Смеситель для смешения газа с электролитом при электрохимической обработке Советский патент 1993 года по МПК B23H7/36 

Ј

Изобретение относится к технологическому оборудованию для электрохимической обработки (ЭХО). Смеситель содержит корпус с каналами для подачи газа и электролита и камерой смешения, а также трубопровод. Гомогенизатор газб- электролитной смеси, выполненный в виде кассеты с перегородками и перфорированными крышкой и дном, в которую помещены шарики с удельным весом выше, чем удельный вес электролита, установлен на входе в межэлектродный зазор (МЭЗ) химической ячейки, а трубопроводом соединен с камерой смешения. 3 ил.

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности, к технологическому оборудованию для электрохимической обработки (ЭХО).

Цель изобретения - повышение дисперсности газа в электролите.

Сопоставительный анализ предлагаемой конструкции с прототипом и другими техническими решениями показывает, что заявляемый смеситель отличается наличием новых конструктивных элементов, создающих более высокий технологический эффект, а именно: наличие гомогенизатора, выполненного в виде кассеты с перегородками и перфорированными дном и крышкой, в которую помещены шарики с удельным весом выше, чем удельный вес электролита; гомогенизатор установлен отдельно от камеры смешения на входе в межэлектродный зазор (МЭЗ) химической ячейки.

Введенные новые конструктивные признаки позволяют иметь новое свойство - более высокую дисперсность газа в электролите.

На фиг. 1 показан смеситель, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - схема обработки образца ЭХО с неравномерным припуском.

Смеситель содержит корпус 1 с камерой смешения известной конструкции для первичного смешивания газа с электролитом. каналы 2 и 3 для подвода газа и электролита соответственно, трубопровод 4, который соединяет камеру смешения с гомогенизатором 5, установленным на входе в межэлектродный зазор (МЭЗ) химической ячейки 6. Гомогенизатор 5 состоит из кассеты 7, перегородок 8 и перфорированных

00

ю

Јь

го о

N

крышки 9 и дна 10. В камеру 7 помещены шарики 11, удельный вес которых выше удельного веса электролита, при этом шарики изготавливаются из химически стойкого материала, например из капролона. Диаметр шариков рекомендуется брать в пределах 15-25 мм, т.к. при диаметре меньше 15 мм возрастает гидравлическое сопротивление, а при диаметре больше 25 мм снижается турбулизация всего обьема газоэлектролитной смеси.

Обьем кассеты нужно принять равным объему секундной производительности насоса станка. При меньшем объеме возрастает гидравлическое сопротивление, а значительное увеличение объема кассеты снижает градиент скорости потока в камере, а следовательно, турбулизацию потока.

Для полной гомогенизации смеси высота засыпки шариков h должна быть не меньше десяти диаметров шариков, потому что при малой высоте засыпки увеличивается прямоток электролита в кассете и снижает- ся турбулизация. Высота кассеты Н должна быть в пределах 1,2-1.3 от пысоты засыпки для движения шариков под действием потока, что способствует его турбулизации.

Смеситель работает следующим образом. Газ поступает по каналу 2, а электролит по каналу 3 в камеру смешения корпуса 1, где происходит образование смеси. Эта смесь по трубопроводу 4 поступает в гомогенизатор 5. Здесь происходит окончательное диспергирование газа в электролите. Благодаря тому, что шарики в кассете образуют сложную, постоянно меняющуюся под действием потока лабиринтную систему при движении смеси возникает интенсивная турбулизация потока с высоким градиентом скорости. Это способствует образованию высокодиспсрсной газоэлектролитной смеси.

Шарики из большинства геомефичо- ских форм имеют наименьшее гидравлическое сопротивление, з конструкция гомогенизатора проста и, будучи однажды отрегулированной, не требует последующих регулировок и, кроме того, не засоряется.

Экономическая эффективность разработанной конструкции определялась на образцах с неравномерным припуском на ЭХО

(фиг.З) и оценивалась по коэффициенту локализации Кл. численное значение которого определялось по разработанной авторами формуле

5

Дк

Z6

-O-s-H -g-).

В представленном виде коэффициент Кл

0 имеет тот физический смысл, что при Д 0

он показывает, при каком относительном

ZG

припуске -- происходит полный съем сту- Јм

пени ZM. В этом случае коэффициент Кл - 1, т.е. процесс ЭХО характеризуется максимальной локализацией. Если имеется остаточная неровность Д« , то Кл 1 и чем больше ZW , тем ниже Кл.

« Опытами установлено, что при обработке образцов без гомогенизатора коэффициент Кл 0,6, а с применением гомогенизатора, при тех же условиях, Кл 0,8.

Расчеты показывают, что при Кл 0,6 высота конечных неровностей Д« 0,915 мм, а при Кл 0,8 Д 0,12 мм, т.е. почти в 6 раз ниже. Это позволит снизить припуск на обработку на лопатках ГТД с 3-3.5 мм до 0,8Q 1,0 мм, что приведет к экономии металла на одно изделие в пределах 15-20%.

Формула изобретения Смеситель для смешения газа с электg ролитом при электрохимической обработке, содержащий корпус с каналами для подачи газа и электролига и с камерой смешения и гомогенизатор, отличающийся тем, что, с целью повышения дисперсности газа

Q в электролите и равномерного распределе- .ния его концентрации по длине межэлек.т- родного зазора, гомогенизатор выполнен в виде кассеты с вертикально расположенными перегородками, перфорированным дном

с и крышкой, в которую помещены шарики с удельным весом выше, чем удельный вес электролита, при этом высота засыпки ша- с риков не меньше десяти их диаметров, а гомогенизатор предназначен для установки

Q на входе в межэлектрический зазор химической ячейки и соединен с камерой смешения.

-е

с г° Кэ

t

v

со ю л ю

2

I

.

Illl

r 05 - . 1 5

iI г

: CM

1 a r§

H и «ft

§ §

§ S S

«e

5

S «,S ё

Q. Ci о «

I

f

vo

5r 5:

Ci

v

X)

5

s

55

1 t Q. CX

s|

J- )

j

Qj

0

t

к

5s

«Vj

%

M

§v§

4

5

i

| ,

H

о

VI5

8 &

Ј § &

CO

I

г

о

I

,N V ;0

§ В w «v

О С

IS

с ь

j C

§ 3: i

3

ю

CO

ГТ

e