Е. Боженов - Сверхзвуковая струйная термогазодинамическая обработка объектов. Впервые предложено применить сверхзвуковую газовую струю для направленной обработки объектов

Совмещенная сверхзвуковая струйная термогазодинамичес-кая обработка предложена в 1960г., рис.16. В заявке на изобретение, впервые применено несколько С\з-х газовых струй. Их пересечение создает газовую зону обработки объекта, например для обжига грунта. Экспертиза неоднократно откланяла заявку, из-за её яко бы, по мнению эксперта, «неработоспособности». Практика показала обратное.

3.2. Устройство, лаб.«НФМНОЕИМС», рис.17, создано для обработ-ки плоско-выгнутых грунтовых поверхностей.Под кожухом-1, есть сопла Лаваля. Их пересекающиеся С\з-е струи, встречные и попутные, состоят из продуктов сгорания топлива или горячего воздуха. Под их пересечением возникает дозвуковая горячая газовая зона обработки поверхности. Кожух-1, с батареей газогене-раторов, ставится в рабочее положение. 17. В устройстве-3, в термога-зогазогенератор подается: кислород + бензин, керосин. В устрой-стве-4, подается топливо: сжатый воздух + углеводороды или только горячий сжатый воздух.

3.3. Патент 381546,«Способ обработки твердого материала»,[24], 71г., рис.18. Впервые энергия пересекающихся С\з-х струй газа применена для разных видов обработки.При их пересечении возни-кает сложная трехмерная газовая структура перестроения С\з-х струй в высокотемпературный рабочий поток, обрабатывающий объект. Вид обработки зависит от параметров С\з-х струй и расстояния от среза сопла до обрабатываемой поверхности.

Так же в патенте 381546 впервые применена центральная трубка-2 для ввода порошка в тело С\з-ой струи в закритической зоне сопла Лаваля,71г. и затем нанесения на поверхности. Трубка-2 открыта в сверхзвуковой зоне сопла. Конструкция трубки-2 может быть любая, в частности она выполнена как коаксиальный стержень, [24]. Трубка -2, ставится в центральном сопле-1 или в боковых соплах Лаваля-3. Способ, позво-ляет выполнять широкий диапазон различных операций, в том числе наносить антикоррозионные, декоративные, укепляющие, упрочняющие, изоляционные покрытия на поверхности различных объектов и для улучшения грунтовых поверхностей. В зависимости от расстояния между срезом сопла Лаваля и обрабатываемой поверхностью представляется возможным выделить некоторые зоны обработки:

1.В начале зоны-4 материал бурится, разрезается, фрагментиру-ется; 2. С середины зоны-4 выполняется чистка поверхности от твердых наростов, наслоений; З. В конце зоны-4 выполняется нанесение покрытий порошками и тех. агентами. 4. В зоне-5 выпол-няется наплавление, напыление, нанесение порошков и тех. агентов, находящихся в разогретом, полужидком виде. Устройство работает и без трубки-2, выполняя: 1.Фрагментацию, измельчение минеральных сред; 2.Упрочнение грунтов; 3.Очистку, зачистку поверхностей и т. п. операции. В целом патент 381546, выполняет широкий круг технологий «струйной термогазодинаической обработки объектов».

3.3.1. В эту же группу входит: Патент.523980, «Устройство для тер-мического разрушения и обработки твердого минерального матери-ала»,[25].74г. Из боковых сопел Лаваля выходят сверхзвуковые вы-сокотемпературные газовые струи и соударяясь, образуют вместе с центральной сверхзвуковой струей ударные волны. Ударные волны, охваченные конической насадкой-3, сжимаются, что увеличивает эф-фект обработки объекта термогазодинамическим способом. Из стер-жня-12 подаются любые порошки, тех. агенты. Устройство работает и без центральной трубки-12.

4. ПОЛЫЕ НАСАДКИ, НА ВЫХОДНЫХ СРЕЗАХ СВЕРХЗВУКОВЫХ СОПЕЛ, ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОБЪЕКТОВ.

Меняя конфигурацию насадок на выходном срезе сопла Лаваля и внося в их полость дополнительные технологические компоненты (тех. агенты), порошки можно выполнять различные виды обработки.

4.1. Патент 675290, «Термогазогенератор»,[26], ЛИСИ, 71г. рис.19. Впервые обработка объектов выполняется Особым Сопловым блоком на устройстве, [4], или аналогичную ему, который имеет наружную насадку-3 на выходном срезе одного или нескольких сопел Лаваля, рис.19, что увеличивает площади обработки за один проход, также и за счет увеличения пятна контактна струи с преградой, инжектируя наружный воздух в тело рабочей газовой струи. Насадка или наружная обечайка-3, рис.19, на С\з-ом сопле может быть с любой геометрией внутренней полости, начиная от выходного среза сопла.Наружный воздух засасывается в полость насадки-3, понижая температуру рабочего газового потока в насадке до величины упрочнения грунтов или удаления ржавчины, грязе-красочных, ледовых и других наростов. При необходимости геометрия сопла-2 может быть выполнена по аналогии с соплом из рис.10.

4.2. Сменные Особые Сопловые блоки

4.2.1. Патент 607922, «Термоинструмент»,[27], ЛИСИ, 70г., рис.20.Предназначен для термогазодинамического упрочнения грунтовых плоскостей, откосов, для очистки от ржавчины и лакокрасочных наслоений, для удаления снего-ледовых наносов. Впервые применён Особый Сопловой блок с: эжектором-2 и соплами, сопло Лаваля-3, сопло Лаваля-4.Они вместе создают газовую рабочую струю для об-работки объекта. Съемные сопло-3, сопло-4 имеют разную геометрию, что позволяет менять режим обработки. Передвижной, сменный эжектор позволяет менять объем затягиваемого наружного воздуха, рабочую температуру струи и размер пятна её контакта.

4.2.2.Патент 426108, «Термогазогенератор»,[28],71г, рис.21. Специ-альная сменная насадка в виде пирамиды ставится на выходном срезе сопла Лаваля или на промежуточной втулке-6, установленной на сопле Лаваля. Внутренняя полость имеет разную конфигурацию и объём. Применены насадки съемные и постоянные, жестко соединенными с стенками сверхзвуковой зоны сопла. Вид обработки зависит от типа насадок. Щелевое сопло-9 может быть сверхзвуковым и дозвуковым.В полости пирамиды, С/з-я струя из сопла Лаваля-5 перестраивается в рабочий поток. Пирами-да-1 имеет один или несколько коллекторов-7, из которых, через отверстия-8, подаются в полость-1, дополнительные тех. агенты: поро-шки, взвеси, жидкость, газы, воздух.