4335507A1 (en) | Powder spraying member | |
US2049466A (en) | Abrasive throwing wheel | |
CA2394322A1 (en) | Mill with streamlined space | |
WO1983002574A1 (en) | Method and apparatus for lining of pipes | |
RU2095159C1 (en) | Power-driven centrifugal spraying head | |
RU2255816C2 (en) | Method of application of cement-sand coating to inner surface of pipe | |
JP3452248B2 (en) | Pigs for cleaning or painting inside pipes and their use | |
RU2272681C2 (en) | Drive centrifugal spraying head | |
RU2116452C1 (en) | Device for spraying concrete | |
RU2095160C1 (en) | Method for application of cement-sand coating to pipe internal surface | |
DE9315890U1 (en) | Powder spraying device | |
RU2276008C2 (en) | Apparatus for supplying working material for fluidic cleaning to centrifugal impeller | |
CN212663999U (en) | Bidirectional cone vortex nozzle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180905 |