Горелка для напыления порошковых материалов

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ГОРЕЛКА ДЛЯ НАПЫЛЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Автор Буйкус Кястас Вито(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Горелка для напыления порошковых материалов, содержащая корпус с завихрителем,камеру сгорания, плотно сопряженную с охлаждаемым кожухом по конической поверхности, выполненной с чередующимися выступами и впадинами, и систему подачи топлива,отличающаяся тем, что система подачи топлива соединена с охлаждаемым кожухом. 27112006.04.30 Полезная модель относится к устройствам для сжигания жидкого топлива, работающим на керосино-кислородной смеси, и может быть использована для нанесения защитнодекоративных покрытий способом газопламенного напыления. В качестве прототипа взята горелка для напыления порошковых материалов, содержащая корпус с завихрителем, камеру сгорания, сопряженную с охлаждаемым кожухом, и систему подачи топлива, причем камера сгорания плотно сопряжена с охлаждаемым кожухом по конической поверхности, выполненной с чередующимися выступами и впадинами 1. В данной конструкции горелки жидкое топливо подается в камеру сгорания непосредственно из системы подачи топлива без предварительного подогрева. Однако известно, что размер частиц распыленного жидкого топлива в значительной степени зависит от вязкости топлива, которая зависит от температуры чем выше температура, тем меньше вязкость, тем меньше размер частиц распыленного жидкого топлива, тем полнее сгорание топлива и выше температура струи пламени, а значит, полнее расплавление частиц и плотнее покрытие, так как покрытие, кроме того, не содержит несгоревшие составляющие топлива, то есть выше качество покрытия. Задача полезной модели - обеспечение подогрева топлива при подаче его в камеру сгорания. Технический результат выражается в повышении качества покрытия, в частности повышении плотности покрытия и предела прочности на разрыв. Поставленная техническая задача решается тем, что горелка для напыления порошковых материалов, содержит корпус с завихрителем, камеру сгорания, плотно сопряженную с охлаждаемым кожухом по конической поверхности, выполненной с чередующимися выступами и впадинами, и систему подачи топлива, которая соединена с охлаждаемым кожухом. На фиг. 1 показана горелка, продольный разрез на фиг. 2 - выносной элемент А на фиг. 1 на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Горелка имеет корпус 1 с осевым отверстием, в котором смонтирован завихритель 2. По наружному диаметру завихрителя 2 выполнены винтообразные прорези, образующие со стенками корпуса 1 каналы 3 для подачи кислородо-порошковой смеси в камеру 4 сгорания, укрепленную на корпусе 1 с помощью резьбового соединения. По оси завихрителя 2 выполнен канал 5 системы 6 подачи топлива (керосина) в форсунку-распылитель 7. На камере 4 сгорания установлен охлаждаемый кожух 8. Система 6 подачи топлива посредством подводящего патрубка 9 присоединена к охлаждаемому кожуху 8 и отводящего патрубка 10 присоединена к каналу 5. Трубчатая часть камеры 4 сгорания внутри выполнена цилиндрической, снаружи - конической и плотно сопряжена со стенками охлаждаемого кожуха 8. Конусная поверхность камеры 4 сгорания образована ленточными поясами или спиралеобразными ленточными гребнями, обеспечивающими контактирование между камерой 4 сгорания и охлаждаемым кожухом 8 на определенной площади. Горелка работает следующим образом. В начале работы топливо (керосин) под давлением подают в систему 6 подачи топлива через подводящий патрубок 9, которое протекает внутри охлаждаемого кожуха 8 и по отводящему патрубку 10 попадает в канал 5 в завихрителе 2 корпуса 1, а из него - в форсунку-распылитель 7. Форсунка-распылитель 7 распыливает топливо в камеру 4 сгорания. Одновременно по каналам 3 в завихрителе 2 подают под давлением кислороднопорошковую смесь в камеру 4 сгорания. Частицы топлива смешиваются с кислородом и сгорают в камере 4 сгорания. Частицы порошка оплавляются в среде горячих газов продуктов сгорания керосино-кислородной смеси и выбрасываются с газовой струей в атмосферу, чем обеспечивается напыление расплавленных частиц порошка на поверхность обрабатываемого изделия, где они сцепливаются и сплавляются друг с другом и поверхностью и формируют покрытие. 2 27112006.04.30 Стенки камеры 4 сгорания нагреваются горячими газами продуктов сгорания керосино-кислородной смеси. Отвод тепла от камеры 4 сгорания осуществляется через внутреннюю стенку охлаждаемого кожуха 8 с помощью охлаждающей среды - топлива(керосина), протекающего внутри охлаждаемого кожуха 8. Вследствие того, что стенки камеры 4 сгорания не контактируют непосредственно с охлаждающей средой, они разогреваются до температуры выше 600 С. Температура разогрева стенок сгорания обеспечивается в заданных пределах шириной ленточного гребня или поясов, т.е. полезной площадью контакта между камерой 4 сгорания и охлаждаемым кожухом 8. При контактировании с разогретыми стенками камеры 4 сгорания расплавленные частицы порошка не охлаждаются и не затвердевают, чем исключается налипание частиц порошка на стенки камеры 4 сгорания и каплеобразование напыляемого материала. Топливо (керосин), протекающее внутри охлаждаемого кожуха 8, нагревается, а его вязкость значительно снижается. Поэтому форсунка-распылитель 7 распыливает топливо на частицы, имеющие значительно меньший размер. Мелким частицам топлива легче смешиваться с кислородом, а значит они полностью сгорают в камере 4 сгорания. Температура струи пламени повышается, поэтому частицы порошка полнее расплавляются. В таблице представлены результаты сравнения механических параметров покрытий,полученных с использованием конструкций горелок прототипа и предлагаемой полезной модели. Тип конструкции горелки Прототип Предлагаемый Предел прочности при растяжении в, МПа 1784 2555 Как видно из таблицы, обеспечение подогрева топлива при подаче его в камеру сгорания позволяет снизить пористость (повысить плотность) и повысить предел прочности на разрыв покрытия, то есть повысить качество покрытия. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.