Установка для обработки твердых материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ш В 2801/О ИЗОБРЕТЕНИЯДЕТЕЛЬСТВУ САНИЕ АВТОРСКОМ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ленинградский гидрометеорологический институт(54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащая емкость для рабочей жидкости, камеру пе. регрева этой жидкости, соединенную с рабочим органом, выполненным в виде сопл,801135671 для истечения перегретой жидкбсти под давлением на обрабатываемую поверхность, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат, камера перегрева выполнена в виде полого цилиндра, имеющего на внешней стороне нагревательный элемент, рабочий орган - в виде полой сферы с полым цилиндром, соосно соединенным посредством подшипникового узла с полым цилиндром камеры перегрева, а по периферии со стороны вертикальной оси сферы имеются трубки с соплами, при этом трубки сначала изогнуты в диаметральной плоскости, а затем - с разворотом вдоль оси полого цилиндра рабочего органа.Изобретение относится к обработке неметаллических материалов, в частности к устройствам для обработки декоративного облицовочного камня путем воздействия на материал энергией струй под давлением.Наиболее близким техническим решением к изобретению является установка для обработки твердых материалов, содержащая емкость для рабочей жидкости, камеру перегрева этой жидкости, соединенную с рабочим органом, выполненным в виде сопел для истечения перегретой жидкости под давлением на обрабатываемую поверхность минерального материала 11).Однако давление на рабочую жидкость поддерживают высоким на всех стадиях формования рабочих струй, направляемых на обрабатываемую поверхность, что приводит к необходимости создания корпуса значительного по прочности, а также ведет к необходимости значительных энергозатрат для поддержания высокого давления во всем объеме рабочей жидкости на протяжении всего процесса обработки минерального материала.Цель изобретения - снижение энергозатрат.Поставленная цель достигается тем, что в установке для обработки твердых материалов, содержащей емкость для рабочей жидкости, камеру перегрева этой жидкости, соединенную с рабочим органом, выполненным в виде сопл для истечения перегретой жидкости под давлением на обрабатываемую поверхность, камера нагрева выполнена в виде полого цилиндра, имеющего на внешней стороне нагревательный элемент, рабочий орган - в виде полой сферы с полым цилиндром, соосно соединенным посредством подшипникового узла с полым цилиндром камеры перегрева, а по периферии со стороны вертикальной оси сферы имеются трубки с соплами, при этом трубки сначала изогнуты в диаметральной плоскости, а затем - с разворотом вдоль оси полого цилиндра рабочего органа.На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.Установка для обработки твердых материалов содержит емкость 1, заполненную рабочей жидкостью, соединенную посредством запорной арматуры (например, клапана 2) с камерой 3 перегрева этой жидкости, соединенной с цилиндром 4 рабочего органа 5, выполненного в виде полой сферы для улучшения распределения потоков рабочей жидкости к соплам 6, ориентированным на поверхность обрабатываемого материала.Камера 3 перегрева жидкости выполнена в виде полого цилиндра, имеющего на внешней стороне нагрева нагревательный элемент 7, представляющий собой обкладки генератора токов высокой частоты. Цилиндр 4 рабочего органа выполнен в виде51015 25 отрезка цилиндра, который соединен с цилиндромм камеры 3 посредством подшипникового узла 8, позволяющего рабочему органу 5 свободно вращаться вокруг оси цилиндра и не препятствующего свободному протоку рабочей жидкости из камеры 3 в полость рабочего органа 5 через полость 9 его цилиндра 4.Рабочий орган 5 по периферии со стороны вертикальной оси сферы имеет трубки 10, соединенные с полостью корпуса 11 этого рабочего органа 5. При этом трубки 10 сначала изогнуты в диаметральной плоскости (фиг. 2), а затем - с разворотом вдоль полого цилиндра рабочего органа (фиг. 1), а на концах этих трубок закреплены сопла 6, Для более равномерной подачи рабочей жидкости в сопла внутри рабочего органа имеется гидроповоротноеприспособление 12 в виде сходящихся параболических кривых.Рабочий орган оснащен приводом в виде электродвигателя 13 и редуктора 14для осуществления его раскручивания вначале работы.Установка для обработки твердых материалов работает следующим образом.Сопла 6 рабочего органа 5 располагают у поверхности обрабатываемого минерального материала на расстоянии, выбираемом экспериментально (это расстояние находится в пределах 4 - 15 Д среза сопла),ЗО открывают клапан 2 и рабочую жидкостьиз емкости 1, где она находится под незначительным избыточным давлением (0,2 - 3 ати), подают в полость камеры 3 перегрева, при этом включают нагревательный элемент 7 и производят практически мгновенный нагрев этой жидкости (за счет использования обкладок генератора ТВЧ) до 200 - 300 С (возможен нагрев и до более высокой температуры), при этом включают электродвигатель 13 и подают 4 п перегретую рабочую жидкость в полостьрабочего органа 5, где эта жидкость с помощью гидроповоротного приспособления 12 равномерно распределяется в трубки 1 О и поступает к соплам 6. При истечении из сопл 6, благодаря выполнению трубок изогнутыми в двух плоскостях, струи жидкости создают центробежные силы и раскручивают рабочий орган 5, увеличивая угловую скорость, которая, в свою очередь, приводит к тому, что в полости рабочего органа создается разрежение, способствующее подтоку рабочей жидкости из полости цилиндра 3 в полость этого рабочего органа и к сечению сопел б,которая, вырываясь из сопел, эффективно воздействует на поверхность обрабатываемого материала.55 Усилие этого воздействия повышаетсяза счет того, что рабочий орган, получив высокую угловую скорость, позволяет формировать струи истекающей рабочей жидкости1135671 Составитель Е. БулекоТехред И. ВересГираж 552Государственного комитетаам изобретений и открытва, Ж - 35, Раушская набПатент, г. Ужгород, ул. под высоким давлением и со значительнойскоростью. Редактор В. ШишкинаЗаказ 10204/1 2ВНИИПИпо дел113035, Москфилиал ППП Изобретение позволяет снизить энергозатраты в 1,4 - 1,5 раза. Корректор А. ОбручПодписноеСССРийд. 4/5Проектная, 4