Двосекційний газовий пальник

Двосекційний газовий пальник, що складається з підігріваючої і плавлячої секцій, кожна з яких 3 85280 гатофакельний мундштук оснащений направляючим апаратом, що підвищує швидкість закінчення полум'я з пальника і густину теплового потоку, а лійка-скребок містить змінні, формуючі наплавлювальну канавку, водоохолоджувальні мідні елементи. Загальними для відомої і запропонованої конструкції газового пальника істотними ознаками є: - пальник газовий містить підігріваючу і плавильну секції; - багатофакельний мундштук плавильної секції містить направляючий апарат, який знижує швидкість закінчення полум'я і підвищує густину теплового потоку; - лійка-скребок оснащена пристроєм для вирівнювання шару шихти на поверхні, що наплавляється. Відмітними істотними ознаками запропонованої конструкції пальника газового від прототипу є: - багатофакельний мундштук підігріваючої секції забезпечений направляючим апаратом, що підвищує швидкість закінчення полум'я і густину теплового потоку. - лійка-скребок містить змінні, формуючі наплавлювальну канавку, водоохолоджувальні мідні бортові елементи. Підігріваюча секція пальника газового має багатофакельний мундштук, який містить направляючий апарат, що підвищує швидкість закінчення полум'я з пальника і густину теплового потоку. Направляючий апарат має водоохолоджувану мідну камеру, приварену до торцевої поверхні мундштука, на якій розташовані отвори для виходу газової суміші. Направляючий апарат складається з камери згорання, в яку надходить газокиснева суміш з мундштука і в якій відбувається її запалювання, і сопла, що має щілину, через яку відбувається закінчення полум'я із збільшеною швидкістю. Дослідним шляхом встановлено, що е фективний нагрів поверхні знаходиться на відстані до 50мм від сопла, і відбувається при швидкості закінчення полум'я 140-240м/сек. З цією метою створили щілистий отвір сопла, площа якого в 1,2-2 рази менше сумарної площі вихідних отворів мундштука. Відоме положення технічної термодинаміки для витоку газів, відповідно до якого соплом називається канал з таким профілем, що при русі по ньому газу відбувається збільшення швидкості потоку. Рівняння суцільності має вигляд G=(f·w)/u=(f1 ·w1)/u1=(f 2·w 2)/u 2=…const, де: G - вага газу, що протікає через поперечний переріз каналу в одиницю часу; F - площа поперечного перерізу каналу; w - швидкість руху газу в перерізу f; u - питомий об'єм газу в перетині f. [Див. "Справочник машиностроителя" т.2, стор.95, Москва 1963]. З цього рівняння можна визначити зміну швидкості газу при зміні площі щілистого отвору сопла направляючого апарата підігріваючої секції пальника. Так, наприклад, для пальника газового №1 (див. таблицю) площа щілистого отвору сопла для щілини шириною 0,3мм і довжиною 80мм складає 4 f2=80·0,3=24мм 2, а сумарна площа вихідних отворів мундштука становить f1=48мм 2, тоді швидкість закінчення газового полум'я з сопла складає: w2=(f1 ·w 1)/f 2=(48·116)/24=232м/сек. Призначення направляючого апарата полягає не тільки в збільшенні швидкості витоку полум'я з підігріваючої секції пальника, але також в збільшенні густини теплового потоку q=Q/F ккал/см 2,·де: q - густина теплового потоку; Q - тепловий потік, ккал; F - площа, яка нагрівається тепловим потоком см 2. Таким чином, при зменшенні ширини щілини сопла зменшується площа нагріву тепловим потоком, що підвищує густин у теплового потоку, і підвищується швидкість нагріву, що позитивно позначається на швидкості плавки і продуктивності процесу В таблиці наведені результати випробування двосекційних газових пальників №1, 2, 3 з пропонованою підігріваючою секцією пальника. З таблиці видно, що пальники газові у яких підігріваюча секція має мундштук, розрахований на швидкість витоку газової суміші 116-127м/сек., і ширина щілини сопла направляючого апарата є в межах 0,3-0,5мм, забезпечують збільшення швидкості витоку полум'я в 1,15-2 рази і збільшення швидкості наплавлення до 14м/год. При збільшенні ширини щілистого отвору більше 0,5мм швидкість витоку полум'я і густина теплового потоку зменшуються і швидкість наплавлення знижується, а при зменшенні ширини щілистого отвору менше 0,3мм швидкість закінчення полум'я перевищує швидкість звуку і процес наплавлення погіршується. Лійка-скребок містить змінні формуючі наплавлювальну канавку, водоохолоджувальні бортові елементи. Це дає можливість використовувати постійну лійку-скребок для створення на наплавлювальній поверхні різних по глибині наплавлювальних канавок. Герметичність наплавлювальної канавки забезпечується пружинним пристроєм, що притискує формуючі елементи до поверхні, що наплавляється, і незмочуваністю охолоджуваної міді рідким наплавлювальним матеріалом. Таким чином, характер запропонованих істотних ознак забезпечує досягнення необхідного технічного результату. Забезпечуючи високопродуктивне наплавлення зносостійких і антифрикційних матеріалів, значно підвищують термін служби зміцнювальних деталей. Запропонована конструкція пальника газового пояснюється кресленням (Фіг.), де представлений загальний вигляд пальника. Приклад Пальник газовий складається з двох самостійних секцій, сполучених з витратомірами газу і кисню (на Фіг. не показані). Секція 1 є пальником з багатофакельним мундштуком, і направляючим апаратом і служить для підігріву поверхні, що направляється, секція 2 є пальником з багатофакельним мундштуком і направляючим апаратом і служить для плавлення шихтових матеріалів. Кожний з пальників містить змішувач з інжектором 3, сопло 4, вентиль газу 5, вентиль кисню 6, трубку 7, 5 85280 із запобіжником проти зворотного удару полум'я, для підведення газу до вентиля 5, трубку 8 для підведення кисню до вентиля 6, трубку 9 для підведення кисню до змішувача 3, тр убку 10 для підведення газової суміші до мундштука підігріваючого 11 і мундштука правлячого 12. До торців водяних камер мундштуків приварені трубки 13 для підведення і відведення охолоджуючої води. Обидві секції сполучено між собою за допомогою сполучної пластини 14. Кріплення мундштуків 11 і 12 до пластини проводиться за допомогою двох шпильок 15, укручених в проміжні бобишки 16. Через проріз в сполучній пластині між мундштуками 11 і 12 вставлена лійка-скребок 17. Лійкаскребок за допомогою пружин 18, що упираються в упори 19, постійно притискається через прикріплені до неї змінні водоохолоджувальні мідні елементи 20 до поверхні 34, що наплавляється. Мідні бортові елементи 20 формують наплавлювальну канавку. На робочій поверхні мундштука 11 підігріваючої секції 1 розміщений направляючий апарат 35, що складається з камери згорання 30 і сопла 31. Камера згорання і сопло є продовженням камери, виготовлені з мідної смуги. В дні сопла прорізана щілина шириною в межах 0,3-0,5мм. Із зовнішньої сторони направляючий апарат містить порожнину 33 для охолоджування водою. Для регулювання подачі порошкової шихти лійка-скребок 6 17 містить шиберну заслінку 28. Пальник газовий кріпиться до наплавляючого пристрою за допомогою стержня 29. Пальник газовий працює таким чином. Запалюють мундштук підігріваючої секції пальника і за допомогою витратомірів газу і кисню встановлюють газовий вентиль 5 на витрату газу 8м 3/год. (для пальника №1) і кисневий 6 на витрату кисню 8 м 3/год, починається нагрів поверхні канавки, потім запалюють мундштук плавлячої секції. Після нагріву поверхні канавки під підігріваючим мундштуком до 900°С включають рух деталі із швидкістю 100мм/хв у бік лійки-скребка, при розташуванні нагрітої поверхні під лійкою-скребком відкривають шиберну заслінку 28 і шихта 36 починає зсипатися на нагріту поверхню, при розташуванні шихти 36 під плавильним мундштуком рух деталі виключають і продовжують нагрів до розплавлення шихти 36. Після чого включають рух деталі з необхідною швидкістю і продовжували процес наплавлення. Процес проходить стійко з підвищеною швидкістю. Використовування пропонованої конструкції пальника газового забезпечує можливість високопродуктивного наплавлення і отримання якісного покриття з композиційного і структурнооднорідного матеріалів. 7 85280 8 9 Комп’ютерна в ерстка О. Рябко 85280 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601