Устройство для сверхзвукового напыления Советский патент 1992 года по МПК B05B7/20 

Изобретение относится к устройствам для газотермического напыления с использованием сверхзвуковой газовой струи.

Известно устройство для сверхзвукового напыления, содержащее водоохлаждае- мую камеру сгорания, один эжектор для вдувания горючего газа и кислорода, узел поворота газового потока и сопло Лаваля; в теле узла поворота газового потока размещен канал для вдувания порошкового материала коаксиально с соплом Лаваля.

Основные недостатки такого устройства:

значительные потери энергии струи в узле поворота продуктов сгорания:

значительный обьем камеры сгорания при обратных ударах пламени может угрожать безопасности оператора;

необходимость применения горючего газа со значительным давлением - 4-6 эти.

Последнее условие продиктовано тем, что для обеспечения сверхзвуковой струи и

высокого качества покрытий необходимо подать значительный обьем горючего газа - до 5 м3/ч.

Это условие выполняется за счет инжек- ционного устройства, в котором кислород с давлением 8-10ати эжектирует горючий газ с относительно высоким давлением 4-6 эти. Необходимость применения горючего газа с давлением 4-6 эти сужает применение сверхзвукового напыления.

В качестве горючего газа для автогенных процессов и напыления используют сжиженный пропан-бутан в 40 л баллонах, которые обеспечивают подачу газа в летний период при давлении 1-2 ати, а в зимний период всего 0,8-1,5 ати.

Целью изобретения является обеспечение требуемой тепловой мощности при ис-. пользованиигорючихгазов

распространенного диапазона давлений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для сверхзвукового напылеО

N

S

U

ния. содержащим камеру сгорания, соединенную с соплом Лаваля, канал для вдувания порошкового материала по оси сопла Лаваля, штуцера для подвода порошкового материала, горючего газа и кислорода, камера сгорания выполнена в виде четырех медных водоохлаждаемых капсул, соединенных с одной стороны с трубной медной доской и соплом Лаваля, а с другой стороны - трубной доской с коллектором горючего газа и коллектором кислорода через четыре штуцера-эжектора.

На фиг. 1 изображено устройство для сверхзвукового напыления в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Горючая смесь подается в четыре отдельные капсулы 1 камеры сгорания с помощью четырех высоконапорных эжекторов, между которыми расположен трубчатый штуцер 2 для подвода порошкового материала. Кислород подводится через штуцер 3 в кольцевой коллектор 4, из которого через четыре сопла 5 вдувается в капсулы 1. При этом кислород эжектирует горючий газ из кольцевого коллектора 6.

На период поджига в капсулы 1 камеры сгорания вводится водород по той же схеме, что и основной горючий газ. Капсулы 1 камеры сгорания через трубную доску 7 сооб- щены с соплом Лавзля 8, а с противоположной стороны - через трубную доску 9 с кольцевым коллектором горючего газа 6.

Сопло Лаваля 8, трубные доски 7, 9 и капсулы 1 камеры сгорания i изготовлены из меди и охлаждаются водой, которая прогоняется между стальным кожухом 10 и охлаждаемыми элементами.

Устройство работает следующим образом.

В четыре капсулы 1 камеры сгорания подается горючий газ, например, пропанбутан и водород с расходом 0,5 м /ч и 0,3 м /ч и на срезе сопла 8 поджигается любым источником открытого пламени либо электрической искрой. Затем подается кислород

также в четыре капсулы 1 камеры сгорания и плавно повышается его расход до получения примерно стехиометрического соотношения с горючими газами. При доведении расхода кислорода примерно до 2,0-3,0 мэ/ч

фронт пламени проскакивает во все четыре капсулы за счет значительного повышения скорости распространения пламени по мере приближения состава горючей смеси до стехиометрического соотношения. При

этом меняется характер факела: вместо лохматого, размытого, вялого факел становится жесткий, свистящий. С появлением такого факела-признака проскока пламени в капсулы 1 подача водорода прекращается. На

весь период запуска тратится 8-10 с при ручном открывании вентилей или 4-5 с при автоматическом. Затем повышается расход горючего газа.

Формула изобретения

Устройство для сверхзвукового напыления, содержащее камеру сгорания, соединенную с соплом Лаваля, канал для вдувания порошкового материала по оси солла Лаваля штуцера для подвода порошкового материала, горючего газа и кислорода, отличающееся тем, что, с целью обеспечения требуемой тепловой мощности при использовании горючих газов распространенного диапазона давлений, камера сгорания выполнена в виде четырех медных водоохлаждаемых капсул, соединенных с одной стороны с соплом Лаваля трубной медной доской, а с противоположной стороиы тоже трубной доской с коллектором горючего газа и коллектором кислорода через штуцера-эжекторы.

fO

Использование: изобретение относится к устройствам для газотермического напыления с помощью сверхзвуковой газовой струи и может быть использовано для обеспечения требуемой тепловой мощности при использовании горючих газов распространенного диапазона давления. Сущнос1ъ изобретения: камера сгорания выполнена в виде четырех медных водоохлаждаемых капсул, соединенных с одной стороны с соплом Лаваля трубной медной доской, а с противоположной стороны тоже трубной доской с коллектором горючего газа и коллектором кислорода через штуцера-эжекторы. 2 ил.