Горелка для напыления порошковых материалов

 

Изобретение относится к оборудованию для газотермического нанесения покрытий, в частности к горелкам для напыления порошковых материалов газопламенным способом. Целью изобретения является повышение производительности напыления и снижение удельного расхода горючей смеси за счет улучшения условий теплообмена частиц порошкового материала с пламенем, что повышает их теплосодержание. Кислородно-ацетиленовая смесь, поступающая в полость для выхода, обеспечивает непрерывное горение на срезе мундштука 4. Порошок транспортируется из питателя в сопло 5 и попадает в зону пламени. В струе пламени частицы порошка становятся пластичными и при соударении с поверхностью сцепляются с ней, образуя покрытие. Выполнение полости для выхода газовой смеси в виде концентричной кольцевой щели с разными углами наклона ее наружной и внутренней поверхностей на выходе мундштука позволяет получить сплошной конус пламени, в котором газопорошковая смесь обжимается струйками пламени. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4325456/23-05 (22) 09.11.87 (46) 23.01.90. Бюл. № 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт автогенного машиностроения (72) В. А. Агеев, А. К. Никитин и А. М. Данилин (53) 678.056 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1210902, кл. В 05 В 7/20, 1984. (54) ГОРЕЛКА ДЛЯ НАПЫЛЕНИЯ НОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к оборудованию для газотермического нанесения покрытий, в частности к горелкам для напыления порошковых материалов газопламенным способом. Целью изобретения является повышение производительности напы„„ЯУ„„1537303 (51) 5 В 05 В 7/20

2 ления и снижение удельного расхода ro рючей смеси за счет улучшения условий теплообмена частиц порошкового материала с пламенем, что повышает их теплосодержание. Кислородно-ацетиленовая смесь, поступающая в полость для выхода, обеспечивает непрерывное горение на срезе мундштука 4. Порошок тра нспорти руется из питателя в сопло 5 и попадает в зону пламени. В струе пламени частицы порошка становятся пластичными и при соударении с поверхностью сцепляются с ней, образуя покрытие. Выполнение полости для выхода газовой смеси в виде концентричной кольцевой щели с разными- углами наклона ее наружной и внутренней поверхностей на выходе мундштука позволяет получить сплошной конус пламени, в котором газопорошковая смесь обжимается струйками пламени. 1 ил.

1537303

Изобретение относится к оборудованию ля газотермического нанесения покрытий. частности к горелкам для напыления поошковых материалов газопламенным спообом.

Цель изобретения — повышение производительности напыления и снижение удельного расхода горючей смеси, На чертеже изображена принципиальная схема горелки.

Горелка содержит корпус 1 с каналами

2 и 3 для подачи горючего газа и кис,лорода соответственно, мундштук 4 с порош! ковым соплом 5 и кольцевой полостью чля выхода газовой смеси, концентрично ! расположенной вокруг него и имеющей наружную б и внутреннюю 7 образующие.

В корпус горелки 1 запрессован газовый инжектор 8, при этом полость для выхода газовой смеси расположена под углом 2-5

,к оси порошкового сопла 5, причем на конечном участке внутренней поверхности щели выполнен скос под углом 7-12 к оси порошкового сопла, а ширина коль цевой щели на срезе мундштука составляет ,, 1,05-1,20 ширины щели на входе.

Горел ка работает следукнцим образом.

Поступающий в корпус горелки 1 кисло род попадает в газовый инжектор 8 и, проходя через него, создает в ацетиленовом канале 3 разрежение, подсасывая таким образом ацетилен. Образовавшаяся кислородо-ацетиленовая смесь поступает в щелевую полость для выхода газовой смеси мундштука 4, обеспечивая непрерывное горение на срезе мундштука. Порошок транспортируется из питателя (не показан) в порошковое сопло 5 мундштука 4 и попадает в зону пламени. Благодаря дополнительной кинетической, а также тепловой энергии, приобретенной в струе пламени, ставшие пластичными частицами порошка ударяются о поверхность, сцепляются с ней и образуют покрытие.

Выполнение полости для выхода газовой смеси в виде концентричной кольцевой щели с разными углами наклона ее наружной и внутренней поверхностей на выходе мундштука позволяет получить сплошной (без разрывов) конус пламени так, что, находясь в нем газопорошковая струя обжимается всеми струйками этого пламени, а значит, существенно улучшаются условия теплообмена частиц порошкового материала с пламенем и повышается их теплосодержание. Кроме того, газовый поток столба пламени единичной длины (например, на срезе мундштука) имеет меньшую поверхность контакта с воздухом, чем в случае выполнения полости для выхода горючей смеси в виде цилиндрических газовых сопел при равенстве площадей выхода. Таким образом, меньшее колич ство тепла уходит на нагрев окружающего воздуха. Вследствие этого также возрастает теплоэффективность пламени и, следовательно, поглощение частицами порошка выделяющегося при .-орении тепла.

5 В случае выполнения угла наклона наружной поверхности щели менее 2 внешняя граница пламени становится черезмерно протяженной и пламя успевает в значительной степени охладиться до контаи10 та его периферийной зоны с порошком.

В случае выполнения наружнои поверхости кольцевой щели под углом большим чем 5 протяженность пламени и, следовательно, время контакта частиц порошка с ним становятся недостаточными.

Выполнение внутренней поверхности кольцевой щели на выходе мундштука менее 7 снижает максимальную тепловую эффективность пл а мен и, поскольку пламя концентрируется не в самой высокотемпературной зоне и вследствие этого не обеспечивает повышение коэффициента использования порошка.

Выполнение скоса внутренней выходной поверхности кольцевой щели под углом более 12 приводит к отрыву погра25 ничного слоя потока газовой смеси в месте излома конуса. Поток отжимается от центра, уменьшается угол выхода, а в центральной части резко тормозится, что вызываает перегрев мундштука. Протяженность контакта порошка с пламенем сжц30

Выполнение ширины щел и на выходе менее 1,05 ширины щели на входе не позволяет потоку горючей смеси успеть развернуться под разными улами, что снижает протяженность фронта пламени.

Ширина щели на выходе более 1,2 ширины на входе вызывает значительное проявление диффузорного (тормозящего) эффекта на выходном участке, снижает скорость истечения, мундштук перегревает40 ся и возникает возможность появления обратных ударов пламени.

Длина кольцевой щели принципиально не влияет на сущность изобретения, изменяя лишь расходные характеристики газовых сопел за счет различного влияния

45 погранично-о слоя потока газовой смеси при различной длине щели.

Формула изобретения

Горелка для напыления порошковых материалов, содержащая корпус с каналами подачи горючего газа и кислорода, мундштук с порошковым соплом и полостью для выхода газовой смеси, концентрично расположенной вокруг него, отличаюи(аяся тем, что, с целью повышения производительности напыления и снижения удельного расхода горючей смеси, полость для выхода газовой смеси выпол1537303

Составитель Л. Янюшин

Редактор А. Козориз Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 126 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 нена в виде концентричной кольцевой щели, расположенной под углом 2-5 к оси порошкового сопла, при этом на конечном участке внутренней поверхности щели выполнен скос под углом 7-12 к оси порошкового сопла, а ширина кольцевой щели на срезе мундштука составляет 1,05l,20 ширины щели на входе.