WO2011119069A1 - Устройства и способ для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей - Google Patents

Устройства и способ для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей Download PDF

Info

Publication number
WO2011119069A1
WO2011119069A1 PCT/RU2010/000671 RU2010000671W WO2011119069A1 WO 2011119069 A1 WO2011119069 A1 WO 2011119069A1 RU 2010000671 W RU2010000671 W RU 2010000671W WO 2011119069 A1 WO2011119069 A1 WO 2011119069A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nozzle
cleaning
compressed gas
abrasive
outlet
Prior art date
Application number
PCT/RU2010/000671
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Александр Викторович КОСТЕВИЧ
Original Assignee
БОГДАНОВ, Эрик Эдуардович
ЭЛЬСОН, Сергей Владимирович
РЕЗНИКОВ, Петр Николаевич
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 БОГДАНОВ, Эрик Эдуардович, ЭЛЬСОН, Сергей Владимирович, РЕЗНИКОВ, Петр Николаевич filed Critical БОГДАНОВ, Эрик Эдуардович
Publication of WO2011119069A1 publication Critical patent/WO2011119069A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C7/00—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts
    • B24C7/0007—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a liquid carrier
    • B24C7/0038—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a liquid carrier the blasting medium being a gaseous stream

Definitions

  • the group of inventions relates to mechanical blasting of materials and can be used in various fields for cleaning any surfaces from organic and inorganic contaminants, removing coatings, including layer by layer, to give the surface new adhesive properties, to combine processing with passivation of the surface, for processing many types of parts with special requirements for fatigue strength and uncontrolled chemical processes during operation.
  • the invention can be used in the heavy and metallurgical industries, for example, in the shops of metallurgical plants to remove scale from the surface of the semi-finished product from ferrous and non-ferrous metals, in the procurement workshops of engineering plants to remove oxide films, rust, etc., for cleaning before painting, for preparing the surface for welding, soldering, applying anti-corrosion and other protective coatings, for dimensionless grinding during the finishing of parts, for cleaning bulk floors, etc.
  • the invention can be used, for example, for cleaning and treating the blade apparatus of the rotor of turbines of thermal power plants, state district power plants, nuclear power plants (repair of gas turbine and steam engines, turbines, etc.), aircraft engines, cleaning and processing of the blade apparatus rotor turbines of oil and gas pumping equipment, cleaning of pipeline elements, threads, decontamination of radioactive contaminants, etc.
  • the invention can be used for cleaning cars, including “graffiti”, for cleaning cars, wheelsets of railway cars for flaw detection, for treating bodies and preparing parts for painting, for cleaning ship hulls, parts and equipment.
  • the invention can be used to clean various surfaces of facades from atmospheric, dirt, artificial pollution, bio-destroyers.
  • a known installation for aerohydrodynamic abrasive cleaning of surfaces includes a container for preparing an abrasive slurry with a stirring mechanism, including a stirrer with a blade, and a nozzle with an expanding nozzle for spraying an abrasive slurry, connected to the indicated container and to a compressed gas supply device.
  • a disadvantage of the known installation is the low cleaning quality when using mixtures having a relatively large and / or heterogeneous fraction.
  • Known nozzle for aerohydrodynamic abrasive cleaning of surfaces contains a hollow body with expanding an outlet nozzle, a compressed gas supply channel and a cleaning suspension supply channel connected to the body cavity.
  • a disadvantage of the known nozzle is the low cleaning efficiency, due to the suboptimal combination of the speed of the jet of suspension, the concentration of abrasive particles in it, the shape and working area of the cleaning torch.
  • a known method of aerohydrodynamic abrasive cleaning of surfaces is that they act on the flow of the abrasive slurry with compressed gas to form aerosol particles and supply a stream of aerosol particles from the nozzle nozzle to the surface to be treated.
  • the disadvantage of this method is its low cleaning efficiency, due to the non-optimal combination of the speed of the jet of suspension, the concentration of abrasive particles in it, the shape and working area of the cleaning torch.
  • the known composition for aerohydrodynamic abrasive cleaning of surfaces contains solid particles of aluminum oxide, silicon dioxide, calcium oxide, loam of various fractions.
  • a disadvantage of the known composition is the lack of cleaning efficiency due to the small particle size.
  • the technical result of the proposed group of inventions is to increase the productivity, efficiency and quality of cleaning by increasing the uniformity of the fractions of abrasive material used and imparting a suspension to the jet high speed, a larger zone of effective cleaning and optimal distribution of abrasive particles and water in it.
  • the installation for aerohydrodynamic abrasive cleaning of surfaces contains a container for preparing an abrasive slurry with a stirring mechanism, including a stirrer with at least one blade, and a nozzle for spraying an abrasive slurry connected to the indicated container and to a compressed gas supply however, the stirrer of the stirring mechanism includes a chopping knife mounted on it in the bottom of the tank.
  • the stirring mechanism may include a pneumatic motor coupled to the mixer connected to a compressed gas supply device through an air preparation unit including a desiccant and a lubricant supply device.
  • the mixing tank can be equipped with a hopper with a locking mechanism.
  • the installation can be equipped with a tank for flushing fluid connected to the nozzle by means of a pneumatic pump connected to a compressed gas supply device through an air preparation unit, including a desiccant and a lubricant supply device.
  • Installation units can be connected via hoses with taps installed on them, while pressure sensors are installed on hoses connected to the nozzle.
  • the feature of the nozzle for aerohydrodynamic abrasive cleaning of surfaces containing a hollow body with an outlet nozzle, a compressed gas supply channel and a cleaning suspension supply channel connected to the body cavity is that the compressed air supply channel is connected with a cylindrical body cavity on the side opposite the nozzle, the nozzle is equipped with a spray located in the body cavity in the form of a T-shaped nozzle, the crossbar of which is located along and the housing and connected to the rack supply channel of the cleaning slurry, the nozzle has a tapered portion and on an output - a cylindrical portion and an outlet atomizer positioned at a distance from the entrance into the cylindrical part of the nozzle ensuring acceleration zones for cleaning particulate matter slurry.
  • the feature of the nozzle for aerohydrodynamic abrasive cleaning of surfaces containing a hollow body with an outlet nozzle, a compressed gas supply channel and a cleaning suspension supply channel connected to the body cavity is that the nozzle has a tapering part and the outlet is a cylindrical part, the outlet of the compressed gas supply channel is located at a distance from the entrance to the cylindrical part of the nozzle with providing an acceleration zone for aerosol particles of the cleaning suspension, and the supply channel of the cleaning suspension is in communication with the annular chamber chamber, the outlet openings of which are located around the outlet of the compressed gas supply channel.
  • the problem is also solved by the fact that in the method of aerohydrodynamic abrasive cleaning of surfaces, which consists in exposing the abrasive slurry to a stream with compressed gas to form aerosol particles and supplying a stream of aerosol particles from the nozzle nozzle to the surface, a feature is that after aerosol particles are formed, they are provided acceleration inside the nozzle before exiting the nozzle.
  • composition for aerohydrodynamic abrasive cleaning of surfaces contains solid particles of loam and silica in the following ratio, wt.%:
  • the solid particles of loam and silica have sizes from 100 ⁇ m to 1.8 mm.
  • FIG. 1 schematically shows the proposed installation
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a spray nozzle using a T-nozzle
  • FIG. 3 shows the second an embodiment of a nozzle with an annular spray chamber having outlet openings around an air stream
  • FIG. 4 shows the connection diagram of the nodes of the proposed installation.
  • Installation for aerohydrodynamic abrasive cleaning of surfaces contains a container 1 for preparing an abrasive slurry with a stirring mechanism and a nozzle 2 for spraying an abrasive slurry connected to a container 1 and to a compressed gas supply device 3.
  • the mixing mechanism includes a mixer 4 and a pneumatic motor 5 connected thereto, connected to a compressed gas supply device 3 through an air preparation unit 6, including a desiccant 7 and lubricant supply means 8.
  • the mixer 4 is made with blades 9 and a chopping knife 10 mounted on it in the bottom of the tank 1.
  • the mixing tank 1 is equipped with a loading funnel 11 with a locking mechanism 12.
  • the installation is equipped with a tank 13 for flushing fluid connected to the nozzle 2 by means of a pneumatic pump 14 connected to the compressed gas supply device 3 through the air preparation unit 6.
  • the installation nodes are connected by means of hoses to the taps 15 installed on them, while on the hoses connected to the nozzle 2, pressure sensors 29 are installed.
  • a pressure gauge 30 is installed on the hose connecting the air preparation unit 6 with a capacity of 1.
  • the nozzle 2 In the upper part of the tank 1, a loading hole 31 is made and a fuse 32 to 6 atm is installed.
  • the nozzle 2 according to the first embodiment of the invention (see Fig. 2) comprises a hollow body 16 with a nozzle 17 at the outlet.
  • a channel 18 for supplying compressed gas and a channel 19 for supplying a cleaning suspension are connected to the cavity of the housing 1.
  • the compressed air supply channel 18 is connected to the cylindrical cavity of the housing 1 from the side opposite to the nozzle 17.
  • the nozzle 17 has a tapering part 23 and at the exit a cylindrical part 24, while the nozzle outlet 25 is located at a distance from the entrance to the cylindrical part 24 of the nozzle 17 to provide an acceleration zone for aerosol particles of the cleaning suspension.
  • the nozzle 2 according to the second embodiment of the invention also comprises a hollow body 16 with an outlet 17.
  • a channel 18 for supplying compressed gas in the form of a venturi and a channel 19 for supplying a cleaning suspension are connected to the cavity of the housing 1.
  • the nozzle 17 has a tapering part 23 and a cylindrical part 24 at the exit.
  • the outlet 26 of the compressed gas supply channel 18 is located at a distance from the entrance to the nozzle cylindrical part 24 to provide an acceleration zone for aerosol particles of the cleaning suspension.
  • the cleaning suspension supply channel 19 is in communication with the annular chamber chamber 27, the outlet openings 28 of which are located around the outlet 26 of the compressed gas supply channel.
  • zone A zones of acceleration of air
  • zone B the acceleration zone of the air / cleaning mixture, in which air is mixed with the mixture in an enclosed space and the initial mixture is accelerated
  • zone C is the zone in the nozzle 24 of the accelerator, in which the mixture is further accelerated, forming a working torch with larger area and increased cleaning efficiency.
  • PP-MT ZO 30% loam, 70% pulverized silica.
  • 1111-MT 50 50% loam, 50% pulverized silica.
  • PP-MT 70 70% loam, 30% pulverized silica
  • PP-MT 90 90% loam, 10% pulverized silica.
  • Cleaning compositions are dispersions of loamy loam and special additives.
  • fractions from 100 ⁇ m to 1.8 mm are more preferable to use.
  • the larger fraction is used to remove heavy contaminants such as corrosion and old paint and allows cleaning with a quality value of Sa2 according to ISO 8501-1.
  • a smaller fraction (from 100 ⁇ m to 300 ⁇ m) is additionally crushed by mixing, and allows AGD cleaning and surface treatment, in which the chemical composition of the surface layer remains unchanged, which is an important factor for many types of parts with special requirements for fatigue strength and leaking uncontrolled chemical processes during operation and allows to achieve Sa3 quality values according to ISO 8501-1.
  • the choice of the cleaning composition depends on the degree and type of contamination of the surface being cleaned, equipment, finishing materials, the condition of the facade, the presence of architectural details and is determined by the technology of work at a particular object.
  • a proportion of 6 liters is sufficient to clean most contaminants. 40 liter cleaning compound water. For the final washing of the facade surface from cleaning products, tap water is used.
  • the composition of the PP-MT 30 is used to clean heavy contaminants, remove stains from the surface, remove rust, scale, for example, to clean metal structures from aluminum alloys and other non-ferrous metals from atmospheric and other contaminants.
  • composition of PP-MT 50 is used for cleaning medium pollution, layer-by-layer cleaning of stains, removing rust, moss, mold, carbon deposits, graffiti from facades, cleaning turbine rotors, and architectural monuments.
  • composition of PP-MT 70 is used to clean light impurities, efflorescence, soil and atmospheric pollution.
  • composition of PP-MT 90 is used to clean brittle surfaces from light impurities.
  • the unit can operate in the cleaning mode, in the washing / hydrophobization mode and in the drying mode.
  • the nozzle operating modes are selected by opening or closing the corresponding taps 15 mounted on the nozzle 2, to which the nozzles are connected.
  • the unit must be operated at an ambient temperature of at least + 5 ° C.
  • the distance from the object being cleaned to the outlet of the nozzle 24 should be 50 ... 180 mm.
  • the axis of the nozzle should be located at an angle of 60 ... 80 degrees to the machined surface of the facade.
  • air through a tap / regulator enters a pneumatic motor 5, which transmits rotation to a mixer 4 with blades 9 and a chopping knife 10, due to which mixing of a mixture of water and a cleaning composition or grinding of a dry cleaning composition such as soda in tank 1 is performed.
  • air is also supplied to a container 1 for preparing an abrasive slurry to create a pressure of 1-1.5 atm in it, which is necessary for the formation of the mixture and its transportation through the hose to the nozzle 2.
  • an abrasive slurry When mixed with water in the above proportions of PP-MT cleaning composition, an abrasive slurry is formed under a pressure of 1-1.5 atm, which is necessary for the manifestation of the properties of AGD cleaning and the creation of the Rebinder effect.
  • the suspension from the tank 1 is fed through the channel 19 to the pipe 20 or to the annular chamber 27, at the outlet of which it is mixed with a high-pressure stream of air entering the channel 18 from the device 3 and acquires acceleration.
  • the mixture of air and suspension is accelerated to high speeds.
  • a so-called hydroabrasive aerosol is formed, consisting of abrasive particles, air and liquid.
  • the hydroabrasive aerosol obtained in this way cleans the surface.
  • the energy carrier of aerosol particles in the AGD method is a high-speed (more than 500 m / s) air stream.
  • Aerosol particles are water molecules concentrated in droplets under high pressure (about 1 atm), inside which are solid particles (abrasive dust) ranging in size from 300 nm to 40 microns. Hitting the surface, water in contact, due to the manifestation of the Rebinder effect, reduces the strength of the surface being treated, after which the abrasive particle mechanically destroys the contamination and the water washes out the split fragments and carries them along with the used abrasive.
  • the working fluid provides transportation of abrasive particles from the supply tank to the surface to be treated, continuously cleans the surface to be treated, removing spent abrasive particles and particles of removed material, eliminates dust formation, regulates the thermal regime in the treatment zone, allows collecting waste from cleaning and reusing the working mixture.
  • the pneumatic pump 14 also working from the air coming from the device 3, provides for the transfer of water or a hydrophobizer from the tank 13 for the flushing liquid through the hose to the nozzle 2.
  • the drying mode is achieved by closing two taps 15 on the hoses connected to containers 1, 13 and opening the faucet 15 of the hose connected to the air supply device 3.
  • the surface air is dried from the nozzle 2.
  • the proposed processing method When interacting with the surface, the proposed processing method does not adversely affect the parameters of the initial metal surface, which compares it favorably with other methods of cleaning and decontamination.
  • the physicochemical composition of the surface layer of the metal remains unchanged, which is an important factor for many types of parts with special requirements for fatigue strength and uncontrolled chemical processes during operation.
  • the adhesive properties of the metal are improved, which is due to a decrease in surface water absorption after processing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к механической струйной обработке материалов. Установка содержит емкость для приготовления абразивной суспензии с механизмом для перемешивания, включающим мешалку с по меньшей мере одной лопастью, и форсунку для распыления абразивной суспензии, соединенную с указанной емкостью и с устройством подачи сжатого газа, при этом мешалка механизма для перемешивания включает измельчительный нож, установленный на ней в донной части емкости. Конструкции форсунок обеспечивают разгон аэрозольных частиц внутри форсунки перед выходом из сопла. Повышается производительность, эффективность и качество очистки за счет повышения однородности используемых фракций абразивного материала и придания струе суспензии высокой скорости, большей зоны эффективной очистки и оптимального распределения в ней аэрозольных частиц.

Description

УСТРОЙСТВА И СПОСОБ ДЛЯ АЭРОГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ АБРАЗИВНОЙ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Группа изобретений относится к механической струйной обработке материалов и может быть использована в различных областях при очистке любых поверхностей от органических и неорганических загрязнений, удалении покрытий, в том числе и послойно, для придания поверхности новых адгезионных свойств, для совмещения обработки с пассивацией поверхности, для обработки многих видов деталей с особыми требованиями к усталостной прочности и протеканию неконтролируемых химических процессов при эксплуатации.
Изобретение может быть использовано в тяжелой и металлургической промышленности, например, в цехах металлургических заводов для удаления окалины с поверхности полуфабриката из черных и цветных металлов, в заготовительные цеха машиностроительных заводов для удаление окисных пленок, ржавчины и т.п., для очистки перед покраской, для подготовки поверхности к сварке, пайке, нанесению антикоррозионных и других защитных покрытий, для безразмерного шлифования при финишной обработке деталей, для очистки наливных полов и т.д. В энергетике, нефтегазовом комплексе и авиации изобретение может быть использовано, например, для очистки и обработки лопаточного аппарата ротора турбин ТЭЦ, ГРЭС, АЭС (ремонт газотурбинных и паровых двигателей, турбин и т.п.), авиационных двигателей, очистки и обработки лопаточного аппарата ротора турбин нефтегазоперекачивающего оборудования, очистки элементов трубопроводов, резьбы, дезактивации радиоактивных загрязнений и т.д. В транспорте и судоремонтных заводах изобретение может быть использовано для очистки вагонов в том числе от «граффити», для очистки вагонов, колёсных пар железнодорожных вагонов под дефектоскопию, для обработки кузовов и подготовки деталей под окраску, для очистки корпусов кораблей, деталей и оборудования. В ЖКХ, строительстве и реставрации изобретение может быть использовано для очистки различных поверхностей фасадов от атмосферных, грязепочвенных, искусственных загрязнений, био-разрушителей.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Наиболее близкими к предложенной установке аэрогидродинамической (АГД) абразивной очистки поверхностей, ее форсункам и способу очистки являются соответственно установка, форсунка и способ очистки, известные из SU 1740142 А1, опубл. 15.06.1992 г. [1].
Известная установка для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей содержит емкость для приготовления абразивной суспензии с механизмом для перемешивания, включающим мешалку с лопастью, и форсунку с расширяющимся соплом для распыления абразивной суспензии, соединенную с указанной емкостью и с устройством подачи сжатого газа.
Недостатком известной установки является невысокое качество очистки при использовании смесей, имеющих относительно крупную и/или неоднородную фракцию.
Известная форсунка для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей содержит полый корпус с расширяющимся соплом на выходе, соединенные с полостью корпуса канал подачи сжатого газа и канал подачи чистящей суспензии.
Недостатком известной форсунки является невысокая эффективность очистки, обусловленная неоптимальным сочетанием скорости струи суспензии, концентрации абразивных частиц в ней, формы и рабочей зоны очистки факела.
Известный способ аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей заключается в том, что воздействуют на поток абразивной суспензии сжатым газом с образованием аэрозольных частиц и подают поток аэрозольных частиц из сопла форсунки на обрабатываемую поверхность.
Недостатком известного способа является невысокая его эффективность очистки, обусловленная неоптимальным сочетанием скорости струи суспензии, концентрации абразивных частиц в ней, формы и рабочей зоны очистки факела.
Наиболее близким к предлагаемого состава является состав, известный из RU 2252084 С2, опубл. 20.05.2005 [2].
Известный состав для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей содержит твердые частицы оксида алюминия, диоксида кремния, оксида кальция, суглинка различных фракций.
Недостатком известного состава является недостаточная эффективность очистки ввиду малого размера частиц.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническим результатом предложенной группы изобретений является повышение производительности, эффективности и качества очистки за счет повышения однородности используемых фракций абразивного материала и придания струе суспензии высокой скорости, большей зоны эффективной очистки и оптимального распределения в ней абразивных частиц и воды.
Технический результат достигается тем, что установка для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей содержит емкость для приготовления абразивной суспензии с механизмом для перемешивания, включающим мешалку с по меньшей мере одной лопастью, и форсунку для распыления абразивной суспензии, соединенную с указанной емкостью и с устройством подачи сжатого газа, при этом мешалка механизма для перемешивания включает измельчительный нож, установленный на ней в донной части емкости.
В конкретных вариантах выполнения механизм для перемешивания может включать связанный с мешалкой пневматический двигатель, соединенный с устройством подачи сжатого газа через блок подготовки воздуха, включающий осушитель и средство подачи смазки.
Емкость для смешивания может быть снабжена загрузочной воронкой с запирающим механизмом.
Установка может быть снабжена емкостью для промывочной жидкости, соединенной с форсункой посредством пневматического насоса, соединенного с устройством подачи сжатого газа через блок подготовки воздуха, включающий осушитель и средство подачи смазки.
Узлы установки могут быть соединены посредством шлангов с установленными на них кранами, при этом на шлангах, соединенных с форсункой, установлены датчики давления.
Проблема неоднородности фракций решена за счет конструктивного элемента установки - измельчительного ножа, который придает массе однородность для получения АГД смеси, а также позволяет измельчать более крупную фракцию до размера частиц от 100 мкм до 300 мкм, которые более эффективны и показывают более высокую производительность очистки (м.кв./час).
Поставленная задача решается также тем, что в одном из вариантов особенностью форсунки для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей, содержащей полый корпус с соплом на выходе, соединенные с полостью корпуса канал подачи сжатого газа и канал подачи чистящей суспензии, является то, что канал подачи сжатого воздуха соединен с цилиндрической полостью корпуса со стороны, противоположной соплу, форсунка снабжена расположенным в полости корпуса распылителем в виде Т-образного патрубка, перекладина которого расположена вдоль оси корпуса, а стойка соединена с каналом подачи чистящей суспензии, сопло имеет сужающуюся часть и на выходе - цилиндрическую часть, а выходное отверстие распылителя расположено на расстоянии от входа в цилиндрическую часть сопла с обеспечением зоны разгона для аэрозольных частиц чистящей суспензии.
Поставленная задача решается также тем, что в другом варианте особенностью форсунки для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей, содержащей полый корпус с соплом на выходе, соединенные с полостью корпуса канал подачи сжатого газа и канал подачи чистящей суспензии, является то, что сопло имеет сужающуюся часть и на выходе - цилиндрическую часть, выходное отверстие канала подачи сжатого газа расположено на расстоянии от входа в цилиндрическую часть сопла с обеспечением зоны разгона для аэрозольных частиц чистящей суспензии, а канал подачи чистящей суспензии сообщен с кольцевой камерой корпуса, выходные отверстия которой расположены вокруг выходного отверстия канала подачи сжатого газа.
Поставленная задача решается также тем, что в способе аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей, заключающемся в воздействии на поток абразивной суспензии сжатым газом с образованием аэрозольных частиц и подачи потока аэрозольных частиц из сопла форсунки на поверхность, особенность заключается в том, что после образования аэрозольных частиц обеспечивают их разгон внутри форсунки перед выходом из сопла.
Предпочтительно использование сопла с не расширяющейся частью на выходе.
Поставленная задача решается также тем, что состав для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей содержит твердые частицы суглинка и кремнезема при следующем соотношении, масс.%:
суглинок 25-90
кремнезем 10-75
Предпочтительно твердые частицы суглинка и кремнезема имеют размеры от 100 мкм до 1,8 мм.
ПЕРЕЧЕНЬ ЧЕРТЕЖЕЙ
Сущность изобретения поясняется с помощью чертежей.
На фиг. 1 схематично показана предлагаемая установка, на фиг. 2 показан первый вариант форсунки со сквозным распылением с использованием Т-образного патрубка, на фиг. 3 показан второй вариант форсунки с кольцевой распылительной камерой, имеющей выходные отверстия вокруг струи воздуха, на фиг. 4 показана схема соединений узлов предлагаемой установки.
ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Установка для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей (см. фиг.1, 4) содержит емкость 1 для приготовления абразивной суспензии с механизмом для перемешивания и форсунку 2 для распыления абразивной суспензии, соединенную с емкостью 1 и с устройством 3 подачи сжатого газа.
Механизм для перемешивания включает мешалку 4 и связанный с ней пневматический двигатель 5, соединенный с устройством 3 подачи сжатого газа через блок 6 подготовки воздуха, включающий осушитель 7 и средство подачи смазки 8. Мешалка 4 выполнена с лопастями 9 и измельчительным ножом 10, установленным на ней в донной части емкости 1.
Емкость 1 для смешивания снабжена загрузочной воронкой 11 с запирающим механизмом 12.
Установка снабжена емкостью 13 для промывочной жидкости, соединенной с форсункой 2 посредством пневматического насоса 14, соединенного с устройством 3 подачи сжатого газа через блок 6 подготовки воздуха.
Узлы установки соединены посредством шлангов с установленными на них кранами 15, при этом на шлангах, соединенных с форсункой 2, установлены датчики давления 29. На шланге, соединяющем блок 6 подготовки воздуха с емкостью 1 установлен манометр 30.
В верхней части емкости 1 выполнено загрузочное отверстие 31 и установлен предохранитель 32 до 6 атм. Форсунка 2 по первому варианту изобретения (см. фиг. 2) содержит полый корпус 16 с соплом 17 на выходе. С полостью корпуса 1 соединены канал 18 подачи сжатого газа и канал 19 подачи чистящей суспензии. Канал 18 подачи сжатого воздуха соединен с цилиндрической полостью корпуса 1 со стороны, противоположной соплу 17. В полости корпуса 1 расположен распылитель в виде Т-образного патрубка 20, перекладина 21 которого расположена вдоль оси корпуса, а стойка 22 соединена с каналом 19 подачи чистящей суспензии. Сопло 17 имеет сужающуюся часть 23 и на выходе - цилиндрическую часть 24, при этом выходное отверстие 25 распылителя расположено на расстоянии от входа в цилиндрическую часть 24 сопла 17 с обеспечением зоны разгона для аэрозольных частиц чистящей суспензии.
Форсунка 2 по второму варианту изобретения (см. фиг. 3) также содержит полый корпус 16 с соплом 17 на выходе. С полостью корпуса 1 соединены канал 18 подачи сжатого газа в виде трубки Вентури и канал 19 подачи чистящей суспензии. Сопло 17 имеет сужающуюся часть 23 и на выходе - цилиндрическую часть 24. Выходное отверстие 26 канала 18 подачи сжатого газа расположено на расстоянии от входа в цилиндрическую часть 24 сопла с обеспечением зоны разгона для аэрозольных частиц чистящей суспензии. Канал 19 подачи чистящей суспензии сообщен с кольцевой камерой 27 корпуса, выходные отверстия 28 которой расположены вокруг выходного отверстия 26 канала подачи сжатого газа.
В обоих вариантах форсунок 2 имеются выраженные зоны разгона воздуха (зона А), при этом в форсунке на фиг. 3 зона разгона усовершенствована за счет применения трубки Вентури (конус). Имеются также зона В - зона разгона смеси воздух/чистящая смесь, в которой происходит смешивание в закрытом пространстве воздуха со смесью и первоначальный разгон полученной смеси, и зона С - зона в сопле 24 ускорителя, в которой смесь еще больше ускоряется, формируя рабочий факел с большей зоной и повышенной эффективностью очистки.
Примеры составов смесей суглинков и кварцевой пыли, применяемых для очистки:
ПП-МТ ЗО: 30% суглинка, 70% пылевидного кварца.
1111-МТ 50: 50% суглинка, 50% пылевидного кварца.
ПП-МТ 70: 70% суглинка, 30% пылевидного кварца
ПП-МТ 90: 90% суглинка, 10% пылевидного кварца.
Чистящие составы представляют собой дисперсии отмученных суглинков и специальных добавок.
В указанных составах может использоваться суглинок по ГОСТ - 28177-89 с фракцией до 40 мкм, пылевидный кварц по ГОСТ - 9077-82 с фракцией до 40 мкм.
Однако, более предпочтительно использование фракций от 100 мкм до 1,8 мм. Более крупная фракция используется для удаления тяжелых загрязнений типа коррозии и застарелой краски и позволяет производить очистку со значением качества Sa2 по ИСО 8501-1. Более мелкая фракция (от 100 мкм до 300 мкм) дополнительно измельчается при смешивании, и позволяет производить АГД очистку и обработку поверхностей, при которой химический состав поверхностного слоя остается без изменений, что является важным фактором для многих видов деталей с особыми требованиями к усталостной прочности и протеканию неконтролируемых химических процессов при эксплуатации и позволяет добиться значения качества Sa3 по ИСО 8501-1.
Выбор очищающего состава зависит от степени и вида загрязнения очищаемой поверхности, оборудования, отделочных материалов, состояния фасада, наличия архитектурных деталей и определяется технологией производства работ на конкретном объекте.
Для очистки большинства загрязнений достаточно пропорции 6 л. чистящего состава на 40 л. воды. Для окончательной промывки поверхности фасада от продуктов очистки используется водопроводная вода.
Состав ПП-МТ 30 используют для очистки сильных загрязнений, снятия окраски с поверхности, удаления ржавчины, окалины, например, для очистки металлоконструкций из алюминиевых сплавов и других цветных металлов от атмосферных и других загрязнений.
Состав ПП-МТ 50 используют для очистки средних загрязнений, послойной очистки от окрасок, удаления ржавчины, мха, плесени, нагара, «граффити» с фасадов, очистки роторов турбин, памятников архитектуры.
Состав ПП-МТ 70 используют для очистки легких загрязнений, высолов, грязепочвенных и атмосферных загрязнений.
Состав ПП-МТ 90 используют для очистки хрупких поверхностей от легких загрязнений.
Для предотвращения появления очагов био-разрушителей на фасадах и памятниках в качестве чистящего состава возможно использование извести «пушенки» по ГОСТ-9179-77 с фракцией до 100 мкм. Работа установки осуществляется следующим образом.
Установка может работать в режиме очистки, в режиме мойки/гидрофобизации и в режиме осушки. Режимы работы форсунки выбираются открытием или закрытием соответствующих кранов 15, установленных на форсунке 2, к которым присоединяются патрубки.
Установка должна эксплуатироваться при температуре окружающего воздуха не ниже +5°С.
В зависимости от вида и степени загрязнения расстояние от очищаемого объекта до выходного отверстия сопла 24 должно быть 50...180 мм. В процессе работы ось сопла должна располагаться под углом 60...80 градусов к обрабатываемой поверхности фасада.
При работе с установкой осуществляют действия в следующей последовательности:
- проверяют отсутствие зазоров в транспортных системах подачи воздуха и состава
- подсоединяют шланги подачи воздуха к компрессору и проверяют надежность соединения и отсутствие перегибов шлангов для подачи воздуха и суспензии
- заполняют емкость 1 готовым составом или приготавливают состав непосредственно в емкости 1 для чего заливают в нее водопроводную воду и в требуемой концентрации добавляют твердую составляющую
включают механизм перемешивания состава для обеспечения предварительного перемешивания состава течение не менее 10 секунд
- включают подачи воздуха и суспензии в соответствующие транспортные магистрали при этом надежном удерживании в руках форсунки 2 и направлении сопла 24 в сторону очищаемой поверхности.
В режиме очистки воздух под давлением от 4 до 12 атм поступает в устройство 3 подачи воздуха, в котором происходит распределение по системам. В осушителе 7 блока 6 подготовки воздуха происходит его осушение и смазка посредством средства 8 подачи смазки.
Из блока 6 воздух через кран/регулятор попадает в пневматический двигатель 5, который передает вращение на мешалку 4 с лопастями 9 и измельчительным ножом 10 за счет чего производится перемешивание смеси воды и чистящего состава или измельчения сухого чистящего состава типа сода, находящихся в емкости 1.
Из блока 6 воздух также подается в емкость 1 для приготовления абразивной суспензии для создания в нем давления 1-1,5 атм, необходимого для образования смеси и транспортировки ее по шлангу к форсунке 2.
При перемешивании с водой в указанных выше пропорциях ПП-МТ чистящего состава образуется абразивная суспензия под давлением в 1-1,5 атм, необходимая для проявления свойств АГД очистки и создания эффекта Ребиндера.
Суспензия из емкости 1 подается по каналу 19 в патрубок 20 или в кольцевую камеру 27, на выходе из которых она перемешивается с высоконапорным потоком воздуха, поступающего по каналу 18 от устройства 3 и приобретает ускорение. Далее смесь воздуха и суспензии разгоняется до высоких скоростей. Под действием струи образуется так называемая гидроабразивная аэрозоль, состоящая из абразивных частиц, воздуха и жидкости. Полученной таким способом гидроабразивной аэрозолыо очищают поверхности. Энергетическим носителем аэрозольных частиц в АГД способе является высокоскоростная (более 500 м/с) воздушная струя. Аэрозольные частицы представляют собой молекулы воды сосредоточенные в капли под высоким давлением (около 1 атм), внутри которых находятся твердые частицы (абразивная пыль) размером от 300 нм до 40 мкм. Ударяясь о поверхность, вода при контакте, вследствие проявления эффекта Ребиндера, снижает прочность обрабатываемой поверхности, после чего частица абразива механически разрушает загрязнение и вода вымывает расколовшиеся фрагменты и уносит их вместе с использованным абразивом.
Рабочая жидкость обеспечивает транспортировку абразивных частиц от расходной емкости до обрабатываемой поверхности, непрерывно очищает обрабатываемую поверхность, удаляя отработавшие абразивные частицы и частички снятого материала, исключает образование пыли, регулирует тепловой режим в зоне обработки, позволяет собирать отходы от очистки и использовать рабочую смесь повторно.
В режиме мойки/гидрофобизации пневматический насос 14, также работающий от воздуха, поступающего из устройства 3, обеспечивает перекачку воды или гидрофобизатора из емкости 13 для промывочной жидкости через шланг к форсунке 2.
Режим сушки достигается при закрытии двух кранов 15 на шлангах, соединенных с емкостями 1, 13 и открытии крана 15 шланга, соединенного с устройством 3 подачи воздуха. Полученной воздушной струей из форсунки 2 производится просушка поверхности.
При взаимодействии с поверхностью предлагаемый метод обработки не оказывает отрицательного влияния на параметры исходной поверхности металла, что выгодно отличает его от других способов очистки и дезактивации. После обработки физико- химический состав поверхностного слоя металла остается без изменений, что является важным фактором для многих видов деталей с особыми требованиями к усталостной прочности и протеканию неконтролируемых химических процессов при эксплуатации. Также при использовании предлагаемого способа улучшаются адгезионные свойства металла, что обусловлено уменьшением поверхностного водопоглощения после обработки.

Claims

Формула изобретения
1. Установка для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей, содержащее емкость для приготовления абразивной суспензии с механизмом для перемешивания, включающим мешалку с по меньшей мере одной лопастью, и форсунку для распыления абразивной суспензии, соединенную с указанной емкостью и с устройством подачи сжатого газа, отличающееся тем, что мешалка механизма для перемешивания включает измельчительный нож, установленный на ней в донной части емкости.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что механизм для перемешивания включает связанный с мешалкой пневматический двигатель, соединенный с устройством подачи сжатого газа через блок подготовки воздуха, включающий осушитель и средство подачи смазки.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что емкость для смешивания снабжена загрузочной воронкой с запирающим механизмом.
4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена емкостью для промывочной жидкости, соединенной с форсункой посредством пневматического насоса, соединенного с устройством подачи сжатого газа через блок подготовки воздуха, включающий осушитель и средство подачи смазки.
5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что ее узлы соединены посредством шлангов с установленными на них кранами, при этом на шлангах, соединенных с форсункой, установлены датчики давления.
6. Форсунка для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей, содержащая полый корпус с соплом на выходе, соединенные с полостью корпуса канал подачи сжатого газа и канал подачи чистящей суспензии, отличающаяся тем, что канал подачи сжатого воздуха соединен с цилиндрической полостью корпуса со стороны, противоположной соплу, форсунка снабжена расположенным в полости корпуса распылителем в виде Т- образного патрубка, перекладина которого расположена вдоль оси корпуса, а стойка соединена с каналом подачи чистящей суспензии, сопло имеет сужающуюся часть и на выходе - цилиндрическую часть, а выходное отверстие распылителя расположено на расстоянии от входа в цилиндрическую часть сопла с обеспечением зоны разгона для аэрозольных частиц чистящей суспензии.
7. Форсунка для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей, содержащая полый корпус с соплом на выходе, соединенные с полостью корпуса канал подачи сжатого газа и канал подачи чистящей суспензии, отличающаяся тем, что сопло имеет сужающуюся часть и на выходе - цилиндрическую часть, выходное отверстие канала подачи сжатого газа расположено на расстоянии от входа в цилиндрическую часть сопла с обеспечением зоны разгона для аэрозольных частиц чистящей суспензии, а канал подачи чистящей суспензии сообщен с кольцевой камерой корпуса, выходные отверстия которой расположены вокруг выходного отверстия канала подачи сжатого газа.
8. Способ аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей, заключающийся в том, что воздействуют на поток абразивной суспензии сжатым газом с образованием аэрозольных частиц и подают поток аэрозольных частиц из сопла форсунки на поверхность, отличающийся тем, что после образования аэрозольных частиц обеспечивают их разгон внутри форсунки перед выходом из сопла.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что используют сопло с не расширяющейся частью на выходе.
10. Состав для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей, содержащий твердые частицы суглинка и кремнезема, отличающийся тем, что суглинок и кремнезем имеют следующее соотношение, масс.%:
суглинок 25-90
кремнезем 10-75
11. Состав по п. 10, отличающийся тем, что твердые частицы суглинка и кремнезема имеют размеры от 100 мкм до 1,8 мм.
PCT/RU2010/000671 2010-03-23 2010-11-15 Устройства и способ для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей WO2011119069A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010110986 2010-03-23
RU2010110986/05A RU2450906C2 (ru) 2010-03-23 2010-03-23 Установка для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей, форсунка для нее (варианты), способ аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей и состав для нее

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011119069A1 true WO2011119069A1 (ru) 2011-09-29

Family

ID=44657009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2010/000671 WO2011119069A1 (ru) 2010-03-23 2010-11-15 Устройства и способ для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20110237162A1 (ru)
RU (1) RU2450906C2 (ru)
WO (1) WO2011119069A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113880297A (zh) * 2021-09-30 2022-01-04 深水海纳水务集团股份有限公司 一种氯代有机物污水的处理方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104973604A (zh) * 2015-07-16 2015-10-14 安徽东阳矿业科技有限公司 一种石英砂提纯在线加料冲洗分选装置
US10416061B2 (en) * 2017-12-08 2019-09-17 Fca Us Llc Blank washer inspection system
USD919208S1 (en) * 2019-07-26 2021-05-11 Kärcher North America, Inc. Portable cleaning device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1247079A1 (ru) * 1984-11-20 1986-07-30 Институт Биохимии Ан Армсср Гомогенизатор
US4802313A (en) * 1986-05-12 1989-02-07 Alc Co., Inc. Abrasive blasting system
SU1740142A1 (ru) * 1987-06-25 1992-06-15 Киевский Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.60-Летия Ссср Способ гидроабразивной очистки поверхностей деталей
RU2252084C2 (ru) * 2003-07-08 2005-05-20 Виктор Иванович Савченко Состав для гидроабразивной очистки поверхностей деталей и дезактивации
RU2325987C2 (ru) * 2006-08-01 2008-06-10 Виктор Петрович Крючков Устройство для абразивно-струйной обработки поверхности

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU704685A1 (ru) * 1977-07-25 1979-12-25 Войсковая Часть 25840 Аэрогидродинамический излучатель дл очистки внутренних поверхностей труб
SU1553212A1 (ru) * 1988-06-10 1990-03-30 Головное Специализированное Конструкторско-Технологическое Бюро По Механизации Процессов Очистки И Промывки Деталей И Узлов Тракторов И Сельхозмашин Способ очистки поверхности и устройство дл его осуществлени
US5375378A (en) * 1992-02-21 1994-12-27 Rooney; James J. Method for cleaning surfaces with an abrading composition
RU2242298C1 (ru) * 2003-04-03 2004-12-20 Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Предприятие "Нефтетрубосервис" Установка абразивно-струйной очистки внутренней резьбовой поверхности муфты и инструмент абразивно-струйной очистки
JP4878150B2 (ja) * 2005-11-18 2012-02-15 安部ガナイト工業株式会社 ブラスト方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1247079A1 (ru) * 1984-11-20 1986-07-30 Институт Биохимии Ан Армсср Гомогенизатор
US4802313A (en) * 1986-05-12 1989-02-07 Alc Co., Inc. Abrasive blasting system
SU1740142A1 (ru) * 1987-06-25 1992-06-15 Киевский Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.60-Летия Ссср Способ гидроабразивной очистки поверхностей деталей
RU2252084C2 (ru) * 2003-07-08 2005-05-20 Виктор Иванович Савченко Состав для гидроабразивной очистки поверхностей деталей и дезактивации
RU2325987C2 (ru) * 2006-08-01 2008-06-10 Виктор Петрович Крючков Устройство для абразивно-струйной обработки поверхности

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"M., Aktsionernoe obschestvo ''TVANT''", ENTSIKLOPEDIYA GAZOVOI PROMYSHLENNOSTI. 4-OE IZDANIE, 1994, pages 205 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113880297A (zh) * 2021-09-30 2022-01-04 深水海纳水务集团股份有限公司 一种氯代有机物污水的处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010110986A (ru) 2011-09-27
US20110237162A1 (en) 2011-09-29
RU2450906C2 (ru) 2012-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080176487A1 (en) Portable cleaning and blasting system for multiple media types, including dry ice and grit
US5827114A (en) Slurry blasting process
US6116858A (en) Jet finishing machine, jet finishing system using two-phase jet finishing method
US4815241A (en) Wet jet blast nozzle
CA2295855C (en) Method and apparatus for producing a high-velocity particle stream
US20220161387A1 (en) A method and apparatus for finishing a surface of a component
US6273790B1 (en) Method and apparatus for removing coatings and oxides from substrates
RU2450906C2 (ru) Установка для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей, форсунка для нее (варианты), способ аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей и состав для нее
TWI421935B (zh) 以漿料清洗蝕刻容室之裝置及方法
WO1995007132A1 (fr) Procede et installation d'epuration d'un gaz par lavage avec une colonne venturi
US5317841A (en) Method for removal of surface contaminants from metal substrates
WO2010119201A1 (fr) Procédé et installation de traitement de surface par jets de fluide cryogénique
CN111843849A (zh) 安全环保型飞机蒙皮漆层的物理清除工艺及清除系统
RU94501U1 (ru) Установка для аэрогидродинамической абразивной очистки поверхностей, форсунка для нее (варианты)
CN213824212U (zh) 一种用于飞机清洗的微纳米气泡水发生装置
US5527203A (en) Method for removal of surface contaminants from metal substrates
WO2005049239A1 (en) Cleaning duct walls
CN115781532A (zh) 低压大流量气混自激脉冲双空蚀射流发生装置及清洗装置
Yang et al. Research on automatic cleaning equipment with high pressure water jet for optical pipelines
RU2413602C2 (ru) Способ гидроабразивной очистки поверхностей путем удаления тонких поверхностных слоев
CN102719836A (zh) 矿山载重车翻斗喷涂涂装前用高压喷射处理剂及制备方法
CN2303705Y (zh) 金属表面清理机
WO2000010739B1 (en) Process and device for treating surfaces
CN217668807U (zh) 一种船用无尘喷砂机
CN219984399U (zh) 固液混合装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10848559

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10848559

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1