Устройство для электроаэрозольной обработки материалов

. РЕСПУБЛИК 4 (51) В 05 В 5 0 ПИСАНИ АВТОРСКОМУ ЕТ чи водщие м Ма ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт прикладной физики АН МССР(56) 1.Авторское свидетельство СССРУ 483091, кл, А 01 6 31/02, 1972.2. Авторское свидетельство СССРУ 876181, кл. В 05 В 5/00, 1978. включающее в себя барботажную колонну с патрубками подачи и слива жид-,кости, камеру, отделенную от барботажной колонны микропористой перегородкой и соединенную с каналом пода,ЯО.1134240 А орода, и электроды, образуюежду собой зону обработки изделия и соединенные с изолированным и заземленным выводами высоковольтного источника, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью сокращения расхода водорода путем создания замкнутого цикла рециркуляции, устройство снабжено установленным над барботажной колонной съемным герметичным кожухом с размещенными в нем двумя теплообменниками с водородогенерирующим поглощающим покрытием и установленной между ними газонепроницаемой перегородкой, при этом теплообменники соединены с источниками холодного и горячего теплоносителей и изолированы от зоны, обработки и камеры посредством перегородок с клапанами.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено блоком управления, включающим задатчик и датчик расхода водорода 1134240и электрически связанные с ними соленоидные вентили регулирования расхода теплоносителей, Изобретение .относится к устройствам для распыления жидкостей в электрическом поле и может быть использовано при электроаэрозольной обработке иэделий в среде газа, преимущественно водорода.Известно устройство для аэрозольной обработки материалов, содержащее барботажную колонну. Изделйепри.обработке располагают над барботажной колонной .13.Недостатком известного устройстваявляется сложность управленияпроцессом распыления аэрозоля.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности идостигаемому эффекту является устройство для электроаэрозольнойобработки материалов, включающеебарботажную колонну с патрубкамиподачи и слива жидкости, камеру, отделенную от барботажной колонны мик"ропористой перегородкой и соединенную с каналом подачи газа, и электроды, образующие между собой зонуобработки изделия и соединенныес изолированным и заземленным выводами высоковольтного источника 2.Недостатком данного устройствапри барботировании жидкости водородом является низкая экономичностьиз-за неоправданно большого расхода водорода, так как водород выходит в атмосФеру.Цель изобретения - сокращениерасхода водорода путем создания замк"нутого цикла рециркуляции,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для электроизолированной обработки материалов,включающее в себя барбЬтажную колон-.ну с патрубками подачи и слива жидкости, камеру, отделенную от барботажной колонны микропористой перегородкой и соединенную с каналомподачи водорода, и электроды, обра 2зующие между собой зону обработкиизделия и соединенные с изолированным и заземленным выводами высоковольтного источника, снабжено установленным над барботажной колоннойсъемным герметичным кожухом с размещенными в нем двумя теплообменниками с водородогенерирующим поглощающим покрытием и установленнойО между ними газонепроницаемой перегородкой, при этом теплообменникисоединены с источниками холодногои .горячего теплоносителей и изолированы от зоны обработки и камерыпосредством перегородок с вентилями аУстройство снабжено блоком управления, включающйм задатчик и датчикрасхода водорода и электрическисвязанные с ними соленоидные вентили регулирования расхода теплоносителей.На фиг. 1 представлено устройство для электроаэрозольной обработ 25 ки материалов; на фиг. 2 - теплообменники с автоматическим распредели-телем подачи теплоносителей,Устройство для электроаэрозольнойобработки материалов включает всебя барботажную колонну 1 с патрубками 2 и 3 подачи и слива жидкости,камеру 4, отделенную от барботажнойколонны микропористой перегородкой 5,Над барботажной колонной установлен съемный герметичный кожух 6, соединенный с камерой 4 трубопроводом 7. В кожухе 6 расположены дватеплообменника 8 и изолированныйвысоковольтный) электрод 9. Тепло 40обменники выполнены трубчатыми с наружным газогенерирующим газопоглощающим покрытием 1 О, Теплообменники расположены между двумя перегородками 1 и 2 и разделены междусобой газонепроницаемой перегородкой 13. В перегородках 11 и 12 имеют1 О 20 25 30 35 40 45 50 55 ся клапаны 14 всасывания и нагнетания,Распределитель подачи теплоносителей (Фиг.2) содержит блок управления 15 с задатчиком 16 расхода, связанный цепями управления 17-20 с соленоидными вентилями 21-24 а обратной связью 25 с датчиком 26 расходаводорода, расположенным в трубопроводе 7 на выходе из кожуха 6.Высокое напряжение подводитсяк электроду 9 через проходной изолятор в кожухе. Заземляющим электродом служит клемма 27,К соленоидным вентилям 22 и 23подают холодный теплоноситель измагистрали 28, а к вентилям 21 и 24 горячий теплоноснтель из магистрали 29.Обрабатываемый материал 30 вводят в поток электроаэрозоля черезлюк в кожухе и ориентируют манипулятором (не показаны ).Устройство работает следующим об-.разом.Покрытие 10, выполненное из спечейного порошка гидрида интерметаллида, при охлаждении ниже температуры окружающей среды интенсивнопоглощает водород и; наоборот, принагреве выделяет его. В качествепримера интерметаллических соединений можно привести соединения, характеризующиеся общей формулой типаАВ. Н, где А-редкоземельный элемент фВ - кобальт или никель, Н - водород. Более конкретно это самарийкобальтовые илилантан-никелевыесоединения, В лантан-никелевом гидриде при 4 атмосферах в аккумулирующем объеме содержится стольководорода, как если бы его давлениедостигало в том же объеме 1000 атмосфер. Существенным параметром является давление водорода в аккумулирующем объеме (в нашем случае - в кожухе 6). При повышении давления в кожухе6 водородогенерирующее покрытие 10 начинает интенсивно поглощать водород, выделяя при этом тепло. И, наоборот, стоит покрьлие 10 нагреть, как выделяется огромное количество водорода практически при постоянном давлении.Для заправки водородом к герметич но закрытому кожуху 6 через предусмотренный для этой цели штуцер (не показан) подключают баллон с водородом. К одному из теплообменников 8через соленоидный вентиль 23 подаютиз магистрали 28 холодный теплоноситель, а ко второму теплообменнику через соленоидный вентиль 21 измагистрали 29 - горячий телоноситель. Далее включают блок управления 15.Открытие и закрытие соленоидныхвентилей 21-24 осуществляют по командам блока управления 15 в зависимости от величины отклонения текущего расхода газа в трубопроводе 7 от заданного задатчиком 6 расхода. Когда текущее значение расхода газа, регистрируемого датчиком 26,достигает заданного значения (призаправке задают максимальное значение расхода), баллон с водородом отключают и заправку прекращают.Далее при помощи задатчика 16 зада"ют рабочее значение расхода газа,которое для такого типа установоксоставляет 10- 10 м/с на каждыйквадратный метр свободной поверхности жидкости в барботажной колонне 1.После выхода блока управления 15 наавтоматический режим управления через патрубок 2 открывают подачу диспергируемой жидкости и заполняют емкость барботажной колонны 1, Послезаполнения колонны краны патрубков2 и 3 закрывают.Обрабатываемый материал 30 вводятчерез люк внутри кожуха 6, укрепляют на манипуляторе и герметичнозакрывают. Во время открытия люкапроисходит вытеснение воздуха водородом.На электрод 9 от высоковольтногоисточника, снабженного ограничителем тока (для надежного предотвращения пробоя ), подают напряжение,обеспечивающее электрическое полев межэлектродном пространстве напряженностью 0,5-5 кВ/см. Вторым зазем"ленным электродом является свободная поверхность диспергируемой жидкости, в качестве которой используют, например, воду.Покрытие 10 одного, например,левого теплообменника 8 работаетв режиме поглощения (его клапан 14всасывания открыт),в это время покрытие правого теплообменника работает в режиме выделения водорода (открыт нагнетательный клапан 14), По11 мере истощения запаса водорода правого теплообменника расход газа, регистрируемый датчиком 26 падает и блок управления 15 получает обратную связь 25 сигнал на переключение режимов работы теплообменников 8. Обогащенное водородом левое покрытие интенсивно выделяет вбдород, а правое поглощает водород, заправляясь. Далее цикл .повторяется. Этим достигается непрерывный автоматический режим работы генератора. В отсутствие блока управления переключение осуществляют вручну, при этом соленоидные вентили 21-24 заменяют простымн вентилями.Газ из полости, образованной между теплообменником 8 и перегородкойч 11 и 12 поступает в камеру 4, а далее через микропористую перегородку 5 барботируют жидкость, диспергируя ее у свободной поверхности.С 34240Частички диспергируемой жидкости приобретают контактный заряд и образуют поток электроаэрозоля, направленный от свободной поверхности к высо 5 ковольтному электроду 9.В поток электроаэрозоля при помо;щи манипулятора вводят и ориентируютобрабатываемый материал 30, выдерживая в течение требуемого времени.1 ф При выгрузке материала и разгермети"зации кожуха 6 оба теплообменника 8 переводят в режим поглощения.Предлагаемое устройство позволяет отказаться от магистрали сжатогогаза путем многократного использования водорода, необходимого попутнои для различных технологических нужд.Потери газа при разгерметизации кожуха составляют незначительную вели-,ф чину, ориентировочно равную рабочему расходу в течение периода открытия люка,