[发明专利]激波管－拉伐尔喷嘴加速固体颗粒群装置

说明书

技术领域

本发明涉及固体粉末颗粒的加速输运装置，尤其是涉及一种激波管-拉伐尔喷嘴固体颗粒群加速装置。

背景技术

激波管是运动激波和超声速气流的发生装置之一，拉伐尔喷嘴也能产生超声速的气相流动，利用它们所产生的高速气流夹带加速固体颗粒无疑是相当有效的手段，也能实现在很多领域的实际应用。将激波管和拉伐尔喷嘴串接，同时发挥两者加速输运固体颗粒群功能的方法，在中国专利库中仍未见报道。如中国专利200710016058.5提出的“激波砂石灭火炮”和中国专利200710016442.5提出的“一种冷喷涂用的拉阀尔喷嘴”分别只是利用了激波管和拉伐尔喷嘴产生超音速气流加速颗粒的功能。作为灭火器，拥有相对远的射程和较大的喷射覆盖面，以及作为材料表面处理的喷涂装置，使钛、铝等固体粉末颗粒获得的速度高于导致颗粒高粘附力的临界速度，这些都是人们所希望的。现有的技术中采用单一的激波管或拉伐尔喷嘴加速固体颗粒群的能力相对有限，难以使固体颗粒群达到所需要相当高的喷射速度。

发明内容

为了克服单一采用激波管或拉伐尔喷嘴加速固体颗粒群的能力的限制，本发明的目的在于提供一种激波管-拉伐尔喷嘴固体颗粒群加速装置，可用于远距离灭火或超声速冷喷涂。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

包括高压气源，压缩气体截止阀，由高压气室、低压气室由瞬态开关阀隔开组成的激波管，粉路开关阀，供粉源，储粉室、两片活动隔板和拉伐尔喷嘴；压缩气源经压缩气体截止阀与激波管高压气室相连，储粉室由两端的活动隔板与管壁围成，其中一片将低压气室与储粉室隔开，另一片将储粉室与拉伐尔喷嘴隔开；在储粉室的侧壁开设颗粒注入孔与供粉源连接，在颗粒注入孔中设置粉路开关阀，将供粉源与储粉室的粉末颗粒隔开，控制电路板分别与瞬态开关阀、粉路开关阀和两片活动隔板连接。

所述的高压气室和拉伐尔喷嘴的截面形状为圆形。

所述的低压气室和储粉室的截面形状为圆形或矩形。

所述的拉伐尔喷嘴是一支喉部的收缩扩张喷嘴，收缩段为锥形管，扩张段是具有扩张角的锥形长管，收缩段长度小于扩张段长度。

所述的高压气源是提供高压气室具有0.2～5Mpa的工作压力的高压储气罐或者是由空气压缩机与储气罐组成的整体。

本发明具有的有益效果是：

本发明如果作为粉末灭火器，由于激波管和拉伐尔喷嘴同时对固体颗粒群的加速作用使得灭火器射程足够远，加上适当增大拉伐尔喷嘴渐阔段扩张角可以增大喷射覆盖面积，相比现有技术具有灭火效率高、效果好、射程远和节约能源等突出优点；本发明如果作为超声速冷喷涂装置，也具有颗粒粘附力大、涂层强度高等显著优点。

附图说明

附图是激波管-拉伐尔喷嘴固体颗粒群加速装置示意图。

图中：1、高压气源，2、压缩气体截止阀，3、高压气室，4、瞬态开关阀，5、低压气室，6、粉路开关阀，7、供粉源，8、储粉室，9、活动隔板，10、拉伐尔喷嘴，11、控制电路板。

具体实施方式

如附图所示，本发明包括高压气源1，压缩气体截止阀2，由高压气室3、低压气室5由瞬态开关阀4隔开组成的激波管，粉路开关阀6，供粉源7，储粉室8、两片活动隔板9和拉伐尔喷嘴10；压缩气源1经压缩气体截止阀2与激波管高压气室3相连，储粉室8由两端的活动隔板9与管壁围成，其中一片将低压气室5与储粉室8隔开，另一片将储粉室8与拉伐尔喷嘴10隔开；在储粉室8的侧壁开设颗粒注入孔与供粉源7连接，在颗粒注入孔中设置粉路开关阀6，将供粉源7与储粉室8的粉末颗粒隔开，控制电路板11分别与瞬态开关阀4、粉路开关阀6和两片活动隔板9连接。

所述的高压气室3和拉伐尔喷嘴10的截面形状为圆形。

所述的低压气室5和储粉室9的截面形状为圆形或矩形。为了活动隔板和粉路快速开关的加工方便，截面和轴向尺寸根据实际应用规模和固体颗粒输运量等因素确定。

所述的拉伐尔喷嘴10是一支喉部的收缩扩张喷嘴，收缩段为锥形管，扩张段是具有扩张角的锥形长管，收缩段长度小于扩张段长度。

所述的高压气源1是提供高压气室3具有0.2～5Mpa的工作压力的高压储气罐或者是由空气压缩机与储气罐组成的整体。