RU2486046C1 - Surface cleaning abrasive-jet tool - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to surface cleaning by abrasive materials. Proposed device comprises mixing chamber accommodating ejection channel to feed abrasive materials and heated fluid ejection channel. Besides, said chamber houses Laval nozzle to form high-velocity gas flow jet. Said heated fluid ejection channel allows fluid evaporation at its outlet. Said heated fluid ejection channel outlet and Laval nozzle end edge are arranged to allow uniform mixing of abrasive particle with fluid vapors in thermomechanical flow composed by fluid vapors and abrasive particles in gas flow. Laval nozzle length equals 1.1-1.5 of its throat.

EFFECT: possibility to clean surfaces with inflammable coatings.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области устройств, которые предназначены для очистки различных поверхностей абразивными материаламиThe invention relates to the field of devices that are intended for cleaning various surfaces with abrasive materials

Известен термоабразивный инструмент для очистки различных поверхностей, включающий смесительную камеру, в корпусе которой выполнен эжекционный канал для подачи абразивных материалов, и установленное внутри нее сопло Лаваля для формирования высокоскоростной струи потока газа (см., напр., патент РФ №2210487, ⁷ В24С 7/00 опубл. 2003 г.).A thermo-abrasive tool for cleaning various surfaces is known, including a mixing chamber, in the casing of which an ejection channel for supplying abrasive materials is made, and a Laval nozzle installed inside it for forming a high-speed jet of gas flow (see, for example, RF patent No. 2210487, ⁷ В24С 7 / 00 publ. 2003).

Недостатком известного инструмента является то, что он не обеспечивает необходимую плотность потока абразивного материала и не позволяет осуществлять его применения для очистки поверхностей с легко воспламеняемыми покрытиями.A disadvantage of the known tool is that it does not provide the necessary flow density of the abrasive material and does not allow its use for cleaning surfaces with flammable coatings.

В основу изобретения поставлена задача обеспечить увеличение плотности потока абразивного материала на выходе инструмента путем изменения его конструкции и одновременно осуществить возможность его применения для очистки поверхностей с легко воспламеняемыми покрытиями.The basis of the invention is the task of ensuring an increase in the density of the flow of abrasive material at the outlet of the tool by changing its design and at the same time realize the possibility of its use for cleaning surfaces with flammable coatings.

Поставленная задача решается тем, что термопароабразивоструйный инструмент для очистки поверхностей, включающий смесительную камеру, в корпусе которой выполнен эжекционный канал для подачи абразивных материалов, и установленное внутри нее сопло Лаваля для формирования высокоскоростной струи потока газа, имеет дополнительно выполненный в корпусе смесительной камеры эжекционный канал для подачи подогретой жидкости, выход эжекционного канала для подачи жидкости расположен в корпусе смесительной камеры не далее среза концевой части сопла Лаваля, причем сопло Лаваля имеет длину, равную 1,1-1,15 его критического сечения, и на выходе термопароабразивоструйного инструмента может быть смонтирован глушитель.The problem is solved in that the thermo-steam-abrasive-blasting tool for cleaning surfaces, including a mixing chamber, in the housing of which an ejection channel for supplying abrasive materials is made, and a Laval nozzle installed inside it for forming a high-speed jet of gas flow, has an additional ejection channel for heated liquid supply, the exit of the ejection channel for supplying liquid is located in the housing of the mixing chamber no further than the end section Laval opal, moreover, the Laval nozzle has a length equal to 1.1-1.15 of its critical section, and a silencer can be mounted at the outlet of the thermo-steam-abrasive blasting tool.

Поскольку в корпусе смесительной камеры дополнительно выполнен эжекционный канал для подачи подогретой жидкости, выход эжекционного канала для подачи жидкости расположен в корпусе смесительной камеры не далее среза концевой части сопла Лаваля, причем сопло Лаваля имеет длину, равную 1,1-1,15 его критического сечения, и на выходе термопароабразивоструйного инструмента может быть смонтирован глушитель, обеспечивается увеличение плотности потока абразивного материала на выходе инструмента путем изменения его конструкции и одновременно осуществляется возможность его применения для очистки поверхностей с легко воспламеняемыми покрытиями.Since an ejection channel for supplying heated liquid is additionally made in the housing of the mixing chamber, the outlet of the ejection channel for supplying liquid is located in the housing of the mixing chamber no further than a cut of the end part of the Laval nozzle, the Laval nozzle having a length equal to 1.1-1.15 of its critical section , and a silencer can be mounted at the outlet of the thermo-steam-abrasive blasting tool, an increase in the density of abrasive material at the outlet of the tool by changing its design and at the same time there is the possibility of its use for cleaning surfaces with flammable coatings.

На графическом материале изображен термопароабразивоструйный инструмент в продольном сечении.The graphical material shows a thermo-steam-abrasive blasting tool in longitudinal section.

Термопароабразивоструйный инструмент для очистки поверхностей включает: эжекционный канал для подачи абразивных материалов 1, корпус смесительной камеры 2, смесительную камеру 3, глушитель 4, канал 5, эжекционный канал для подачи подогретой жидкости 6, сопло Лаваля 7.A thermo-steam-abrasive-blasting tool for cleaning surfaces includes: an ejection channel for feeding abrasive materials 1, a housing of the mixing chamber 2, a mixing chamber 3, a muffler 4, channel 5, an ejection channel for supplying heated liquid 6, a Laval nozzle 7.

Термопароабразивоструйный инструмент работает следующим образом. Через сопло Лаваля 7 в смесительную камеру 3 поступает высокотемпературный, высокоскоростной газовый поток, который перемещается по внутренней полости смесительной камеры 3 и создает эффект разряжения. Под действием разряжения абразивные частицы по эжекционному каналу 1 поступают в смесительную камеру 3, а предварительно подогретая жидкость, проходя по эжекционному каналу 5, испаряется на его выходе 6, который расположен не далее среза сопла Лаваля 7, и диффундирует в термомеханический поток, который будет состоять из паров жидкости и абразивных частиц в газовом потоке. Так как выход эжекционного канала 5 расположен не далее среза концевой части сопла Лаваля 7, происходит полное и равномерное смешение абразивных частиц с образованными парами жидкости. В результате турбулентного смешения происходит и увеличение плотности термомеханического потока, и выравнивание его скорости для передачи кинетической энергии на обрабатываемую поверхность, поскольку опытно экспериментальным путем была выбрана длина сопла Лаваля 7 в пределах 1,1-1,15 его критического сечения. С целью снижения шума на выходе смесительной камеры 3 может быть устанавлен глушитель 4.Thermo-steam-abrasive blasting tool operates as follows. Through the Laval nozzle 7, a high-temperature, high-speed gas stream enters the mixing chamber 3, which moves through the internal cavity of the mixing chamber 3 and creates a vacuum effect. Under the action of rarefaction, the abrasive particles enter the mixing chamber 3 through the ejection channel 1, and the preheated liquid passing through the ejection channel 5 evaporates at its outlet 6, which is located no further than the cut of the Laval nozzle 7, and diffuses into the thermomechanical flow, which will consist from liquid vapors and abrasive particles in a gas stream. Since the exit of the ejection channel 5 is located no further than the cut of the end part of the Laval nozzle 7, complete and uniform mixing of the abrasive particles with the formed liquid vapor occurs. As a result of turbulent mixing, there is an increase in the density of the thermomechanical flow and its speed equalization for transferring kinetic energy to the surface being treated, since the length of the Laval 7 nozzle was chosen experimentally experimentally within 1.1-1.15 of its critical section. In order to reduce noise, a muffler 4 can be installed at the outlet of the mixing chamber 3.

Поскольку на обрабатываемую поверхность происходит воздействие термомеханического потока с увеличенной плотностью, включающего пары жидкости, обеспечивается более качественная очистка поверхности, исключается воспламенение покрытия этой поверхности и снижается образование пыли при работе инструмента.Since a thermomechanical flow with an increased density, including liquid vapors, is exposed to the treated surface, better cleaning of the surface is ensured, ignition of the coating of this surface is eliminated and dust formation during tool operation is reduced.

Claims (2)

1. Термоабразивоструйный инструмент для очистки поверхностей, содержащий смесительную камеру, в корпусе которой расположен эжекционный канал для подачи абразивных материалов и установленное внутри нее сопло Лаваля для формирования высокоскоростной струи потока газа, отличающийся тем, что он снабжен эжекционным каналом для подачи подогретой жидкости, расположенным в корпусе смесительной камеры и выполненным с возможностью испарения упомянутой жидкости на его выходе, при этом выход эжекционного канала для подачи подогретой жидкости и срез концевой части сопла Лаваля расположены с возможностью обеспечения равномерного смешения абразивных частиц с парами жидкости в термомеханическом потоке, состоящем из паров жидкости и абразивных частиц в газовом потоке, а сопло Лаваля выполнено с длиной, равной 1,1-1,15 его критического сечения.1. Thermoabrasive blasting tool for cleaning surfaces, containing a mixing chamber, in the housing of which there is an ejection channel for supplying abrasive materials and a Laval nozzle installed inside it for forming a high-speed jet of gas flow, characterized in that it is equipped with an ejection channel for supplying heated liquid located in the housing of the mixing chamber and made with the possibility of evaporation of the aforementioned liquid at its output, while the output of the ejection channel for supplying heated liquid a section of the end part of the Laval nozzle is arranged to ensure uniform mixing of abrasive particles with liquid vapor in a thermomechanical stream consisting of liquid vapor and abrasive particles in a gas stream, and the Laval nozzle is made with a length equal to 1.1-1.15 of its critical section. 2. Термоабразивоструйный инструмент по п.1, отличающийся тем, что на выходе смесительной камеры смонтирован глушитель для снижения шума. 2. Thermoabrasive blasting tool according to claim 1, characterized in that a silencer is mounted at the output of the mixing chamber to reduce noise.