RU2748313C1 - Method for feeding bulk solid cryogenic substance into compressed air stream and device for its implementation - Google Patents

Method for feeding bulk solid cryogenic substance into compressed air stream and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2748313C1
RU2748313C1 RU2020115576A RU2020115576A RU2748313C1 RU 2748313 C1 RU2748313 C1 RU 2748313C1 RU 2020115576 A RU2020115576 A RU 2020115576A RU 2020115576 A RU2020115576 A RU 2020115576A RU 2748313 C1 RU2748313 C1 RU 2748313C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compressed air
granules
portion shaft
channel
shaft
Prior art date
Application number
RU2020115576A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Артур Ильясович Гимадеев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ИРБИС ТЕХНОЛОГИИ" (ООО "ИРБИСТЕХ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ИРБИС ТЕХНОЛОГИИ" (ООО "ИРБИСТЕХ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ИРБИС ТЕХНОЛОГИИ" (ООО "ИРБИСТЕХ")
Priority to RU2020115576A priority Critical patent/RU2748313C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2748313C1 publication Critical patent/RU2748313C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/02Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other
    • B24C3/06Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other movable; portable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C7/00Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C9/00Appurtenances of abrasive blasting machines or devices, e.g. working chambers, arrangements for handling used abrasive material

Abstract

FIELD: cleaning.
SUBSTANCE: invention relates to a device for cleaning surfaces from contamination. The device is made with the possibility of feeding granules of solid cryogenic substances from the hopper into the compressed gas stream. The device contains a housing made with inlet and outlet channels for the compressed air flow. The bottom seal is hermetically sealed in the body. The portion shaft is installed in the lower seal and is rotatable. The portion shaft is provided with a peripheral surface in which a plurality of spaced slots is formed. A through longitudinal channel is made in the lower seal, made with possibility of ensuring unobstructed flow of compressed air along the portion shaft from the inlet channel to the outlet channel, ensuring that granules of solid cryogenic substances are washed out of the slots of the portion shaft due to the vortex motion of compressed air. The through longitudinal channel is bounded at the bottom by the housing and at the sides by the lower seal, and at the top by the portion shaft. The inlet channel is made in such a way that the axis of the inlet channel is located perpendicular to the axis of the through longitudinal channel of the lower seal and is offset relative to the axis of the through longitudinal channel along the vertical plane.
EFFECT: increased reliability and productivity of the dry ice cleaning process.
15 cl, 12 dwg

Description

Область техникиTechnology area

Заявленное изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для очистки поверхностей от загрязнений, и может найти применение в различных областях промышленности: автомобилестроении, авиастроении, кораблестроении, атомной промышленности, литейном производстве, машиностроении, химической и нефтегазовой, пищевой, полиграфии, легкой, энергетике и электронике. А именно для очистки насосов и резервуаров, нефтепромыслового оборудования; удаление различных органических покрытий и загрязнений (лаки, краски, масла, воск, мастика, плесень, водоросли, клей, сажа и другие отложения); очистки от ржавчины; удаления граффити со стен; очистки электротехнического оборудования: генераторов, электродвигателей, вентиляторов, компрессоров, радиаторов, печатных плат; очистки пресс-форм, изложниц, стержневых ящиков в литейной промышленности; очистки автомобильных узлов на автомойках; очистки технологического оборудования в пищевой промышленности; удаление радиоактивных загрязнений. При этом очищаемая поверхность может быть металлической, стеклянной, пластмассовой, резиновой, из кирпича и т.д.The claimed invention relates to mechanical engineering, in particular to devices for cleaning surfaces from contamination, and can be used in various fields of industry: automotive, aircraft, shipbuilding, nuclear industry, foundry, mechanical engineering, chemical and oil and gas, food, printing, light, energy and electronics. Namely, for cleaning pumps and tanks, oilfield equipment; removal of various organic coatings and contaminants (varnishes, paints, oils, wax, mastic, mold, algae, glue, soot and other deposits); cleaning from rust; removing graffiti from walls; cleaning of electrical equipment: generators, electric motors, fans, compressors, radiators, printed circuit boards; cleaning of molds, molds, core boxes in the foundry industry; cleaning of car parts at car washes; cleaning of processing equipment in the food industry; removal of radioactive contamination. In this case, the surface to be cleaned can be metal, glass, plastic, rubber, brick, etc.

Уровень техникиState of the art

Очистка сухим льдом эффективно используется в широком спектре практического применения - от удаления шлака до очистки печатных плат. Этот способ очистки может быть с успехом использован для эксплуатирующегося оборудования без повреждения и демонтажа, что значительно снижает время его простоя. Dry ice cleaning is used effectively in a wide variety of applications, from slag removal to cleaning of printed circuit boards. This cleaning method can be successfully used for operating equipment without damage and dismantling, which significantly reduces its downtime.

В отличие от обычных токсичных химических веществ, воды под высоким давлением и абразивной очистки, при криогенной очистке используются сухие частицы льда в потоке воздуха с высокой скоростью. При этом нет технологических неудобств, связанных с обработкой вторичного сырья и утилизации отходов. Физика процесса очистки углекислотой заключается в следующем. Частицы сухого льда ускоряются в носителе, в качестве которого используется сжатый воздух. В этом струйная очистка сухим льдом в принципе аналогична пескоструйной обработке. Так как сухой лед имеет относительно низкую плотность, процесс основан на высокой скорости частиц для получения необходимой энергии удара. При столкновении с поверхностью сухой лед сублимирует (испаряется), при этом происходит чрезвычайно быстрый процесс теплообмена между гранулами льда и поверхностью. Влага при испарении сухого льда не образуется. Затем газ расширяется в сотни раз по сравнению с объемом гранулированного сухого льда в течение нескольких миллисекунд, вызывая микровзрыв в точке удара, в результате чего загрязнение разрушается. Из-за большой разности температур между частицами льда и очищаемой поверхностью происходит также тепловой удар, разрушающий загрязняющее покрытие. Это явление особенно ярко проявляется при обработке неметаллического покрытия, например, лакокрасочного на металлической подложке.Unlike conventional toxic chemicals, high pressure water and abrasive blasting, cryogenic blasting uses dry ice particles in a high velocity air stream. At the same time, there are no technological inconveniences associated with the processing of secondary raw materials and waste disposal. The physics of the carbon dioxide purification process is as follows. The dry ice particles are accelerated in the carrier, which is compressed air. In this respect, dry ice blasting is similar in principle to sandblasting. Since dry ice has a relatively low density, the process relies on a high particle velocity to obtain the required impact energy. When it collides with a surface, dry ice sublimes (evaporates), with an extremely rapid heat transfer process between the ice granules and the surface. No moisture is formed when dry ice evaporates. The gas then expands hundreds of times the volume of granular dry ice within a few milliseconds, causing a micro-explosion at the point of impact, causing the pollution to break down. Due to the large temperature difference between the ice particles and the surface to be cleaned, heatstroke also occurs, destroying the contaminating coating. This phenomenon is especially pronounced when processing a non-metallic coating, for example, paint and varnish on a metal substrate.

Системы дробеструйной очистки существуют уже несколько десятилетий. Как правило, частицы, подают в поток транспортировочного газа и транспортируют в виде захваченных частиц в дутьевую форсунку, из которой частицы выходят, направляясь к заготовке или другой цели.Shot blasting systems have been around for decades. Typically, the particles are fed into the transport gas stream and transported as entrained particles to a blowing nozzle, from which the particles exit towards a preform or other target.

Из уровня техники известно устройство для струйной обработки сухим льдом (WO 2015040072 A1, опубл. 26.03.2015). Устройство содержит средство подачи сжатого воздуха, которое выполнено в виде линии подачи сжатого воздуха и управляющего контроллера для управления расходом и давлением потока сжатого воздуха в линии сжатого воздуха в замкнутом и/или разомкнутом режиме; устройство для хранения и подачи сухого льда и колесо для объединения сжатого воздуха из линии сжатого воздуха с определенным количеством сухого льда для получения смеси сжатого воздуха и сухого льда. Устройство для создания турбулентного потока в потоке сжатого воздуха расположено в области линии сжатого воздуха между управляющим контроллером и шлюзом колеса.A device for blasting with dry ice is known from the prior art (WO 2015040072 A1, publ. 03/26/2015). The device contains a compressed air supply means, which is made in the form of a compressed air supply line and a control controller for controlling the flow rate and pressure of the compressed air flow in the compressed air line in a closed and / or open mode; a device for storing and supplying dry ice and a wheel for combining compressed air from the compressed air line with a certain amount of dry ice to obtain a mixture of compressed air and dry ice. A device for creating a turbulent flow in the compressed air flow is located in the area of the compressed air line between the control controller and the wheel lock.

Из уровня техники (US 4389820 A, опубл. 1983-06-28) известна дробеструйная машина, использующая сублимируемые частицы. Известное устройство включает в себя формовочное средство для производства частиц, имеющих, по существу, одинаковую длину, дозирующее средство для приема частиц и для введения частиц в поток газа для транспортировки низкого давления и сопло для ускорения частиц и обеспечения сопряженного с ним потока газа с низкой скоростью и высоким давлением. Сопло выполнено с возможностью преобразования потока газа с низкой скоростью и высоким давлением в поток газа с высокой скоростью и низким давлением. Трубопровод, соединенный с соплом и дозирующим средством, принимает частицы и вводит частицы в высокоскоростной поток газа низкого давления внутри сопла, который захватывает частицы и ускоряет их до высокой скорости на выходе.From the prior art (US 4389820 A, publ. 1983-06-28) known shot blasting machine using sublimated particles. The known device includes a molding means for producing particles having substantially the same length, a metering means for receiving particles and for introducing particles into a gas stream for transporting low pressure, and a nozzle for accelerating the particles and providing an associated low velocity gas flow. and high pressure. The nozzle is configured to convert a low velocity, high pressure gas stream into a high velocity, low pressure gas stream. A conduit connected to the nozzle and metering means receives the particles and injects the particles into a high-velocity, low-pressure gas stream within the nozzle, which captures the particles and accelerates them to a high exit velocity.

Из уровня техники известно устройство струйной очистки гранулами (US 4947592 A, опубл. 1990-08-14). Известное устройство содержит корпус, определяющий внутреннюю полость, имеющую разнесенные станции приема и выгрузки гранул, и радиальный транспортный ротор для транспортировки гранул из приемной станции до станции выгрузки. Радиальный транспортный ротор дополнительно включает в себя множество транспортных полостей, каждая из которых образована на периферийной поверхности радиального транспортного ротора для приема гранул для радиального перемещения между приемной и разгрузочной станцией. Приемная станция сообщается с источником сублимируемых гранул.A device for jet cleaning with granules is known from the prior art (US 4947592 A, publ. 1990-08-14). The known device comprises a housing defining an internal cavity having spaced apart stations for receiving and unloading granules, and a radial transport rotor for transporting granules from the receiving station to the unloading station. The radial transport rotor further includes a plurality of transport cavities, each of which is formed on a peripheral surface of the radial transport rotor for receiving pellets for radial movement between the receiving and unloading station. The receiving station communicates with the source of the freeze-dried granules.

Многие известные из уровня техники устройства выполнены с вращающимися роторами, выполненными с полостями или карманами для транспортировки гранул в поток транспортируемого газа. В контакте с поверхностью ротора используются части корпуса, представляющие собой уплотнения. В уплотнениях выполнены полости или карманы. Такие уплотнения обычно прижимаются к поверхности ротора независимо от того, вращается ли ротор или работает ли система. Усилие уплотнения приводит к сопротивлению уплотнения, создавая момент сопротивления, который должен быть преодолен двигателем, вращающим ротор. Когда крутящий момент передается на вращение ротора, на двигателе возрастает значительная пусковая нагрузка, влияющая на размер и износ двигателя. Роторы большого диаметра предшествующего уровня техники также обеспечивают значительный моментный рычаг, через который сопротивление уплотнения создает значительный крутящий момент.Many devices known from the prior art are made with rotating rotors made with cavities or pockets for transporting granules into the transported gas stream. In contact with the surface of the rotor, body parts are used, which are seals. The seals have cavities or pockets. Such seals usually press against the rotor surface, whether the rotor is spinning or the system is running. The force of the seal leads to the resistance of the seal, creating a moment of resistance that must be overcome by the motor rotating the rotor. When torque is transmitted to rotate the rotor, a significant starting load increases on the motor, affecting the size and wear of the motor. Prior art large diameter rotors also provide significant torque arm through which the seal resistance creates significant torque.

В известных из уровня техники роторах выполнены карманы, образованные на периферийной поверхности ротора. Недостатком известных роторах является неполная выгрузка гранул из карманов. Кроме того, расстояние между карманами и отсутствие тщательного, равномерного смешивания транспортного газа и гранул в питателе приводит к появлению импульсов.The rotors known from the prior art have pockets formed on the peripheral surface of the rotor. The disadvantage of the known rotors is the incomplete discharge of the granules from the pockets. In addition, the distance between the pockets and the lack of thorough, uniform mixing of the transport gas and granules in the feeder leads to impulses.

Сущность изобретения The essence of the invention

Задачей, решаемой заявленным изобретением, является создание надежного и высокопроизводительного устройства для очистки сухим льдом, в котором будет обеспечена максимальная выгрузка гранул сухого льда из карманов.The problem solved by the claimed invention is to create a reliable and high-performance device for cleaning dry ice, which will ensure the maximum discharge of dry ice pellets from the pockets.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности и в повышении производительности процесса очистки сухим льдом, за счет увеличения расхода гранул сухого льда с порционном валом с одинаковой рабочей площадью, а также за счет дробления гранул в области смешения за счет вихревого потока сжатого воздуха, и уменьшения риска закупоривания за счет больших каналов течения воздуха.The technical result of the claimed invention is to increase the reliability and increase the productivity of the dry ice cleaning process, by increasing the consumption of dry ice granules with a portioned shaft with the same working area, as well as by crushing the granules in the mixing area due to the vortex flow of compressed air, and reducing risk of clogging due to large air flow channels.

Надежность зависит от снижения риска закупориваемости гранулами сухого льда его частицами узких пространств и проходных сечений в блоке подачи гранул в тракт сжатого воздуха и критического сечения сопла (1) для очистки. Гранулы сухого льда, используемые для очистки, традиционно выполнены диаметром 3 мм и длиной 15-30 мм, что может приводить к закупориванию.Reliability depends on reducing the risk of clogging of dry ice granules with its particles of narrow spaces and flow sections in the unit for feeding granules into the compressed air path and the critical section of the nozzle (1) for cleaning. Dry ice pellets used for cleaning are traditionally 3 mm in diameter and 15-30 mm in length, which can lead to clogging.

На производительность очистки влияет расход подачи гранул в тракт сжатого воздуха. Поэтому при одной и той же рабочей площади порционного вала расход можно увеличить за счет оптимального количество и объема каждого паза, но главным показателем является скорость вращения порционного вала. При этом чем выше скорость вращения, тем меньше времени паз с гранулами пребывает в области течения воздуха, поэтому для обеспечения должного вымывания гранул из пазов требуется более интенсивный потока воздуха, которая устремляется в пазы и вымывает гранулы.The cleaning performance is influenced by the flow rate of the granules in the compressed air path. Therefore, with the same working area of the portion shaft, the flow rate can be increased due to the optimal number and volume of each slot, but the main indicator is the rotation speed of the portion shaft. In this case, the higher the rotation speed, the less time the groove with the granules stays in the air flow area, therefore, to ensure proper washing out of the granules from the grooves, a more intense air flow is required, which rushes into the grooves and washes out the granules.

Также на риск закупоривания и скорость очистки влияет наличие узких мест, через которые протекает воздух, так как воздух имеет обычно влажность, то влага имеет свойство при контакте с гранулами сухого льда превращаться в водяной лед, который нарастает на поверхностях узких щелей и тем самым уменьшает проходное сечение, что приводит к повышению гидравлического сопротивления и уменьшению давления (агрессивности) очистки.Also, the risk of clogging and the speed of cleaning is influenced by the presence of bottlenecks through which air flows, since air usually has humidity, then moisture tends to turn into water ice in contact with dry ice granules, which grows on the surfaces of narrow slots and thereby reduces the throughput section, which leads to an increase in hydraulic resistance and a decrease in the pressure (aggressiveness) of cleaning.

Технический результат заявленной группы изобретения достигается за счет того, что устройство подачи сыпучего твердого криогенного вещества в поток сжатого воздуха, выполненное с возможностью подачи гранул твердого криогенного вещества из бункера в поток сжатого газа, содержащее, корпус, выполненный с входным и выходным каналами для потока сжатого воздуха, герметично установленное в корпус нижнее уплотнение, порционный вал, установленный в нижнее уплотнение и выполненный с возможностью вращения вокруг оси вращения, при этом указанный порционный вал выполнен с периферийной поверхностью, в которой сформировано множество разнесенных пазов, а в нижнем уплотнении выполнен сквозной продольный канал, выполненный с возможностью обеспечения беспрепятственного протекания сжатого воздуха вдоль порционного вала от входного канала к выходному каналу с обеспечением вымывания гранул твердого криогенного вещества из пазов порционного вала за счет вихревого движения сжатого воздуха, при этом сквозной продольный канал ограничен снизу корпусом и по бокам нижним уплотнением, а сверху порционным валом, при этом входной канал выполнен таким образом, что ось входного канала расположена перпендикулярно оси сквозного продольного канала нижнего уплотнения и смещена относительно оси сквозного продольного канала по вертикальной плоскости.The technical result of the claimed group of the invention is achieved due to the fact that a device for feeding a free-flowing solid cryogenic substance into a compressed air stream, configured to supply granules of a cryogenic solid substance from a bunker to a compressed gas stream, containing a housing made with inlet and outlet channels for a compressed stream air, a lower seal hermetically installed in the housing, a portion shaft installed in the lower seal and made with the possibility of rotation around the axis of rotation, while the specified portion shaft is made with a peripheral surface in which a plurality of spaced slots are formed, and a through longitudinal channel is made in the lower seal , made with the possibility of ensuring the unhindered flow of compressed air along the portion shaft from the inlet channel to the outlet channel, ensuring the washing out of granules of solid cryogenic substance from the slots of the portion shaft due to the vortex movement of compressed air, while the through the single channel is bounded from below by the housing and on the sides by the lower seal, and from above by the portion shaft, while the inlet channel is made in such a way that the axis of the inlet channel is located perpendicular to the axis of the through longitudinal channel of the lower seal and is offset relative to the axis of the through longitudinal channel along the vertical plane.

В частном случае реализации заявленного технического решения входной и выходной каналы выполнены таким образом, что оси каналов смещены друг относительно друга в горизонтальной плоскости.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the input and output channels are made in such a way that the axes of the channels are offset relative to each other in the horizontal plane.

В частном случае реализации заявленного технического решения выполнено с двумя входными каналами.In a particular case, the implementation of the claimed technical solution is made with two input channels.

В частном случае реализации заявленного технического решения входной канал и сквозной продольный каналы выполнены таким образом, что обеспечивают движение потока сжатого воздуха с двойным изменением направления потока, при этом переход от канала к каналу выполнен с радиусами закругления.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the inlet channel and the through longitudinal channels are made in such a way that they provide the movement of the compressed air flow with a double change in the direction of the flow, while the transition from channel to channel is made with radii of curvature.

В частном случае реализации заявленного технического решения входные и выходные каналы, а также сквозной продольный канал выполнены с переменным сечением и/или формой по длине канала.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the input and output channels, as well as the through longitudinal channel, are made with a variable section and / or shape along the length of the channel.

В частном случае реализации заявленного технического решения в нижней части нижнего уплотнения выполнены пассивные пазы, соединенные с каналом для потока сжатого воздуха.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, passive grooves are made in the lower part of the lower seal, connected to the channel for the compressed air flow.

В частном случае реализации заявленного технического решения нижнее уплотнение выполнено с непрерывным замкнутым пазом по своей периферийной поверхности в который установлено уплотнительное кольцо.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the lower seal is made with a continuous closed groove along its peripheral surface in which an o-ring is installed.

В частном случае реализации заявленного технического решения дополнительно содержит верхнее уплотнение, установленное на нижнее уплотнение и выполненное с поверхностью, контактирующей с периферийной поверхностью порционного вала и снабженное крышкой, в которой дополнительно установлены средства для перемешивания гранул твердого криогенного вещества, совершающие возвратно-поступательные действия за счет пневмоцилиндров.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, it additionally contains an upper seal installed on the lower seal and made with a surface in contact with the peripheral surface of the portion shaft and equipped with a cover, in which there are additionally installed means for mixing granules of solid cryogenic substances, performing reciprocating actions due to pneumatic cylinders.

В частном случае реализации заявленного технического решения порционный вал выполнен с двумя рядами окружных пазов, при этом каждый окружной ряд содержит шесть пазов.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the portion shaft is made with two rows of circumferential grooves, with each circumferential row containing six slots.

В частном случае реализации заявленного технического решения пазы в порционном валу выровнены по угловому смещению на 360 градусов вокруг оси и имеют вид вычитаемой из тела порционного вала выдавленной призмы вдоль оси порционного вала, при этом осевой и окружной ряды расположены таким образом, что осевая и окружная ширины пазов перекрывают, но не пересекаются друг с другом.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the grooves in the portion shaft are aligned with an angular displacement of 360 degrees around the axis and have the form of an extruded prism subtracted from the portion shaft body along the portion shaft axis, while the axial and circumferential rows are arranged in such a way that the axial and circumferential width grooves overlap, but do not intersect with each other.

В частном случае реализации заявленного технического решения порционный вал установлен на подшипниках, а вращение порционного вала осуществлено за счет мотор-редуктора, с которым порционный вал соединен через упругую муфту.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the portion shaft is mounted on bearings, and the portion shaft is rotated due to a gear motor, with which the portion shaft is connected through an elastic coupling.

В частном случае реализации заявленного технического решения подшипники установлены в стенках, расположенных с торцевых поверхностей корпуса блока подачи, при этом в одной стенке выполнена крышка для обеспечения возможности извлечения порционного вала в сторону противоположную от мотор-редуктора.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the bearings are installed in the walls located on the end surfaces of the supply unit housing, while a cover is made in one wall to ensure the possibility of removing the portion shaft in the direction opposite to the gear motor.

Технический результат заявленной группы изобретения достигается также за счет того, что способ подачи сыпучего твердого криогенного вещества в поток сжатого воздуха, включает этапы, на которых подают гранулы твердого криогенного вещества в область над порционным валом; подают гранулы в пазы порционного вала; обеспечивают постоянное вращение порционного вала и перемещают гранулы твердого криогенного вещества в область под давлением; подают в блок подачи гранул сжатый воздух с обеспечением движение потока сжатого воздуха с двойным изменением направления потока, и создают завихрение потока сжатого воздуха и вихревым потоком сжатого воздуха вымывают гранулы твердого криогенного вещества из пазов порционного вала, при этом создают давление в пассивных пазах нижнего уплотнения и обеспечивают герметичное уплотнение порционного вала.The technical result of the claimed group of the invention is also achieved due to the fact that the method of supplying a free-flowing solid cryogenic substance into a compressed air stream includes the stages at which granules of a solid cryogenic substance are fed into the area above the portion shaft; feed the granules into the grooves of the portion shaft; provide constant rotation of the portion shaft and move the granules of the solid cryogenic substance to the area under pressure; compressed air is fed into the granule feed unit to ensure the movement of the compressed air flow with a double change in the direction of the flow, and a swirl of the compressed air flow is created and the granules of solid cryogenic substance are washed out of the grooves of the batch shaft with a vortex flow of compressed air, while the pressure is created in the passive grooves of the lower seal and provide a hermetically sealed batch shaft.

В частном случае реализации заявленного технического решения обеспечивают движения потока сжатого воздуха по горизонтальной прямой, далее обеспечивают резкий поворот в сторону вертикального направления и осуществляют резкий поворот в сторону горизонтального направления.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the movement of the compressed air flow along a horizontal straight line is provided, then a sharp turn towards the vertical direction is provided and a sharp turn towards the horizontal direction is carried out.

В частном случае реализации заявленного технического решения осуществляют повороты движения потока на 90 градусов.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the flow is rotated by 90 degrees.

Краткое описание чертежей Brief Description of Drawings

Детали, признаки, а также преимущества настоящего изобретения следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показано:Details, features, and advantages of the present invention follow from the following description of embodiments of the claimed technical solution using the drawings, which show:

На Фиг. 1 - изображено мобильное устройство для очистки сухим льдом;FIG. 1 depicts a mobile dry ice cleaning device;

На Фиг. 2 - общий вид мобильного устройства для очистки сухим льдом;FIG. 2 is a general view of a mobile dry ice cleaning device;

На фиг. 3 - изображен блок подачи гранул в разобранном виде с мотор-редуктором;FIG. 3 - shows a disassembled granule feed unit with a geared motor;

На фиг. 4 - изображен блок подачи гранул в разобранном виде;FIG. 4 - shows a disassembled granule feeding unit;

На фиг. 5 - изображен разрез корпуса блока подачи гранул с установленным нижним уплотнением и порционным валом;FIG. 5 - shows a section of the housing of the granule feed unit with the installed bottom seal and the portion shaft;

На фиг. 6 - изображен вид сверху на блок подачи гранул и мотор-редуктор;FIG. 6 - shows a top view of the granule feed unit and the gear motor;

На фиг. 7 - изображен вид А-А и В-В фиг. 6;FIG. 7 shows a view a-a and b-b of FIG. 6;

На фиг. 8 - изображен вид С-С фиг. 6;FIG. 8 is a view C-C of FIG. 6;

На фиг. 9 - изображен вариант с двумя входными и одним выходным каналами, при этом данный в данном варианте технического решения входные каналы могут быть выполнены выходными, а выходной канал выполнен в виде входного;FIG. 9 shows a variant with two input and one output channels, while the input channels given in this embodiment of the technical solution can be made as output channels, and the output channel is made in the form of an input channel;

На фиг. 10 - изображен вариант направления траектории сжатого воздуха в блоке подачи гранул;FIG. 10 shows a variant of the direction of the compressed air trajectory in the granule supply unit;

На фиг. 11 - изображен вариант направления траектории сжатого воздуха в блоке подачи гранул;FIG. 11 shows a variant of the direction of the compressed air trajectory in the granule supply unit;

На фиг. 12 - изображены вихревые линии тока движения среды для настоящего изобретения с широким каналом. Изометрия.FIG. 12 depicts vortex streamlines of medium motion for the present invention with a wide channel. Isometry.

На фигурах цифрами обозначены следующие конструктивные элементы:The figures in the figures indicate the following structural elements:

1 - сопло; 2 - быстроразъемное соединение; 3 - ручка; 4 - быстроразъемное соединение; 5 -ручки мобильной установки; 6 - мобильная установка, содержащее устройство для очистки сухим льдом; 7 - люк ; 8 - пульт управления ; 9 - вилка питания; 10 - щель; 11 - элементы управления; 12 - курок; 13 - быстроразъемное соединение; 14 - струйный шланг; 15 - кабель управления; 16 - быстроразъемное соединение; 17 - быстроразъемное соединение; 18 - колеса с поворотным стопором; 19 - съемные дверцы; 20 - пневматические колеса; 21 - быстроразъемное соединение для подключения струйного шланга ; 22 - блок подачи гранул; 23 - гибкий рукав для подачи гранул из бункера; 24 - регулятор давления; 25 - бункер для хранения гранул; 26 - подвеска бункера; 27 - быстроразъемное соединение; 28 - фильтр; 29 - ниппель подключения источника воздуха; 30 - корпус; 31 - стенка внутренняя; 32 - стенка внешняя; 33 - подшипники; 34 - кольцо уплотнительное; 35 - нижнее уплотнение; 36 - верхнее уплотнение; 37 - порционный вал; 38 - крышка; 39 - плита; 40 - труба; 41 - стакан; 42 - муфта; 43 - вал приводной; 44 - мотор редуктор; 45 - вкладыш; 46 - крышка вкладыша; 47 - штуцер; 48 - пневмоцилиндр; 49 - втулка; 50 - бампер; 51 - внешняя цилиндрическая поверхность порционного вала; 52 - паз порционного вала; 53 - периферийная поверхность нижнего уплотнения; 54 - непрерывный замкнутый паз; 55 - внутренняя поверхность корпуса; 56 - цилиндрическая поверхность; 57 - пассивные пазы; 58 - сквозной канал; 59 - входной канал; 60 - выходной канал; 61 - отверстия для крепления; 62 - фаска; 63 - хвостовик; 64 - прямое направление движения потока сжатого воздуха; 65 - вертикальное направление движения потока сжатого воздуха; 66 - горизонтальное направление движения потока сжатого воздуха; 67 - стенка.1 - nozzle; 2 - quick disconnect connection; 3 - handle; 4 - quick disconnect connection; 5 - handles of the mobile installation; 6 - a mobile unit containing a device for cleaning with dry ice; 7 - hatch; 8 - control panel; 9 - power plug; 10 - slit; 11 - controls; 12 - trigger; 13 - quick disconnect connection; 14 - jet hose; 15 - control cable; 16 - quick disconnect connection; 17 - quick disconnect connection; 18 - wheels with a rotary stopper; 19 - removable doors; 20 - pneumatic wheels; 21 - quick-disconnect connection for jet hose connection; 22 - granule feeding unit; 23 - flexible hose for feeding granules from the hopper; 24 - pressure regulator; 25 - storage bin for granules; 26 - hopper suspension; 27 - quick disconnect connection; 28 - filter; 29 - nipple for connecting the air source; 30 - case; 31 - inner wall; 32 - outer wall; 33 - bearings; 34 - sealing ring; 35 - bottom seal; 36 - upper seal; 37 - portion shaft; 38 - cover; 39 - plate; 40 - pipe; 41 - glass; 42 - clutch; 43 - drive shaft; 44 - gear motor; 45 - insert; 46 - insert cover; 47 - fitting; 48 - pneumatic cylinder; 49 - bushing; 50 - bumper; 51 - the outer cylindrical surface of the portion shaft; 52 - portion shaft groove; 53 - peripheral surface of the lower seal; 54 - continuous closed groove; 55 - the inner surface of the body; 56 - cylindrical surface; 57 - passive grooves; 58 - through channel; 59 - input channel; 60 - output channel; 61 - holes for fastening; 62 - chamfer; 63 - shank; 64 - direct direction of compressed air flow; 65 - vertical direction of compressed air flow; 66 - horizontal direction of compressed air flow; 67 - wall.

Раскрытие изобретения Disclosure of invention

В общем виде устройство подачи сыпучего твердого криогенного вещества в поток сжатого воздуха может быть выполнено стационарно, а может быть выполнено в виде мобильной установки. Пример такой мобильной установки приведен на фиг. 1 и фиг. 2. Описание, приведенное ниже, показывает пример исполнения такой мобильной установки.In general, the device for feeding a free-flowing solid cryogenic substance into the compressed air stream can be made stationary, or can be made as a mobile unit. An example of such a mobile installation is shown in FIG. 1 and FIG. 2. The description below shows an example of such a mobile installation.

Мобильное устройство выполнено на раме, установленной на колесах. Внутри, в верхней части рамы размещен бункер (25) для хранения гранул твердого криогенного вещества и блок подачи (22) гранул. Блок подачи (22) гранул соединен с бункером (25) посредством гибкого рукава (23). Бункер (25) закреплен на раме посредством подвесов (26).The mobile device is made on a frame mounted on wheels. Inside, in the upper part of the frame, there is a hopper (25) for storing granules of solid cryogenic substances and a supply unit (22) for granules. The feed unit (22) of granules is connected to the hopper (25) by means of a flexible hose (23). The hopper (25) is fixed to the frame by means of hangers (26).

Установка выполнена с возможностью подачи сжатого воздуха в блок подачи (22) гранул. Для этого установка снабжена патрубками, расположенными внутри установки. Установка снабжена ниппелем (29) для подключения источника сжатого воздуха. Ниппель посредством патрубка соединен с фильтром (28). Фильтр (28) необходим для фильтрации и отвода капельной влаги из сжатого воздуха. При этом патрубки и фильтр (28) снабжены быстроразъемным соединением (27) для съема фильтра. Для регулирования давления поступающего сжатого воздуха в блок подачи (22) гранул установка снабжена регулятором давления (24), что обеспечивает регулирование агрессивности очистки. Установка также снабжена пневматическим быстроразъемным соединением (21) для подключения струйного шланга (14). Быстроразъемное соединение (21) установлено на выходе из блока подачи (22) гранул твердого криогенного вещества. Траектория течения сжатого воздуха внутри мобильной установки: (29-28-24-22-21).The installation is made with the possibility of supplying compressed air to the granule feeding unit (22). For this purpose, the unit is equipped with branch pipes located inside the unit. The unit is equipped with a nipple (29) for connecting a compressed air source. The nipple is connected to the filter (28) by means of a pipe. A filter (28) is required to filter and remove condensed moisture from the compressed air. In this case, the branch pipes and the filter (28) are equipped with a quick-disconnect connection (27) for removing the filter. To regulate the pressure of the incoming compressed air into the granule feeding unit (22), the installation is equipped with a pressure regulator (24), which ensures the regulation of the cleaning aggressiveness. The unit is also equipped with a pneumatic quick-release connection (21) for connecting the jet hose (14). A quick-release connection (21) is installed at the outlet of the supply unit (22) of cryogenic solid granules. The trajectory of compressed air flow inside the mobile unit: (29-28-24-22-21).

Струйный шланг (14) соединен с соплом (1) и необходим для подачи смеси сжатого воздуха с гранулами твердого криогенного вещества к соплу (1). Сопло (1) удерживается и направляется оператором для очистки с помощью ручки (3), на которой размещены элементы управления (11) и курок (12) для начала очистки. Для быстрой смены сопел, подключения струйного шланга и кабеля управления (15) на рукоятке предусмотрено быстроразъемное соединение (2), (4), (13), (16) и (17). В мобильной установке предусмотрена панель управления (8), вилка питания (9). Колеса мобильной установки выполнены двух типов - колеса поворотные со стопором (18) и силовые пневматические колеса (20). По бокам мобильной установки расположены съемные дверцы (19).The jet hose (14) is connected to the nozzle (1) and is required to supply a mixture of compressed air with granules of solid cryogenic substances to the nozzle (1). The nozzle (1) is held and guided by the operator for cleaning using the handle (3), which houses the controls (11) and the trigger (12) to start cleaning. For quick change of nozzles, connection of the jet hose and control cable (15), the handle is equipped with a quick-release connection (2), (4), (13), (16) and (17). The mobile unit has a control panel (8), a power plug (9). The wheels of the mobile unit are made of two types - swivel wheels with a stopper (18) and power pneumatic wheels (20). Removable doors (19) are located on the sides of the mobile unit.

Гранулы твердого криогенного вещества через люк (7) закладываются в бункер (25) и через гибкий рукав (23) подаются к блоку подачи (22). К блоку подачи также подключается сжатый воздух. Внутри блока подачи (22) гранулы твердого криогенного вещества смешиваются с сжатым воздухом, далее смесь через струйный шланг (14) подаются к соплу (1). В сопле (1) гранулы за счет быстрого потока воздуха ускоряются и вылетают из щели (10).Granules of solid cryogenic substance through the hatch (7) are put into the hopper (25) and through the flexible hose (23) are fed to the feed unit (22). Compressed air is also connected to the feed unit. Inside the supply unit (22) granules of solid cryogenic substances are mixed with compressed air, then the mixture is fed through the jet hose (14) to the nozzle (1). In the nozzle (1), the granules are accelerated by a fast air flow and fly out of the slot (10).

Далее приведено детальное описание со ссылками на Фиг. 3 - Фиг. 9 блока подачи (22) гранул представляющего из себя устройство подачи сыпучего твердого криогенного вещества в поток сжатого воздуха. Конструкция блока подачи (22) гранул является предметом настоящего изобретения.The following is a detailed description with reference to FIG. 3 to FIG. 9 of the granule feeding unit (22), which is a device for feeding a free-flowing solid cryogenic substance into a compressed air stream. The design of the pellet feeding unit (22) is the subject of the present invention.

Корпус (30) является базовым элементом конструкции блока подачи гранул, несет силовую нагрузку и пропускает через себя сжатый воздух, задает первый поворот потока воздуха. Корпус (30) выполнен из металла, в частном случае из алюминия.The body (30) is the basic element of the structure of the granule feeding unit, carries the power load and passes compressed air through itself, sets the first rotation of the air flow. The body (30) is made of metal, in particular aluminum.

В корпусе (30) выполнен входной канал (59) для подачи сжатого воздуха и выходной канал (60) для подачи смеси посредством шлангов к соплу (1). К входному каналу (59) и выходному каналу (60) присоединены штуцеры (47), к примеру сваркой. К штуцерам (47) входного и выходного каналов присоединены посредством быстроразъемных соединений патрубок подачи сжатого воздуха и струйный шланг (14) соответственно.The housing (30) has an inlet channel (59) for supplying compressed air and an outlet channel (60) for supplying the mixture by means of hoses to the nozzle (1). Nipples (47) are connected to the inlet (59) and the outlet (60), for example by welding. A branch pipe for supplying compressed air and a jet hose (14) are connected to the fittings (47) of the inlet and outlet channels by means of quick-release couplings, respectively.

При этом в варианте реализации заявленного технического решения к штуцерам входного канала (59) может быть подсоединен струйный шланг (14) и входной канал (59) в данном варианте реализации заявленного технического решения будет являться выходным каналом, при чем к штуцеру (47) выходного канала (60) при данном варианте реализации заявленного технического решения подсоединен патрубок подачи сжатого воздуха.In this case, in the embodiment of the claimed technical solution, a jet hose (14) can be connected to the fittings of the inlet channel (59) and the inlet channel (59) in this embodiment of the claimed technical solution will be the output channel, and to the fitting (47) of the outlet channel (60) with this embodiment of the claimed technical solution, a compressed air supply pipe is connected.

Также еще один вариант реализации заявленного изобретения приведен на Фиг. 9. В данном варианте реализации заявленного технического решения выполнено два входных канала (59), к которым подключены через штуцер патрубки подачи сжатого воздуха, а выходной канал (60) при этом варианте один, к которому через штуцер подключен струйный шланг. Также данные два входных канала (59) могут быть подсоединены к двум струйным шлангам (14) и являться выходными каналами, а выходной канал в данном случае подключен к патрубку подачи сжатого воздуха и является входным каналом.Also, another embodiment of the claimed invention is shown in FIG. 9. In this embodiment of the claimed technical solution, two inlet channels (59) are made, to which the compressed air supply pipes are connected through the fitting, and the outlet channel (60) in this embodiment is one, to which the jet hose is connected through the fitting. Also, these two inlet channels (59) can be connected to two jet hoses (14) and be the outlet channels, and the outlet channel in this case is connected to the compressed air supply pipe and is the inlet channel.

В корпусе выполнены отверстия (61), необходимые для вкручивая винтов, посредством которых на корпусе (30) зафиксированы внешняя (32) и внутренняя стенки (31).Holes (61) are made in the body, which are necessary for screwing in the screws, by means of which the outer (32) and inner walls (31) are fixed on the body (30).

В верхнюю часть корпуса (30) установлено нижнее (35) уплотнение. Нижнее уплотнение (35) соединено с верхним уплотнением (36) с образованием внутренней цилиндрической полости, в которую установлен порционный вал (37).A lower seal (35) is installed in the upper part of the housing (30). The lower seal (35) is connected to the upper seal (36) to form an inner cylindrical cavity in which the portioning shaft (37) is installed.

Корпус (30) соединен в внутренней (31) и внешней (32) стенками. Внутренняя стенка (31) прикреплена к корпусу (30) с помощью болтов и несет нагрузку от сжатого воздуха и удерживает подшипник (33), несет нагрузку по моменту вращения, передаваемого от мотор-редуктора (44). Внешняя стенка (32) прикрепляется к корпусу (30) с помощью болтов, несет нагрузку от сжатого воздуха, удерживает подшипник (33); позволяет вытаскивать порционный вал (37); удерживает вкладыш (45). В варианте реализации заявленного технического решения внешняя (32) и внутренняя (31) стенки корпуса (30) выполнены из металла, в частном случае из алюминия.The body (30) is connected in the inner (31) and outer (32) walls. The inner wall (31) is bolted to the housing (30) and carries the compressed air load and holds the bearing (33), bears the torque load transmitted from the geared motor (44). The outer wall (32) is bolted to the housing (30), carries the compressed air load, holds the bearing (33); allows you to pull out the portion shaft (37); holds the insert (45). In an embodiment of the claimed technical solution, the outer (32) and inner (31) walls of the body (30) are made of metal, in a particular case, of aluminum.

Корпус (30) соединен с мотор-редуктором (44) посредством стакана (41). С одной стороны стакан (41) соединен с корпусом упомянутого мотор-редуктора (44), а с другой стороны соединен с внутренней стенкой (31). Соединения стакана выполнены посредством болтового соединения.The housing (30) is connected to the geared motor (44) by means of a glass (41). On the one hand, the glass (41) is connected to the housing of the mentioned gear motor (44), and on the other hand, it is connected to the inner wall (31). Cup connections are made by means of a bolted connection.

Муфта (42) с одной стороны присоединена к приводному валу (43) мотор-редуктора (44) и зафиксирована на нем в осевом и угловом положении за счет болтов, а с другой стороны соединена с хвостовиком (63) порционного вала. Указанные соединения муфты с хвостовиком порционного вала и с приводным валом мотор - редуктора осуществлено внутри стакана (41). Муфта (42) передает момент с приводного вала (43) на хвостовик (63) порционного вала (37). Муфта (42) блокирует порционный вал (37) в осевом положении с одной стороны.The clutch (42) on one side is connected to the drive shaft (43) of the geared motor (44) and is fixed on it in the axial and angular position by bolts, and on the other side is connected to the shank (63) of the portion shaft. The specified connections of the coupling with the shank of the portion shaft and with the drive shaft of the gear motor are made inside the glass (41). The clutch (42) transfers torque from the drive shaft (43) to the shank (63) of the batch shaft (37). The clutch (42) locks the portion shaft (37) in an axial position on one side.

Мотор-редуктор (44) работает от электричества или сжатого воздуха для формирования вращения приводного вала (43) при необходимом моменте для проворачивания порционного вала (37) при определенном давлении сжатого воздуха, протекающего под нижним уплотнением (35).The geared motor (44) is powered by electricity or compressed air to generate rotation of the drive shaft (43) at the required torque to turn the portion shaft (37) at a certain compressed air pressure flowing under the bottom seal (35).

Порционный вал (37) удерживается с возможностью вращения подшипниками (33), установленными во внешней и внутренней стенках, для вращения (33) мотор редуктором (44) вокруг оси порционного вала (37).The portion shaft (37) is rotatably held by bearings (33) installed in the outer and inner walls for rotation (33) by the motor reducer (44) around the axis of the portion shaft (37).

Порционный вал (37) одним своим торцом посредством хвостовика (63) соединен с муфтой (42), которая соединена с приводным валом (43) мотор редуктора (44). Другой торец порционного вала (37) вставлен во внутреннее кольцо подшипника (33), установленного во внешней стенке (32). Подшипник (33), установленный во внешней стенке (32) закрыт крышкой (46) через вкладыш (45). Вкладыш изготовлен из фторопласта. Посадка между подшипниками и порционным валом позволяет легко извлечь порционный вал из блока подачи гранул, сняв удерживающую крышку (46) вкладыша и вкладыш (45), и выдвинуть порционный вал (37) через подшипник (33). Порционный вал (37) имеет ось вращения и внешнюю цилиндрическую поверхность (51), по поверхности расположены на 360 градусов как минимум в один ряд как минимум один паз (52). С одного своего торца порционный вал (37) содержит хвостовик (63) для принятия момента от муфты (42). С другого торца порционного вала (37) выполнено резьбовое отверстие для обеспечения выемки. Резьбовой вал, например болт, может быть вставлен в упомянутое резьбовое отверстие для облегчения вынимания порционного вала.The portion shaft (37) is connected with one end by means of the shank (63) to the coupling (42), which is connected to the drive shaft (43) of the gear motor (44). The other end of the portion shaft (37) is inserted into the inner ring of the bearing (33) installed in the outer wall (32). A bearing (33) installed in the outer wall (32) is closed by a cover (46) through an insert (45). The liner is made of fluoroplastic. The fit between the bearings and the batch roll allows the batch roll to be easily removed from the pellet feed unit by removing the liner retaining cap (46) and insert (45), and slide the batch roll (37) through the bearing (33). The portion shaft (37) has an axis of rotation and an outer cylindrical surface (51), at least one groove (52) is located on the surface 360 degrees in at least one row. At one end, the portion shaft (37) contains a shank (63) for taking the moment from the clutch (42). A threaded hole is made at the other end of the portioning shaft (37) to provide a recess. A threaded shaft, for example a bolt, can be inserted into said threaded hole to facilitate removal of the portion shaft.

Нижнее уплотнение (35) имеет по своей периферийной поверхности (53) непрерывный замкнутый паз (54) в который устанавливает кольцо (34) уплотнительное. Кольцо (34) сжимается между нижним уплотнением (35) внутри паза (54) и внутренней поверхностью (55) корпуса (30), тем самым не дает перетекать сжатому воздуху из-под нижнего уплотнения. В верхней части нижнего уплотнения (35) выполнена частично цилиндрическая поверхность (56), которой уплотнение прижимается к порционному валу (37). В нижней части нижнего уплотнения (35) выполнены продольные пассивные пазы (57), в которых воздух не двигается, они необходимы для увеличения площади давления.The lower seal (35) has on its peripheral surface (53) a continuous closed groove (54) in which the sealing ring (34) is installed. The ring (34) is compressed between the lower seal (35) inside the groove (54) and the inner surface (55) of the housing (30), thereby preventing the flow of compressed air from under the lower seal. The upper part of the lower seal (35) has a partially cylindrical surface (56), which presses the seal against the portioning shaft (37). In the lower part of the lower seal (35), longitudinal passive grooves (57) are made, in which air does not move, they are necessary to increase the pressure area.

Продольные пассивные пазы выполнены внутри нижнего уплотнения вдоль цилиндрической поверхности (56) и отделены от упомянутой поверхности стенкой (67). Между продольными пассивными пазами в нижнем уплотнении (35) выполнен сквозной канал (58) через который движется основной поток сжатого воздуха от входного канала (59) до выходного канала (60) корпуса (30). Канал (58) проходит насквозь тела уплотнения (35) и пересекается с поверхностью (56), тем самым образует сквозное окно на цилиндрической поверхности (56) нижнего уплотнения (35) для вымывания сжатым воздухом гранул из пазов (52) порционного вала (37). Нижнее уплотнение (35) частично расположено в полости корпуса (30), причем кольцо уплотнения (34) расположено в пазе (54), герметично взаимодействуя с канавкой и внутренней стенкой корпуса (30). Нижнее уплотнение (35) включает поверхность (56), которая в собранном виде контактирует с периферийной поверхностью (51) порционного вала (37), образуя с ней уплотнение. Нижнее уплотнение (35) герметизирует порционный вал (37) за счет давления сжатого воздуха, тем самым не дает проникать сжатому воздуху область над порционным валом (37); задает второй поворот потока воздуха что приводит к созданию вихревого потока под порционным валом (37).Longitudinal passive grooves are made inside the lower seal along the cylindrical surface (56) and are separated from the said surface by a wall (67). A through channel (58) is made between the longitudinal passive grooves in the lower seal (35) through which the main flow of compressed air moves from the inlet channel (59) to the outlet channel (60) of the housing (30). The channel (58) passes through the body of the seal (35) and intersects with the surface (56), thereby forming a through window on the cylindrical surface (56) of the lower seal (35) for the compressed air to flush out the granules from the grooves (52) of the portion shaft (37) ... The lower seal (35) is partially located in the cavity of the body (30), and the seal ring (34) is located in the groove (54), sealingly interacting with the groove and the inner wall of the body (30). The lower seal (35) includes a surface (56) that, when assembled, contacts the peripheral surface (51) of the portioning shaft (37) to form a seal therewith. The lower seal (35) seals the portioning shaft (37) by compressed air pressure, thereby preventing the compressed air from penetrating the area above the portioning shaft (37); sets the second turn of the air flow, which leads to the creation of a vortex flow under the portion shaft (37).

Кольцо (34) находится в сжатом состоянии при установленном нижнем уплотнении (35) в корпус (30) и препятствует выходу воздуха из-под нижнего уплотнения (35). Кольцо (34) выполнено из упругого материала, в частности из резины.The ring (34) is compressed with the lower seal (35) installed in the housing (30) and prevents air from escaping from the lower seal (35). The ring (34) is made of an elastic material, in particular of rubber.

Корпус (30) выполнен с фаской (62) по периметру верхней части корпуса (30) для упрощенной установки нижнего уплотнения (35) с надетым кольцом уплотнения (34).The housing (30) is made with a chamfer (62) along the perimeter of the upper part of the housing (30) for simplified installation of the lower seal (35) with the fitted seal ring (34).

Ссылаясь на Фиг. 5 - Фиг. 9 для ясности объяснения, как описано выше, нижнее уплотнение (35) расположено частично в корпусе (30). Причем нижнее уплотнение (35) установлено с внутренней поверхностью (55) корпуса (30) герметично. Герметичность между нижним уплотнением (35) и внутренней поверхностью (55) корпуса (30) обеспечивается за счет установленного уплотнительного кольца (34) в непрерывный замкнутый паз (54). Непрерывный замкнутый паз (54) выполнен по периферийной поверхности (53) нижнего уплотнения (35).Referring to FIG. 5 to FIG. 9 for clarity of explanation, as described above, the lower seal (35) is located partially in the housing (30). Moreover, the lower seal (35) is installed with the inner surface (55) of the housing (30) hermetically. The tightness between the bottom seal (35) and the inner surface (55) of the body (30) is ensured by the installed O-ring (34) in a continuous closed groove (54). A continuous closed groove (54) is made along the peripheral surface (53) of the lower seal (35).

Стенка (67) каждого продольного пассивного паза (57) нижнего уплотнения (35) отстоит от цилиндрической поверхности (56) нижнего уплотнения (35), и вместе они образуют дугообразную стенку (67). Дугообразная стенка (67) является относительно тонкой стенкой между полостью каждого пассивного паза (57) и цилиндрической поверхностью (56) нижнего уплотнения (35).The wall (67) of each longitudinal passive groove (57) of the lower seal (35) is spaced from the cylindrical surface (56) of the lower seal (35), and together they form an arcuate wall (67). The arcuate wall (67) is a relatively thin wall between the cavity of each passive groove (57) and the cylindrical surface (56) of the lower seal (35).

Дугообразная стенка (67) является достаточно гибкой для передачи значительной части давления, оказываемого на поверхность стенки (67) со стороны полости каждого пассивного паза (57), на поверхность (51) порционного вала (37) поверхностью (56). Когда сжатый воздух проходит по каналу (58) для сжатого воздуха, давление сжатого воздуха в каждом пассивном пазу (57) давит на поверхность стенки (67), прижимая поверхность (56) к поверхности (51) порционного вала (37). Гибкость дугообразной стенки (67) позволяет дугообразной стенке соответствовать форме поверхности (51) порционного вала (37) и передавать значительную часть давления на поверхность (56), побуждая поверхность (56) к уплотнительному контакту с поверхностью (51) порционного вала.The arcuate wall (67) is flexible enough to transfer a significant part of the pressure exerted on the surface of the wall (67) from the side of the cavity of each passive groove (57) to the surface (51) of the portion shaft (37) by the surface (56). As the compressed air flows through the compressed air channel (58), the compressed air pressure in each passive groove (57) presses against the surface of the wall (67), pressing the surface (56) against the surface (51) of the portioning shaft (37). The flexibility of the arcuate wall (67) allows the arcuate wall to conform to the shape of the docking roll (37) surface (51) and transfer a significant portion of the pressure to the docking roll (56) surface, causing the 56 to seal contact with the docking roll surface (51).

В иллюстрированном варианте осуществления уплотнительная поверхность (56) контактирует с поверхностью (51) порционного вала (37) под углом около 180°.In the illustrated embodiment, the sealing surface (56) contacts the surface (51) of the portion shaft (37) at an angle of about 180 °.

Изображенная конфигурация позволяет приложить усилие уплотнения практически по всему углу контакта и, по существу, по нормали к поверхности (51) порционного вала (37). Конечно, можно использовать и другие уплотнительные устройства, даже те, которые не приводятся в действие сжатого воздуха, когда пассивные пазы (57) являются частью транспортного газового потока.The configuration depicted allows the sealing force to be applied over substantially the entire contact angle and substantially normal to the surface (51) of the batch shaft (37). Of course, other sealing devices can be used, even those which are not driven by compressed air when the passive slots (57) are part of the transport gas stream.

Отмечается, что по мере увеличения давления сжатого воздуха увеличивается требуемое усилие уплотнения между поверхностью (51) порционного вала (37) и поверхностью (56) нижнего уплотнения (35). В изображенном варианте осуществления сила уплотнения между поверхностью (51) порционного вала (37) и поверхностью (56) пропорциональна давлению сжатого воздуха. В свою очередь, нагрузка на порционный вал (37) и мотор-редуктор (44) пропорциональна давлению транспортируемого газа. Это уменьшает износ ротора и уплотнения, а также увеличивает срок службы двигателя.It is noted that as the compressed air pressure increases, the required sealing force between the surface (51) of the portion shaft (37) and the surface (56) of the lower seal (35) increases. In the illustrated embodiment, the sealing force between the surface (51) of the portioning shaft (37) and the surface (56) is proportional to the compressed air pressure. In turn, the load on the portion shaft (37) and the geared motor (44) is proportional to the pressure of the transported gas. This reduces rotor and seal wear and increases engine life.

Хотя в изображенном варианте осуществления в проточной части сжатый воздух прижимает поверхность (56) поверхности (51) порционного воздуха (37), давление, приводящее в действие уплотнение к поверхности (51) порционного вала (37), может исходить из любого источника.Although in the illustrated embodiment, in the flow path, compressed air presses the surface (56) of the surface (51) of the batch air (37), the pressure driving the seal against the surface (51) of the batch shaft (37) can come from any source.

Порционный вал (37) изготовлен из анодированного алюминия с твердым покрытием и изображен в виде цилиндра, хотя могут использоваться и другие формы, например конические, и могут быть использованные другие материалы, например, нержавеющая сталь.The portion shaft (37) is made of hard anodized aluminum and is depicted as a cylinder, although other shapes such as tapered and other materials such as stainless steel may be used.

Подшипники (33), установленные во внешнюю (32) и внутреннюю (31) стенки удерживают порционный вал (37) при вращении, при это порционный вал установлен с гарантированным зазором по внутреннему кольцу подшипников (33).Bearings (33) installed in the outer (32) and inner (31) walls hold the portion shaft (37) while rotating, while the portion shaft is installed with a guaranteed clearance along the inner ring of the bearings (33).

В изображенном варианте порционный вал (37) имеет диаметр 40 мм. Настоящее изобретение включает использование порционного вала (37), имеющего диаметр приблизительно 40 мм.In the illustrated embodiment, the portioning roller (37) has a diameter of 40 mm. The present invention involves the use of a portion roll (37) having a diameter of approximately 40 mm.

Порционный вал (37) включает в себя периферийную поверхность (51), в которой сформировано множество разнесенных пазов (52). В показанном варианте осуществления имеется два окружных ряда пазов (52), причем каждый окружной ряд имеет шесть пазов (52).The portion shaft (37) includes a peripheral surface (51) in which a plurality of spaced slots (52) are formed. In the embodiment shown, there are two circumferential rows of slots (52), with each circumferential row having six slots (52).

Пазы (52) выровнены по угловому смещению на 360 градусов вокруг оси и имеют вид вычитаемой из тела порционного вала (37) выдавленной призмы вдоль оси порционного вала (37), также пазы (52) могут быть представлены в видео отверстий других форм. Осевой и окружной ряды расположены таким образом, что осевая и окружная ширины пазов (52) перекрывают, но не пересекаются друг с другом.The grooves (52) are aligned with an angular displacement of 360 degrees around the axis and have the form of an extruded prism subtracted from the body of the portion shaft (37) along the axis of the portion shaft (37); also, the grooves (52) can be represented in the video of holes of other shapes. The axial and circumferential rows are arranged in such a way that the axial and circumferential widths of the grooves (52) overlap, but do not intersect with each other.

В изображенном варианте исполнения блока подачи отсутствует осевая нагрузки на порционный вал ни со стороны уплотнения, ни со стороны подшипников.In the illustrated embodiment of the feed unit, there is no axial load on the batch shaft, neither on the seal side nor on the bearing side.

Верхнее уплотнение (36) также включает поверхность, которая в собранном виде контактирует с периферийной поверхностью (51) порционного вала (37). Верхнее уплотнение (36) закрывает порционный вал (37) за счет удержания крышкой (38). Между валом и верхним уплотнением имеется всегда небольшой зазор, который в несколько раз меньше размера гранул, на уплотнение сверху ничего не давит. Верхнее уплотнение предотвращает высыпание гранул сухого льда за пределы блока подачи (22) гранул твердого криогенного вещества, и направляет гранулы твердого криогенного вещества в пазы (52) порционного вала (37). Верхнее уплотнение (36) сверху закрыто крышкой (38), тем самым замыкает стенки и формирует единую силовую и герметичную конструкцию.The upper seal (36) also includes a surface that, when assembled, contacts the peripheral surface (51) of the portion shaft (37). The upper seal (36) covers the portioning shaft (37) by being held in place by a cover (38). There is always a small gap between the shaft and the upper seal, which is several times smaller than the size of the granules; nothing presses on the seal from above. The upper seal prevents the dry ice pellets from spilling out of the cryogenic solid pellet feed unit (22) and guides the cryogenic solid pellets into the grooves (52) of the batch roll (37). The upper seal (36) is closed from above with a cover (38), thereby closing the walls and forming a single power and sealed structure.

К крышке (38) прикреплена плита (39). В плите и крышке выполнено отверстие. Соосно отверстию к плите (39) прикреплена труба (40), тем самым организован вход для гранул твердого криогенного вещества в блок (22) подачи гранул. Крепление может быть выполнено, к примеру сваркой.A plate (39) is attached to the cover (38). A hole is made in the plate and the cover. A pipe (40) is attached coaxially to the hole to the plate (39), thereby organizing an entrance for granules of solid cryogenic substances into the granule supply unit (22). The fastening can be done by welding, for example.

При этом, внутри крышки (38) установлены бамперы (50). Бамперы (50) Служат для дробления комков сцепленных гранул, которые образовываются от влаги при длительном или некачественном хранении гранул, а также в перерывах очистки при наполненном бункере. Для установки бамперов в боковой поверхности крышки (38) выполнены отверстия в которые установлены бамперы (50). Бамперы (50) совершают возвратно-поступательные движения за счет пневмоцилидров (49), соединенных с бамперами (50) через втулки (48). Втулки (48) служат для уменьшения теплопритоков от крышки (38) к пневмоцилиндрам (49).In this case, bumpers (50) are installed inside the cover (38). Bumpers (50) Serve for crushing lumps of adhered granules, which are formed from moisture during long-term or poor-quality storage of granules, as well as during cleaning breaks when the bin is full. To install the bumpers, holes are made in the side surface of the cover (38) into which the bumpers (50) are installed. Bumpers (50) reciprocate due to pneumatic cylinders (49) connected to bumpers (50) through bushings (48). Bushings (48) serve to reduce heat flux from the cover (38) to the pneumatic cylinders (49).

В общем в варианте реализации заявленного технического решения блок подачи гранул (22) может быть выполнен без верхнего уплотнения. В данном варианте будет перерасход гранул твердого криогенного вещества за счет высыпания их за пределы блока подачи гранул. При этом технический результат будет достигаться также, как и при использовании верхнего уплотнения.In general, in an embodiment of the claimed technical solution, the granule feeding unit (22) can be made without an upper seal. In this variant, there will be an overconsumption of granules of a solid cryogenic substance due to their pouring out of the granule supply unit. In this case, the technical result will be achieved in the same way as when using the upper seal.

Гранулы твердого криогенного вещества подаются из бункера (25) для хранения гранул посредством гибкого рукава (23), соединенного с трубой (40), в блок подачи (22) гранул, где попадают в пазы (52) порционного вала (37). Порционный вал (37) при постоянном вращении принимает сверху гранулы твердого криогенного вещества, а снизу гранулы освобождают пазы (52) за счет вихревого потока воздуха.The cryogenic solid granules are fed from the granule storage hopper (25) by means of a flexible hose (23) connected to the pipe (40) to the granule feeding unit (22), where they fall into the grooves (52) of the portion shaft (37). The portion shaft (37), with constant rotation, receives granules of solid cryogenic substance from above, and from below, the granules free the grooves (52) due to the vortex air flow.

Верхнее уплотнение (36) и нижнее уплотнение (35) изготовлены антифрикционного конструкционного материала, например, графитонаполненного фторопласта или из высокомолекулярного полиэтилена. Концы поверхностей уплотнения, примыкающих к подшипнику (33), установленного во внешней стенке (32), скошены для облегчения установки порционного вала (37).The upper seal (36) and the lower seal (35) are made of an antifriction structural material such as graphite-filled PTFE or high molecular weight polyethylene. The ends of the seal surfaces adjacent to the bearing (33) mounted in the outer wall (32) are chamfered to facilitate the installation of the portion shaft (37).

Вся конструкция блока подачи (22) гранул выполнена для облегченной замены трущихся компонентов при проведении технического обслуживания или ремонта. При отсутствии сжатого воздуха изношенный или поврежденный порционный вал (37) вытаскивают через подшипники, снимается верхняя крышка и верхнее уплотнение, вытаскивается изношенное или поврежденное нижнее уплотнение. В обратном порядке заменяются изношенные или поврежденные детали для восстановления работоспособности блока подачи гранул.The entire structure of the feed unit (22) of granules is made to facilitate the replacement of rubbing components during maintenance or repair. In the absence of compressed air, the worn or damaged portion shaft (37) is pulled out through the bearings, the top cover and top seal are removed, and the worn or damaged bottom seal is pulled out. In the reverse order, worn or damaged parts are replaced to restore the operation of the pellet feed unit.

Блок подачи (22) гранул твердого криогенного вещества содержит транспортный газовый канал, выполненный от входного канала (59) до выходного канала (60), при этом оси впускного и выпускного канала выполнены перпендикулярно оси сквозного продольного активного паза нижнего уплотнения, при чем оси впускного и выпускного отверстия смещены относительно оси активного паза по вертикальной плоскости и смещены друг относительно друга в горизонтальной плоскости.The supply unit (22) of granules of solid cryogenic substance contains a transport gas channel made from the inlet channel (59) to the outlet channel (60), while the axes of the inlet and outlet channels are made perpendicular to the axis of the through longitudinal active groove of the lower seal, and the axes of the inlet and the outlet openings are displaced relative to the axis of the active groove in the vertical plane and are displaced relative to each other in the horizontal plane.

Сжатый воздух течет под порционным валом (37) и вдоль него по сквозному каналу (58) свободно от входного канала (59) к выходному каналу (60) в любом положении порционного вала (37). Сжатый воздух течет под порционным валом (37) даже если бы в порционном валу не было пазов или же если пазы в каком-то положении вала не находились в нижнем положении.Compressed air flows under the portion shaft (37) and along it through the through channel (58) freely from the inlet channel (59) to the outlet channel (60) in any position of the portion shaft (37). The compressed air flows under the portion shaft (37) even if there were no grooves in the portion shaft or if the grooves were not in the lower position in some position of the shaft.

Вымывание гранул происходит от вихревого потока сжатого воздуха, который расширяется при совпадении паза (52) в порционном вале (37) со сквозным каналом (58) нижнего уплотнения (35).The granules are washed away from the vortex flow of compressed air, which expands when the groove (52) in the portion shaft (37) coincides with the through channel (58) of the lower seal (35).

Эффект завихрения осуществляется за счет входного канала (59): в начале пути поток движется по горизонтальной прямой (64), потом резкий поворот примерно на 90 градусов в сторону вертикального направления (65), резкий поворот примерно на 90 градусов в сторону горизонтального направления (66). The vortex effect is carried out due to the inlet channel (59): at the beginning of the path, the flow moves along a horizontal straight line (64), then a sharp turn by about 90 degrees towards the vertical direction (65), a sharp turn by about 90 degrees towards the horizontal direction (66 ).

При этом направление (64) обеспечивается за счет входного канала (59), первый поворот (64-65) за счет тупика, а второй поворот (65-66) за счет сквозного канала (58) нижнего уплотнения (35). При этом канал в направлении (66) ограничен снизу корпусом (30), по бокам уплотнением (35), а сверху порционным валом (37).In this case, the direction (64) is provided due to the inlet channel (59), the first rotation (64-65) due to the dead end, and the second rotation (65-66) due to the through channel (58) of the lower seal (35). In this case, the channel in the direction (66) is limited from below by the housing (30), on the sides by the seal (35), and from above by the portion shaft (37).

В пассивных пазах (57) нижнего уплотнения (35) отсутствует движение воздуха за счет чего возникает максимальная степень прижатия стенок (67) нижнего уплотнения (35) к периферийной поверхности (51) порционного вала (37). В отличии от аналога, у которых в камерах происходит движения воздуха, а согласно уравнению Бернулли происходит падение давления.In the passive grooves (57) of the lower seal (35) there is no air movement, due to which there is a maximum degree of pressing of the walls (67) of the lower seal (35) to the peripheral surface (51) of the portioning shaft (37). In contrast to the analogue, in which air movement occurs in the chambers, and according to the Bernoulli equation, a pressure drop occurs.

Как показано на Фиг. 5, Фиг. 7 в входной канал (59) сообщен с выходом каналом (60) сжатого воздуха через сквозной канал (58). При этом входящий поток сжатого воздуха заворачивается и создает вихревой поток под порционным валом (37). Вихревой поток сжатого воздуха способствует повышенному вымыванию частиц из пазов (52) порционного вала (37) и их излому что снижает риск закупоривания критического сечения сопла (1) для очистки. Пример такого завихрения указан на фигуре 12.As shown in FIG. 5, Fig. 7 into the inlet channel (59) communicates with the outlet channel (60) of compressed air through the through channel (58). In this case, the incoming compressed air flow is wrapped around and creates a vortex flow under the portion shaft (37). The vortex flow of compressed air promotes increased washout of particles from the grooves (52) of the portion shaft (37) and their fracture, which reduces the risk of clogging the critical section of the nozzle (1) for cleaning. An example of such a swirl is shown in Figure 12.

К примеру, при оборотах вала в 100 об/мин с диаметром вала 40 мм окружная скорость вала или входа паза составляет примерно 0.2 м/с. При ширине канала в 16 мм и ширине паза в 10 мм, время открытия и закрытия канала составляет примерно 0,13 секунд. При этом скорость потока воздуха, к примеру при 7 атм. и расходе 5000 нл/мин в канале с площадью поперечным сечением 256 кв. мм может составлять примерно 46 м/с. Если длина рабочей части вала в длину составляет 80 мм, то воздух проводит это расстояние примерно за 0,003 секунды, то есть 43 раза успевает обновиться поток воздуха с момента открытия до момента закрытия паза в валу.For example, at a shaft speed of 100 rpm with a shaft diameter of 40 mm, the peripheral speed of the shaft or slot inlet is approximately 0.2 m / s. With a channel width of 16 mm and a slot width of 10 mm, the opening and closing time of the channel is approximately 0.13 seconds. In this case, the air flow rate, for example, at 7 atm. and a flow rate of 5000 nl / min in a channel with a cross-sectional area of 256 sq. mm can be approximately 46 m / s. If the length of the working part of the shaft is 80 mm in length, then the air travels this distance in about 0.003 seconds, that is, 43 times the air flow has time to renew itself from the moment of opening until the moment of closing the groove in the shaft.

В отличии от аналогов для осуществления данной системы не требуется специально направлять поток среды или часть потока среды в пазы или карманы, так как за счет завихрения среды сама попадает и омывает линиями тока вихря внутреннюю поверхность пазов (52) порционного вала (37).Unlike analogs, for the implementation of this system, it is not required to specifically direct the flow of the medium or part of the flow of the medium into the grooves or pockets, since, due to the swirling of the medium, it itself enters and washes the inner surface of the grooves (52) of the portion shaft (37) with the vortex streamlines.

В настоящем изобретении поток среды выходит с резким двойным изменением своего канала для создания завихрения в трех координатной системе. Подробное описание направления потока приведено ниже.In the present invention, the flow of the medium exits with a sharp double change in its channel to create a vortex in a three-coordinate system. A detailed description of the flow direction is given below.

Приведенное далее по тексту описание пояснено на фиг. 12. Если за ось порционного вала (37) взять ось X, то для максимального эффекта завихрения сначала поток среды должен двигаться по оси Y, потом резко менять направление на ось Z, в потом резко менять на ось X, за счет чего будет создаваться завихрение. The following description is explained in FIG. 12. If we take the X axis as the axis of the portion shaft (37), then for the maximum vortex effect, first the flow of the medium should move along the Y axis, then abruptly change direction to the Z axis, then sharply change to the X axis, due to which a vortex will be created ...

При этом расстоянии между точками заворота потоков с Y на Z и с Z на X, не должно превышать десяти размеров эквивалентного диаметра канала (58) под порционным валом (37).In this case, the distance between the turning points of the flows from Y to Z and from Z to X should not exceed ten sizes of the equivalent diameter of the channel (58) under the portion shaft (37).

Завихрение потока объясняется центробежной силой, на первом резком повороте придается закручивание потока в плоскости в которой и осуществляется резкий поворот, а потом уже закрученный поток по инерции продолжает крутиться но при этом за счет второго резкого перехода уходит в сторону по оси X под порционным валом (37) и тем самым создается вихревой поток.The flow swirl is explained by the centrifugal force, at the first sharp turn the flow is swirled in the plane in which a sharp turn is carried out, and then the swirling flow continues to rotate by inertia, but at the same time, due to the second sharp transition, it goes to the side along the X axis under the portion shaft (37 ) and thus creates a vortex flow.

Таким образом конструкция блока подачи (22) непосредственно влияет на заявленный технический результат поскольку обеспечивает два резких изменения потока среды вплоть до 180 градусов при необходимости на каждом изменении потока.Thus, the design of the feed unit (22) directly affects the claimed technical result, since it provides two abrupt changes in the flow of the medium up to 180 degrees, if necessary, at each change in the flow.

В данном заявке диаметр вала 40 мм, хотя он может быть и других размеров: желательный размер от 35 до 50 мм, допустимый от 20 до 100 мм.In this application, the diameter of the shaft is 40 mm, although it can be of other sizes: the desired size is from 35 to 50 mm, the allowable is from 20 to 100 mm.

Условный диаметр проходных сечений является теоретической величиной который невозможно измерить, но он влияет на режим течения среды (скорость, турбулентность). Формула для расчета условного диаметра сечения канала: корень из деления четырехкратной площади поперечного сечения на число Пи.The nominal diameter of the flow sections is a theoretical value that cannot be measured, but it affects the flow regime of the medium (speed, turbulence). Formula for calculating the nominal diameter of the channel cross-section: the root of the division of four times the cross-sectional area by the number Pi.

Каналы могут иметь не призматическую форму и менять геометрию вдоль канала. При этом условный диаметр будет рассчитываться как средний по длине канала.Channels can be non-prismatic and change geometry along the channel. In this case, the nominal diameter will be calculated as the average over the length of the channel.

При этом поток сжатого воздуха в вертикальном направлении (65) может состоять из частей потока сжатого воздуха прямого направления (64) и потока сжатого воздуха горизонтального направления (66) как на фиг. 10, или поток сжатого воздуха может иметь собственное независимое вертикальное направление (65) как на фиг. 11.In this case, the compressed air flow in the vertical direction (65) can consist of parts of the compressed air flow in the forward direction (64) and the compressed air flow in the horizontal direction (66) as in FIG. 10, or the compressed air flow can have its own independent vertical direction (65) as in FIG. eleven.

Условный диаметр траекторий (64. 65, 66) составляет 20 мм, хотя желательный размер от 15 до 25 мм, допустимый от 5 до 50 мм.The nominal diameter of the paths (64, 65, 66) is 20 mm, although the desired size is from 15 to 25 mm, the allowable size is from 5 to 50 mm.

Длина траектории (64 и 65) не ограничена, а вот длина траектории (66) является важным параметром, так как задает плечо завихрения, длина траектории (65) составляет 20 мм, хотя желательный размер от 15 до 35 мм, допустимый от 10 до 50 мм.The length of the trajectory (64 and 65) is not limited, but the length of the trajectory (66) is an important parameter, since it sets the vortex arm, the length of the trajectory (65) is 20 mm, although the desired size is from 15 to 35 mm, the allowable size is from 10 to 50 mm.

Допускается резкий поворот при переходе от канала к каналу, но также могут предусматриваться и радиусы закругления как в текущей сборке чтобы помочь воздуху начать закручиваться и снизить сопротивление от тупиковой стенки. При этом радиус составляет в данной сборке 20 мм, хотя желательный размер до 35 мм, допустимый до 50 мм.A sharp turn is allowed when going from channel to channel, but radii of curvature as in the current assembly can also be provided to help the air begin to curl and reduce resistance from the dead-end wall. In this case, the radius in this assembly is 20 mm, although the desired size is up to 35 mm, and the allowable size is up to 50 mm.

Когда длина (66) будет длиннее 50 мм или короче 5 мм, а радиус закругления (64-65) будет тоже выше 50 мм то потеряется эффект закручивания потока.When the length (66) is longer than 50 mm or shorter than 5 mm, and the radius of curvature (64-65) is also higher than 50 mm, then the effect of curling the flow will be lost.

Когда условный диаметр траекторий (64, 65, 66) будет ниже 5 мм, то гидравлическое сопротивление будет слишком высоко и давление очистки (агрессивность) снизится, а если больше 50 мм, то скорость вихря будет мала чтобы эффективно вымывать гранулы из пазов. Данное изобретение относится для источников воздуха с расходом от 1000 нл/мин до 20000 нл/мин.When the nominal diameter of the trajectories (64, 65, 66) is below 5 mm, the hydraulic resistance will be too high and the cleaning pressure (aggressiveness) will decrease, and if it is more than 50 mm, then the vortex velocity will be low in order to effectively flush out the granules from the grooves. This invention relates to air sources with flow rates from 1000 Nl / min to 20,000 Nl / min.

Как видно из фиг. 10 и фиг. 11 линии (64) и (66) являются скрещивающимися, это является важным моментом, так как в ином случае линия (65) вырождается в точку.As seen in FIG. 10 and FIG. 11 lines (64) and (66) are crossing, this is an important point, since otherwise line (65) degenerates into a point.

Также важен угол между скрещивающими прямыми (64) и (66), для данной конструкции он составляет 90 градусов, хотя желательный размер от 60 до 120 градусов, допустимый от 30 до 160 градусов.The angle between the crossing lines (64) and (66) is also important, for this design it is 90 degrees, although the desired size is from 60 to 120 degrees, the allowable is from 30 to 160 degrees.

Также важен угол между скрещивающими прямыми (64) и (65), для данной конструкции он составляет 90 градусов, хотя желательный размер от 60 до 120 градусов, допустимый от 30 до 160 градусов.The angle between the crossing lines (64) and (65) is also important, for this design it is 90 degrees, although the desired size is from 60 to 120 degrees, the allowable is from 30 to 160 degrees.

Также важен углол между скрещивающими прямыми (65) и (64), для данной конструкции он составляет 90 градусов, хотя желательный размер от 60 до 120 градусов, допустимый от 30 до 160 градусов.The angle between the crossing lines (65) and (64) is also important, for this design it is 90 degrees, although the desired size is from 60 to 120 degrees, the allowable is from 30 to 160 degrees.

При выходе за указанные допустимые пределы углов интенсивность вихря будет мала чтобы эффективно вымывать гранулы из пазов (52) порционного вала (37).When the specified permissible angles are exceeded, the intensity of the vortex will be small in order to effectively wash out the granules from the grooves (52) of the portion roll (37).

Таким образом, выполнение блока подачи гранул (22) с открытым каналом (58) вдоль и под порционным валом (37) с таким проходным сечением и такой формы и такого угла захода основного потока воздуха что основной поток закручивается при движении вдоль оси канала (58), так что линии тока вихря основного потка заходят в пазы вала, что лучше влияет на вымывание гранул из пазов (52) порционного вала (37). За счет вихревого потока воздуха гранулы «вымываются» из пазов.Thus, the implementation of the granule feed unit (22) with an open channel (58) along and under the portion shaft (37) with such a flow area and such a shape and such an angle of entry of the main air flow that the main flow swirls when moving along the axis of the channel (58) , so that the streamlines of the vortex of the main flow enter the grooves of the shaft, which better affects the washing out of the granules from the grooves (52) of the portion shaft (37). Due to the vortex air flow, the granules are "washed out" from the grooves.

Нужно отметить что гранулы обычно имеют геометрию продолговатых цилиндров, а за счет удлиненных пазов (52) порционного вала (37), которые чуть больше их длины, гранулы более компактнее помещаются в пазы (52) и тем самым увеличивает расход гранул при одной и той же частоте вращения, диаметре вала (37) и его рабочей длины.It should be noted that the granules usually have the geometry of elongated cylinders, and due to the elongated grooves (52) of the portion shaft (37), which are slightly larger than their length, the granules are more compactly placed in the grooves (52) and thereby increases the consumption of granules at the same rotation frequency, shaft diameter (37) and its working length.

Также за счет вихревого потока сжатого воздуха и его высокой скорости сжатого воздуха, к примеру 46 м/с, гранулы ломаются попадая в его поток и двигаясь под нижнем уплотнением (35) внутри корпуса (30) начинают ломаться, что ведет к их меньшему размеру и уменьшает риск закупоривания узкого сечения в сопле (1) для очистки. За счет открытого канала (58) под порционным валом (37) гранулам есть место куда упасть из пазов (52).Also, due to the vortex flow of compressed air and its high speed of compressed air, for example 46 m / s, the granules break, falling into its flow and moving under the lower seal (35) inside the housing (30), they begin to break, which leads to their smaller size and reduces the risk of clogging the narrow section in the cleaning nozzle (1). Due to the open channel (58) under the portioning roller (37), the granules have a place to fall out of the grooves (52).

За счет постоянного открытого канала в любом угловом положении порционного вала (37) и отсутствия необходимости протекания через пазы (52) порционного вала (37), уменьшается потеря давления, что влияет на агрессивность очистки.Due to the constant open channel in any angular position of the portion shaft (37) and the absence of the need for flow through the grooves (52) of the portion shaft (37), the pressure loss is reduced, which affects the aggressiveness of cleaning.

Также за счет входа потока почти под прямым углом происходит закручивание потока, что лучше влияет на «вымывание» гранул из пазов (52).Also, due to the flow entrance almost at a right angle, the flow swirls, which has a better effect on the "washing out" of the granules from the slots (52).

При этом нижний заход (под углом) в паз может иметь как криволинейную поверхность для сглаживания потока либо резкий переход, влияние на завихрение это не будет, так как поток среды сам примет наиболее удобную ему траекторию.In this case, the lower entry (at an angle) into the groove can have either a curved surface for smoothing the flow or a sharp transition, this will not affect the vortex, since the flow of the medium itself will take the most convenient trajectory.

Claims (28)

1. Устройство подачи гранул твердого криогенного вещества в поток сжатого воздуха, содержащее бункер для гранул твердого криогенного вещества, соединенный с упомянутым бункером блок подачи гранул твердого криогенного вещества, выполненный с возможностью подачи гранул твердого криогенного вещества из бункера в поток сжатого воздуха,1. A device for feeding granules of solid cryogenic substances into a stream of compressed air, containing a hopper for granules of solid cryogenic substances, connected to said hopper, a unit for feeding granules of solid cryogenic substances, made with the possibility of feeding granules of solid cryogenic substances from the hopper into a stream of compressed air, при этом упомянутый блок подачи гранул твердого криогенного вещества содержитwherein said block of supply of granules of solid cryogenic substance contains корпус, выполненный с по меньшей мере одним входным каналом для потока сжатого воздуха и выходным каналом,a housing made with at least one compressed air inlet and outlet, герметично установленное в корпус нижнее уплотнение с пазами,bottom seal with grooves hermetically installed in the housing, порционный вал, установленный в нижнее уплотнение и выполненный с возможностью вращения вокруг оси вращения,a portioning shaft installed in the bottom seal and rotatable around an axis of rotation, при этом указанный порционный вал выполнен с периферийной поверхностью, в которой сформировано множество пазов,wherein said portion shaft is provided with a peripheral surface in which a plurality of grooves are formed, а в нижнем уплотнении выполнен сквозной продольный канал, выполненный с возможностью обеспечения беспрепятственного протекания сжатого воздуха вдоль порционного вала от по меньшей мере одного входного канала к выходному каналу с обеспечением вымывания гранул твердого криогенного вещества из пазов порционного вала за счет вихревого движения сжатого воздуха,and in the lower seal there is a through longitudinal channel made with the possibility of ensuring unobstructed flow of compressed air along the portion shaft from at least one inlet channel to the outlet channel with the provision of washing out granules of solid cryogenic substance from the slots of the portion shaft due to the vortex movement of compressed air, при этом сквозной продольный канал ограничен снизу корпусом и по бокам нижним уплотнением, а сверху порционным валом,in this case, the through longitudinal channel is limited from the bottom by the body and from the sides by the lower seal, and from the top by the portion shaft, причем по меньшей мере один входной канал выполнен таким образом, что его ось расположена перпендикулярно оси сквозного продольного канала нижнего уплотнения и смещена относительно оси сквозного продольного канала по вертикальной плоскости.moreover, at least one inlet channel is made in such a way that its axis is located perpendicular to the axis of the through longitudinal channel of the lower seal and is offset relative to the axis of the through longitudinal channel along the vertical plane. 2. Устройство по п. 1, отличающее тем, что по меньшей мере один входной и выходной каналы выполнены таким образом, что оси упомянутых каналов смещены друг относительно друга в горизонтальной плоскости.2. The device according to claim. 1, characterized in that at least one inlet and outlet channels are made in such a way that the axes of said channels are offset relative to each other in the horizontal plane. 3. Устройство по п. 1, отличающее тем, что корпус блока подачи гранул выполнен с двумя входными каналами.3. The device according to claim. 1, characterized in that the housing of the granule feed unit is made with two inlet channels. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по меньшей мере один входной канал и сквозной продольный каналы выполнены таким образом, что обеспечивают движение потока сжатого воздуха с двойным изменением направления потока, при этом переход от канала к каналу выполнен с радиусами закругления.4. The device according to claim. 1, characterized in that at least one inlet channel and through longitudinal channels are made in such a way that they provide the movement of the compressed air flow with a double change in the direction of the flow, while the transition from channel to channel is made with radii of curvature. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по меньшей мере один входной и выходной каналы, а также сквозной продольный канал выполнены с переменным сечением и/или формой по длине канала.5. The device according to claim 1, characterized in that at least one inlet and outlet channels, as well as a through longitudinal channel are made with a variable section and / or shape along the length of the channel. 6. Устройство по п. 1, отличающее тем, что в нижней части нижнего уплотнения выполнены пазы, соединенные с по меньшей мере одним входным каналом.6. The device according to claim 1, characterized in that grooves are made in the lower part of the lower seal, which are connected to at least one inlet channel. 7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нижнее уплотнение выполнено с непрерывным замкнутым пазом по своей периферийной поверхности, в который установлено уплотнительное кольцо.7. The device according to claim. 1, characterized in that the lower seal is made with a continuous closed groove along its peripheral surface, in which the sealing ring is installed. 8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок подачи гранул твердого криогенного вещества дополнительно содержит верхнее уплотнение, установленное на нижнее уплотнение и выполненное с поверхностью, контактирующей с периферийной поверхностью порционного вала и снабженное крышкой, в которой дополнительно установлены средства для перемешивания гранул твердого криогенного вещества, совершающие возвратно-поступательные действия за счет пневмоцилиндров.8. The device according to claim 1, characterized in that the unit for feeding granules of solid cryogenic substances additionally contains an upper seal installed on the lower seal and made with a surface contacting the peripheral surface of the portion shaft and provided with a lid, in which the means for mixing the granules are additionally installed solid cryogenic substances, performing reciprocating actions due to pneumatic cylinders. 9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что порционный вал выполнен с двумя рядами окружных пазов, при этом каждый окружной ряд содержит шесть пазов.9. The device according to claim. 1, characterized in that the portion shaft is made with two rows of circumferential grooves, with each circumferential row containing six slots. 10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пазы в порционном валу выполнены по его окружности и расположены вдоль его оси, и при этом выполнены в форме призмы.10. The device according to claim. 1, characterized in that the grooves in the portion shaft are made along its circumference and are located along its axis, and are made in the form of a prism. 11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что порционный вал установлен на подшипниках, а вращение порционного вала осуществлено за счет мотора-редуктора, с которым порционный вал соединен через упругую муфту.11. The device according to claim. 1, characterized in that the portion shaft is mounted on bearings, and the portion shaft is rotated due to the motor-reducer, with which the portion shaft is connected through an elastic coupling. 12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что подшипники установлены в стенках корпуса блока подачи гранул твердого криогенного вещества, при этом в одной стенке упомянутого корпуса выполнена крышка для обеспечения возможности извлечения порционного вала.12. The device according to claim 11, characterized in that the bearings are installed in the walls of the housing of the unit for supplying granules of solid cryogenic substances, while a cover is made in one wall of the said housing to allow the portion shaft to be removed. 13. Способ подачи гранул твердого криогенного вещества в поток сжатого воздуха с помощью устройства по п. 1, включающий этапы, на которых13. A method of feeding granules of a solid cryogenic substance into a compressed air stream using a device according to claim 1, including the steps at which подают гранулы твердого криогенного вещества в область над порционным валом с обеспечением попадания гранул твердого криогенного вещества в пазы порционного вала;feeding granules of solid cryogenic substance into the area above the portion shaft, ensuring that the granules of solid cryogenic substance enter the grooves of the portion shaft; осуществляют постоянное вращение порционного вала иcarry out constant rotation of the portion shaft and перемещают гранулы твердого криогенного вещества в область под давлением;move the granules of the solid cryogenic substance to the area under pressure; подают в блок подачи гранул сжатый воздух с обеспечением движение потока сжатого воздуха с двойным изменением направления потока, и создают завихрение потока сжатого воздуха, и вихревым потоком сжатого воздуха вымывают гранулы твердого криогенного вещества из пазов порционного вала,compressed air is fed into the granule feeding unit to ensure the movement of the compressed air flow with a double change in the direction of the flow, and a swirl of the compressed air flow is created, and the granules of solid cryogenic substance are washed out of the slots of the batch shaft with a vortex of compressed air при этом обеспечивают давление в пазах нижнего уплотнения с созданием герметичного уплотнения порционного вала.at the same time, pressure is provided in the grooves of the lower seal with the creation of a hermetic seal of the batch shaft. 14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что обеспечивают движения потока сжатого воздуха по горизонтальной прямой, далее обеспечивают резкий поворот в сторону вертикального направления и осуществляют резкий поворот в сторону горизонтального направления.14. The method according to claim 13, characterized in that they provide movement of the compressed air flow along a horizontal straight line, then provide a sharp turn towards the vertical direction and carry out a sharp turn towards the horizontal direction. 15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что осуществляют повороты движения потока на 90 градусов.15. The method according to claim. 14, characterized in that the flow turns by 90 degrees.
RU2020115576A 2020-05-08 2020-05-08 Method for feeding bulk solid cryogenic substance into compressed air stream and device for its implementation RU2748313C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020115576A RU2748313C1 (en) 2020-05-08 2020-05-08 Method for feeding bulk solid cryogenic substance into compressed air stream and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020115576A RU2748313C1 (en) 2020-05-08 2020-05-08 Method for feeding bulk solid cryogenic substance into compressed air stream and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2748313C1 true RU2748313C1 (en) 2021-05-21

Family

ID=76033950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020115576A RU2748313C1 (en) 2020-05-08 2020-05-08 Method for feeding bulk solid cryogenic substance into compressed air stream and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2748313C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4947592A (en) * 1988-08-01 1990-08-14 Cold Jet, Inc. Particle blast cleaning apparatus
SU1609627A1 (en) * 1988-06-22 1990-11-30 Институт тепло- и массообмена им.А.В.Лыкова Arrangement for cleaning tube internal surface
EP0404795A1 (en) * 1988-03-17 1991-01-02 Walter Westenberger Dosing gun, in particular high-pressure dosing gun.
RU2222421C1 (en) * 2002-07-23 2004-01-27 Гречишкин Олег Иванович Aeroabrasive mixer of apparatus for abrasive-jet treatment of surface
WO2009039035A2 (en) * 2007-09-18 2009-03-26 Flow International Corporation Apparatus and process for formation of laterally directed fluid jets

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0404795A1 (en) * 1988-03-17 1991-01-02 Walter Westenberger Dosing gun, in particular high-pressure dosing gun.
SU1609627A1 (en) * 1988-06-22 1990-11-30 Институт тепло- и массообмена им.А.В.Лыкова Arrangement for cleaning tube internal surface
US4947592A (en) * 1988-08-01 1990-08-14 Cold Jet, Inc. Particle blast cleaning apparatus
RU2222421C1 (en) * 2002-07-23 2004-01-27 Гречишкин Олег Иванович Aeroabrasive mixer of apparatus for abrasive-jet treatment of surface
WO2009039035A2 (en) * 2007-09-18 2009-03-26 Flow International Corporation Apparatus and process for formation of laterally directed fluid jets

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0194121B1 (en) Blast cleaning
JP6511621B2 (en) Internal turbine blast system
US20120298475A1 (en) Valve devices, systems, and methods for controlling the distribution of materials
US5263504A (en) Apparatus and method for cleaning with a focused fluid stream
US5220935A (en) Apparatus and method for cleaning with a focused fluid stream
CN202726744U (en) Spraying and patting equipment special for sponge abrasive materials
KR102054770B1 (en) Dry ice cleaning machine
RU2748313C1 (en) Method for feeding bulk solid cryogenic substance into compressed air stream and device for its implementation
CN102071793A (en) Piston type patching machine
CN102744687B (en) Special sponge grinding material spraying device
CN208944414U (en) Spray equipment is used in a kind of production of bottle cap
JP6967182B2 (en) Turbine crawler that runs in a pipe with a flow and gets power from the flow
CN210647553U (en) Dry ice cleaning nozzle and dry ice cleaning machine
CN110303436A (en) A kind of uniform energy-saving the Premixed Abrasive Water Jet equipment that discharges
CN209772858U (en) cleaning system for groove-shaped thin plate nut
KR100434601B1 (en) Dry-ice blasting apparatus
CN109867143A (en) A kind of light gas power continuous conveying system altogether that is situated between
CN2547423Y (en) Portable dry ice cleaning machine
CN105173786A (en) Rotary feeder sealed through air curtains
CN112342326B (en) High-efficiency treatment system and treatment process for high-temperature steel slag
CN204159268U (en) A kind of mixing stirring device of graphite
CN210787269U (en) Tower prilling granulator of calcium chloride
CN208742686U (en) A kind of superfines coating modification device for 4 or more Mohs' hardness
CN111252480A (en) Double-valve-core discharging device
US20050003741A1 (en) Injecting an air stream with sublimable particles