Горелка для газопламенного напыления

 

Изобретение относится к средствам для термического нанесения металлических покрытий напылением и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства. Цель - повышение производительности, снижение расхода составляющих горючей смеси и расширение технологических возможностей горелки. Для этого горелка снабм жена дополнительной камерой, смежной с основной, каналом подачи в эту камеру горючей смеси исходной кондидни , выполненным в корпусе касат ль-. но к ее внутренней поверхности, и рассекателем потока горючей смеси в виде конической втулки с пазами. Сопло горелки выполнено в виде конической втулки, которой снабжен корпус, размещенной по оси горелки на его .рабочем торце большим основанием. Инжектор выполнен в виде полой оси с диском и цапфой на одном конце, свободный конец которой размещен внутри сопла. При этом камера приема окислителя и канал подачи горючей смеси исходной кондиции выполнены сообщающимися и расположены з корпусе соосно друг другу. Канал подвода горючего газа выполнен в виде патрубка, размещенного в камере приема окислителя вдоль ее осн. Канал прдвода окислителя выполни корпусе под углом к оси этоа Кен,.. ры и касательно к ее внутренней поверхности. Газовые каналы образованы внутренней кон ческой поверхностью сопла и гтаза рассекателя. $

C0IO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 В 05 В l/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННОЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (46) 23.12.92. Бюл. Г 47 (21) 4645393/05 (22) 31.01.89 (71) Научно-производственное объединение технологии автомобильной промышленности (72) Ю.Ю.Жевченко (56) Авторское свидетельство СССР

У 131б708, кл. В 05 В 7/18, 1984.

Проспект фирмы "Метко" США, Тип

11Е, 1978, (54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ГАЗОПЛАИЕННОГО

НАПЫЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к средствам для термического нанесения металлических покрытий напылением и может быть использовано в различных отрас.-. лях народного хозяйства. Цель " повышение производительности, снижение .расхода составляющих горючей смеси и расширение технологических возможностей горелки. Для э-ого горелка снаб",,« жена дополнительной камерой, смежной с основной, каналом подачи в эту камеру горючей смеси исходной конди"

Изобретение относится к средствам для термического нанесения металлических покрытий напылением и может

I, быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности в автомобилестроении, например« для молибденирования поршневых колец, Целью изобретения является повыmeíèå производительности, снижение:.. расхода составляющих горючей. смеси и расширение технологических возмож« ностей горелки.

„„Ь0„„1 676152 А I

2 цин, выполненным в корпусе касатель-, но к ее внутренней поверхности, и рассекателем потока горючей смеси в виде конической втулки с пазами. Сопло горелки выполнено в виде конической втулки, которой снабжен корпус, размещенной по оси горелки на его ,рабочем торце большим основанием.

Инжектор выполнен в виде полой оси с диском и цапфой на одном конце, свободный конец которой размещен внутри сопла. Прн этом камера приема окислителя и канал подачи горючей смеси исходной кондиции выполнены сообщающимися и расположены в корпусе соосно друг другу, Канал подвода горючего газа выпблнен в виде патрубка, размещенного в камере приема окислителя вдоль ее оси. Канал подвода окислителя выполнен в корпусе под («« углом к ос 1 зто Kc. ры и касатель.о к ее внутренней поверхности. Газовые. каналы образованы внутренней кон ческой поверхностью сопла и паза . рассекателя.

1 р (С5 д«««ф

На фиг.1 показана горелка, общий CA вид; иа фнг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг,3 - инжектор. с рассекателем, общ"й вид; на фиг,4 — вид Б на фиг.3.

Корпус 1 горелки имеет наружный резьбовой поясок 2 со стороны рабоче- Э > го торца 3 и осевую цилиндрическую «„й. полость 4, в которой размещен инжектор 5, выполненный в виде полой цилиндрической оси, формирующей осевой канал б подачи папыляемого материала.

На одном конце инжектора имеется цап1676152 фа 7, предназначенная для базирования инжектора 5 в корпусе, и наконечник 8 для подсоединения к системе подачи иапыляемого материала (не по " казана). На другом, свободном, конце инжектора 5 установлен рассекатель 9, выполненный в виде конусной втулки с пазами 10 треугольного профиля, рас,положенными параллельно. его продоль- 10 пой оси. Иежду обращенными друг к другу торцами рассекателя 9 н цапфы

7 находятся две смежнь1е сообщающиеся смесительные камеры 11 и 12, из которых дополнительная камера 11 предназначена дпя предварительного перемеш11вання смеси горючих газов, а основная ; амера 1? — для окончательного ее перемешана>>ия. Эти камеры находят я н >цной общей для них полости и разделены межцу собо1й диском 13, установленным па,инжекторе 5 с зазором 14 относительно цилиндрической поверхности пологтп 4, oбеспечинающиы сообщение этих камер межцу собой, 25

В диске 13 могут б>т>1 >нпопнены отВерстия 15, >.ìå>1>::>,a>-= меньшающнеся в сторону камеры 12 .ечения для стабилизации подачи смеси из камеры 11 в камеру 12 °

На резьбовой поясок 2 корпуса ступицей 16, имеющек внутреннюю резьбу, навинчен мундштук 17, имеющий цент- ральный выходно"к,анал 18, выполнен ный, например > цилиндрическим и ко» 35 ническую поверхность 19. Переходный

1участок 20 между цилиндрической и

Монической внутренними поверхностями

Мундштука ныполнен радиусным.

Внутри мундштука 17 располагается камера сгорания 21, Камера 22 централизованного приема сжатого воздуха образована кольцевой проточкой, выполненно" в корпусе со стороны торца 3, и ннутренней поверх- 45 ностью ступицы 16 и рообщается каналом 23 с системой подвода сжатого воздуха (не показана), Соппо 24 представляет собой коничесКУю втулку, образованную внутренней и наружной коническими поверхностями 25 и 26, и размещено большим оснонанием на рабочем торце 3 корпуса (можйт быть выполнено заодно с корпусом) так, что яход сопла 24 и выход полости 4 размещены н одной плоскости. Внутренняя поверхность

25 сопла 24 плотно охватывает наруж. ную поверхность 27 ряссекателя 9, выполне>1», „:>декн,: "1>с ей, образуя совмест>1о с ца >",и 10 газовые каналы ?8, внутренние стенки которых расположенbl заподлицо с внутренней стенкой 29 смеснтельной камеры 12, Рассекатель 9 устанояле>1 так, что каналы

28 име>п вепре»,1я>1о уменьшающиеся в сторону выхода сопла сечения, прч чем наибольшие се е>п1> -»Iалон 28 лежат в одной плоскос1и с н >ходом камеры 12, выполненной о крытой в сторону сопла 24 и прилегающей х его нходу, а наименьшие сечения каналов

28 лежа1 в одной плоскости с вьгходом сопла 24, Канал 30 предназначен для подвода н камеру 11 горючей смеси исходной кондиции ° Канал 31 предназначен для подачи т.ог>ючего гаэ», я канал 32 для подачи окислителя, В торце 3 ныполпены отверстия 33, выполняющие роль стабилизатора подачи сжатого воздуха из камеры 22 в кольцевой канал 34 подачи его в ка» меру сгорания, образованный участком

20 поверхности 19 мундштука 17 и зк ниднстантно выполненным участком 35 на поверхности 26 сопла 24.

Для герметизации внутреннего объема горелки предусмотрено уппотнение

36, поджатое фпанцем 37, Камера 38 предназначена для централизованного приема окислителя, выполнена сообщающейся с каналом 30 и расположена в корпусе 1 соосно с этим каналом, причем канал 30 расположен касательно к внутренней стенке камеры 11, Канал 31 подвода горючего газа выполнен в виде патрубка, размещенного в камере 38 вдоль. ее оси, перпендикулярно оси горелки, а кайал 32 подвода окислителя выполнен в корпусе под углом к оси камеры .38. и касательно к ее внутренней поверх ности.

Рассекатель 9 может быть выполнен заодно с инжектором 5 или съемным для улучшения условий обслуживания горелки (при необходимости заменяется только один рассекатель) и asготавливается из термостойкого материала, например керамики.

Горелка работает следующим образом, Посредством каналов 30, 31 и 32, смесительных камер 11 и 12,.зазора

14, отверстий 15 и каналон 28 в каме«

16 161 12 ру сгорания 21 подается горючая смесь, которая восп11амеияетсл от за- . . пяль<п<ка. После «eio н камеру сгорания подается рабочий расход горюI

5 чей смеси и затем — рабочий расход сжатого воздуха с помощью канала 23, отверстий 33 и кольцевого канала 34.

Одновременно по осевому каналу 6 в камеру сгорания 21 поступает материял лапь<ленин проволочного или порошкового исполнения, возможно поступление одновременно двух материялов1 проволоки с порошком нли порошков двух различных составов, Поступивший в камеру сгорания материал под воздействием тепла, образованного от высокоэфФективногo сгорания гомогенной горючей смеси, высокопроизводительно разогревается до температуры, обеспечинающей 20 распыление его сжатым воздухом и напором пламени,,о скорости, обеспечиня<ощей требуемую ядгезию покрытия с основной и ногeaIII<> структуры покрытия. 25

Го<<огеииость горю lni смеси с вь<сак<эй кинетической энергией ее потока обеспечинаетсл благодаря схеме перемешэиэанил газа с <15<11<1<нтеием, осуществляемой следуюио<:I o .<разом. 30

Посредством кяияля 32 в камеру 38 кясатель;lo ее н иутреиней 1<оверхности иодаетсл окислитель, который, закручи<эялс «> пос Гуляет Р канал 30 > Об разул эффект эжекции ня срезе каняЗз ла 31 через которь1й и канал 30 но1 ступает газ. ((c>c;IOIIIIII< СКОП .М<ЕР<-Hll ОКИСЛИтели также ир <нолитсл 1«э нра1цение, ll т як<(эазом ocvli\< с Гн11лется их 4О первое соединение, Полученная горючая смесь исходной кондиции, с увеличенным благодаря преобразованию цилиндрической поверхности н поверхность усеченного конуса напором пос 4 > тупает по касательной к ннутренней стенке смесительной камеры 11 1 в которой горючая смесь зякручинается по увеличенному диаметру. В результате гор1очая смесь дополнительно разгоняется и направляется вдоль оси горел-ки. При этом она перемешивается дополни1 ель lo, После чего горючая смесь проходит <<ерез форсуночный зазор 14, форсуночные отверстии 15 и поступает н смесительную камеру 12, при этом еще ряз донолнитель lo перемешивается с однонременныи увеличением напора за счет того, что горючая смесь через

s>I lop 14 проходит с закруткой, а черсэ отверстия прямь1м током, и н смесительной камере 12 горючая смесь объсдипяется в единый объем, обладая качествами гомогенности и большой кинетической энергией. Из смесительной камеры 12 горючая смесь через непрерывно уменьша1ощиеся в сечениях каналы 28 направляется н камеру сгорания 21. Одновременно в камеру сгорания 21 поступает через кольцевой канал 34 сжатый1 воздух параллельно оси горелки, создавая эжектирующий эффект в области торца сопла 24, вытягивая пламя иэ канала 28 и среду из канала 6, исключая воэможность проникновения в эти поло<.ти пламени, т. е. его обратного ударя, Нсnoiiьэование горелки обеспечивает по сряннению1 с прототипои более

НЫСаКУЮ КОНДИЦ15<о СМЕСИ . ГОРЮЧИX ГЯЗОВ (нереме1551<вяется до гомогенного состо555<ия) и подачу потока смеси н как ру сгорания с большой кинетической элер ис.й, что cl(ocoGcTI<ует повь<шенню

МОО!>!ОС О И 15;1P<>llэ1ЗОДИТРЛЬHOCTH ГО

pc»:<è, снижению расхода составляющих смеси, Кроме того, конструкция горел ки уи1<версальна — пози<>115<ет вести

í lI;I,Ill<.;I5Iå кяк проволокой, так и порош<0;5. более простя н изготовлении и

1,я«peIIa в эксплуатации. формула и з о б р е т е и и я (. (орелкя для гя зон<эяменного на-.

ПЫЛЕ1СНЛ, СОДЕРжящал коРпус с рЕзЬбовыь< н<>1<сl

1;еитральным выходным каналом, внутpoll IIgI< кс иической пс>верх<<с>ст ью и с1 у пицей> о. евой канал 9 няпыляе;<о;.o;,:о, риала, каншин,1 подвода сжатоГс . O 51;; -a ОКИСЛИТЕЛЯ И Г<ЭР<ОЧЕГО ra» я. с;ес,;тельную камеру и камеру сгор=:i:o > газовые каналы, сое51и<-<яющие эти ка;Ppl>l между собой, камеру прие5;а о1(н.::ителя, камеру централизо:.аи <о<.о приема сжатого воздуха и соОбщя<сЩ15 .С55 С. НЕй КОЛЬЦЕВОЙ КаНаЛ пода н< сжатого воздуха в камеру croра <ия 1; --жду наружной конической поверхностью сопла и внутренней конической поверхностью му<<л1отукя, о тличающаяся тем, что, с, цельэо повышения производительно TIE>

1676152 с tiиже нин рясхОдя сос 1 яв3)я)О)1)их Гор)«)"" чей сме си и расширения техпологичес— ких возможно< тей горенки„оня снабленя дОполнительной 1-Йесительно!1

К «)MBBPO)tq ГМЕЖПОИ C ОС)ЕОВ«ЕОИЕ КЯНЯЛОМ подачи в эту камеру горючей, смеси

1 :СХОДНОИ КОНДИЕЕИИ БЫПОЛЕI)"-НПЫМ В корпусе касательно к ее внутреннеи поверхйости, и рас екятелем потока горючей смеси в виде конической втулки с пазами, сонно горелки выГолнено в !)иде копическои ))тулки е«оторой снабжен корпус, размещенной

ГО оси Горелки на его рабочем торце больш)1)е осн013Янисм инжектор ные)олнен в виде полой ос! с диском и цяп)olt па одном Kоне)е, свободный I

20 этом камера приема окислителя и кя1TaJT подачи горючей смеси исходной кондиц)пе выпол!ее!)ы сообщающимися и расположены в корпусе соосно друг

ДРУГУ ) ка!!ил ПОДНОДЯ ГGP)o«te ГО ГЯэ Q выполнен в ниде патрубкае размещенного в камере приема Окислителя вдоль еe Оси у и кя)1ал пОдвода Окис лителл выполнен B корпусе под углом к оси этой камеры и касательно к ее внутренней поверхности, а газовые ка- Ео валы образованы внутренней коничес кой воверхнoстьK) сопла и пазами рQcñåкяте3!яр /стЯновленнОI 0 )lа свобоДном конце еи)жектора таким образом, что .внутренняя стенка каждого газового

35 канала расположена заподлицо с ве)у)ренней стенкой основной смесительной камеры и поперечные сечения газовых каналов выполнены непрерывно уменьшающимися в сторон1е камеры сгорания, иричеи наибольшие сечения расположены в одной п3)оскости с выходом ос.ItoT3!toit смесительной камеры, а наиь!ене.)пе)е — в одной плоскости с выхоJTo!«I сопца а

45 а

2, Горелка по и, 1, О т .)Е,И и я Ес,щ а я с я тем, что центральный нь.— х 3дной качал мундштука выполне)I циЛ:.ЕЕЕДР 11а!ЕСКИЫ.

5О

3. Горелка по и, f î т л и ч а кщ а я с я тем, чтс )) ffóòf)åffff)tÿ копич:.Окая поверхность му))дштука и ответная ей наружная поверхность сопля выполнены с зквидистflffтньеми рядиусными участками, образующими кольцевой кае)c)JT Itoдачи сжатОГО ВОздухя, А, Горелка Tto t).1, о т л и ч Я foщ а я с н тем, что.рассекатель выполнен с наружной поверхносте.ю, адекватной внутренней коееической поверхности сопла, и с пазами треугольного профиля, расположенными параллельно егo продольной оси.

5. Горелка Tto и.1, о т л н ч а ющ а я с я тем, что диск ня инжекторе выполнен с зазором относительно поверхности осевой полости корпуса и размещен между основной и дополнительной смесительнымн камерами.

6. Горелка по п.1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что в диске инжектора вь!полнены сквозные каналы.

7, Горелка по и. 6, о т л и ч аю щ я я с я тем, что сквозные каналы в диске выполнены с сечениями, уменьшающимися в сторону камеры сгорания, 8, 1орелкя по п.1, о т л и ч à ющ а: я с я тем, что камера централизованного приема сжатого воздуха выполнена в виде полости, образованной наружной радиальной кольцевой проточкой в корпусе со стороны рабо-, чего торца и внутренней поверхностью ступицы мундштука.

9, Горелка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что мундштук ступицей установлен на корпусе с воэможностью регулировочных перемещений вдоль оси горелки.

10. Горелка по п.9, о т л и ч а ющ а я с я тем, что ступица мундштука выполнена с ен)утренней резьбой для взаимодействия с наруж)еым реэьбовым пояском корпуса.

11. Горелка по Т!.1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что в рабочем торце корпуса выполнены сквозные отверстия для сообщения кольцевого канала подачи сжатого воздуха с камерой централизованного приема .сжатого воздуха.

12, Горелка по п.1, о т л и ч ato щ а я с я тем, что рассекатель выполнен съемным.

13. Горелка по п.1„ о т л и ч аю щ а я с я тем, что рассекатель выполнен из термостойкого материала.

tb2515Z

Ф, ЬЫЮЫй

1676152:

Составитель О.Поздняков

Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Обручар

Редактор Г,Наджарян

Заказ 5ор Тираж ". Подписное

ВНИИПИ Государстве moro комитета по,изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательекий комбинат "Патент", г. Ужтород, ул. Гагарина, 101