Смеситель для смешения газа с электролитом при электрохимической обработке

 

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 газбэлектролитной 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.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 Н 7/36

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4787427/08 (22) 29,01.90 (46) 30.06,93. Бюл. М 24 (71) Казанский авиационный институт им.

А.Н.Туполева (72) В.Т.Токарев и Е.Л.Каспин (56) Авторское свидетельство СССР

М 761217, кл, В 23 Н 7/36, 1978. (54) СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ СМЕШЕНИЯ ГАЗА С

ЭЛЕКТРОЛИТОМ ПРИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ (57) Изобретение относится к технологическому оборудованию для электрохимичеИзобретение 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 меж. Я2 1824264 А1 ской обработки (3XO). Смеситель содержит корпус с каналами для подачи газа и электролита и камерой смешения, а также трубопровод, Гомогенизатор газбэлектролитной 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. электродный зазор (МЭЗ) химической ячейки, Введенные новые конструктивные признаки позволя:от иметь новое свойство — более высокую дисперс ность газа в электролите, На фиг.1 показан смеситель, общий вид; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3— 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

1824264 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 объема газоэлектролитной смеси.

Объем 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 снижается турбулизация. Высота кассеты Н должна быть в пределах 1,2-1.3 от высоты засыпки для движения шариков под действием потока. чтб 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 с леси. Эта смесь по трубопроводу 4 поступает в гомогенизатор 5. Здесь происходит окончательное диспергирование газа n .-,лектролите, Благодаря тому, lio шарики в кассете образуют сложную, постоянно .;BIIяющуюся иод действием потока лабиринтнуlo систему при движении смеси возникает интенсивная турбулизация потока с высоким градиентом скорости. Это способствует образованию высокодиспорсной газоэлектролитной смеси, Шарики из большинства геоглетричоских фор .i истлеют наименьшее гидравлическое сопротивление, а конструкция гомогенизатора проста и, будучи однажды отрегулированной, не требует последующих регулировок и, кроме того, не засоряется.

Э коно лическая з фее ктивн ость разработанной конструкции определялась на образцах с неравномерным припуском на ЭХО

50 (фиг.3) и оценивалась по коэффициенту локализации Кл, численное значение которого определялось по разработанной авторами формуле к.= (1 — — ) (1 — — z ) В представленном виде коэффициент Кл имеет тот физический смысл, что при 6» - 0 он показывает, при каком относительном б припуске — происходит полный съем сту м пени Z><. В этом случае коэффициент Кл - 1, т,е, процесс ЭХО характеризуется максимальной локализацией. Если имеется остаточная неровность Л», то Кл < 1 и чем больше Л», тем ниже Кл.

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

=0,8.

Расчегы показывают, что при Кд = 0,6 высота конечных неровностей А = 0,915 мм, а при K„=- 0,8 Л» = 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 0,81,0 мм, что приведет к экономии металла на одно изделие в пределах 15-20 .

Формула изобретения

Смеситель для смешения газа с электролитом при электрохи лической обработке, содержащий корпус с каналами для подачи газа и электролита и с камерой смешения и гомогенизатор, отличающийся тем, что, с целью повышения дисперсности газа в электролите и равномерного распределения его концентрации по длине межэлектродного зазора, гомогенизатор выполнен в виде кассеты с вертикально расположенными перегородками, перфорированным дном и крышкой, в которую помещены шарики с удельным весом выше, чем удельный вес электролита, при этом высота засыпки шариков не меньше десяти их диаметров, а гомогенизатор предназначен для установки на входе в межэлектрический зазор химической ячейки и соединен с камерой смешения, 1824264

1824264

Ц

Q ф )

Ъ

Ъ о в .3ь

Ъго . -0 тъ с +cQ

t

Ь,(Составиель В. Токарев

Техред М, Моргентал Корректор В. Петращ

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2207 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5