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.
Воздух, как тех. агент, при меняют для изменения температуры рабочего газа из сопла-9, при разных видах обработки, например:
1. Упрочнение грунтов; 2. Удаление ржавчины, грязе-красочных насло-ений с поверхности стальных, бетонных конструкций, ферм мостов, судовых корпусов и надстроек; 3.Удаления снеголедовых наростов с различных конструкций, корабельных палубных надстроек, привальных портовых стенок, дорог, ж\д стрелок, переходов.
Воздух, как тех. агент, при меняют для изменения температуры рабочего газа из сопла-9, при разных видах обработки, например:
1. Упрочнение грунтов; 2. Удаление ржавчины, грязе-красочных насло-ений с поверхности стальных, бетонных конструкций, ферм мостов, судовых корпусов и надстроек; 3.Удаления снеголедовых наростов с различных конструкций, корабельных палубных надстроек, привальных портовых стенок, дорог, ж\д стрелок, переходов.
2. При создании структурированных слоев прочного грунта или изоляционного грунтового слоя, применяют расплавляемые тех. аген-ты: жидкое стекло, подплавленную взвесь порошка, термопластичные взвеси скрепления грунта. При необходимости вводят тех. агент для регулировки температуры, повышения или понижения, рабочего газа. Тех. агенты вводятся единовременно или периодически через один или разные коллекторы.
4.3. В ручном устройстве, рис.22, порошок вводят из отверстий в стенках сверхзвуковой закритической зоны сопла Лаваля.
5. ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПРОХОДКИ ЛЕДОВЫХ, ГРУНТО-ЛЕДОВЫХ МАССИВОВ.
Воздействие льда на сооружения больная проблема всей страны, особенно в Арктике. Известные способы воздействия на лед: 1.Тер-мические (радиационный, естественный, искусственный обогрев, растапливание льда паром, горячим воздухом, горячей водой, огнега-зовым факелом); 2.Химические; 3.Электро-физические и Лазерные; 4.Взрывные; 5.Механические. Все они отличаются сложностью кон-струкции, высокой стоимостью изготовления и обслуживания. Патен-тные поиски и высокие затраты на НИР по борьбе с льдообразовани ями, пока не оправдываются. Их разовое применение вынужденное. Реальных методов борьбы с пайковым льдом, торосами, зажорами, заторами и стамухами- нет. В статье Боженов Е.П, «Термогазодина-мическое бурение ледовых массивов». Кн Горная технологическая теплофизикаа. Тез. 11 Всесоюзной, науч.-гех. Конф. «Проблемы горной теплофизнки». ЛГИ. Л., 1981, [38].В ней предложен прннципиально иной метод борьбы с льдообразованиями.
5.1. Высвобождение объектов из льда, мерзлого грунта.
Лом, пешня, кирка и отбойный молоток основные средства выс-вобождения предметов, механизмов вмерзших в лёд, грунт. Для реше-ния этой задачи в лаб. «НФМНОЕИМС», спроектирован многоцелевой инструмент ТГИ-1В, «Устройство для разработки мерзлого грунта», с использованием патента 404924, [16] и патента а.с.527085 [15], для высвобождения подкрановых путей из мерзлого гру-нта на объектах УМ-250, трест «Глав. Зап. Строй», [19], рис.23. Установлено, ТГИ-В1 мгновенно «прожигает» С\з-й струёй лед и ледовый грунт в пятне её контакта с ними. При этом стенки реза в мерзлоте, льде остаются пр-очными. Компрессорщик, оператор, подсобник, одним ТГИ-В1, рабо-тающим от ЗИФ-55, высвобождают все звено подкранового пути за 4550 мин., без его разрушения и повреждении деревянных, бетонных шпал, опорных плит. С/з-й струёй достаточно обдуть торцы шпал или 0.30,5 периметра опорной плиты не зависимо от степени смерзания, и засыпки звена. Нижняя часть путевого звена теряет связь с мерзлым грунтом, льдом, без её обдува С\з-й струёй. Звено легко вынимается из призмы пути. За создание, применение ТГИ-В1 лаб.«НФМНОЕИМС» и УМ- 250, за применение, награждены Медалями ВДНХ СССР.
Изогнутая под углом-110 гр. ручная штанга ТГИ-В1 позволила, в отличии от термобуров, удобно удерживать струю в нужной зоне, а отработанный газ не идет на оператора. Регулировка режима работы выполняется вентилями на его штанге, рис.23. Боженов Е. П. «Термо-газодинамический способ высвобождения шпал железнодорожных путей карьеров в зимнее время». Кн. Горнотехно-технологическая теплофизика. Всес. науч. техн. Конф. «Проблемы горной тенлофизики», ЛГИ. Л. 1981. [29], [30].
Работая от пневморазводки, пневмопривода тепловоза ТГИ-В1 применяется при демонтаже железнодорожных. путей, удалении нале-дей на путевых, стрелочных переходах, между остряками и рамным рельсом, удалении льда из водопропускных трубах дорог, мостов и т. п. сооржении. Его эффекивность на порядок выше скребка с воздушным соплом и всех типов обогревателей, в гололед, снегопад, метель.
При обледенении любых судов, особенно промысловых в осенне-зимние «шторма», есть топор, кувалда, скребок. Они причина травм экипажа и аварийных ситуаций от повреждения судового, крабельного такелажа, электро-проводки, трубопроводов и других систем или па-лубной вертолетной площадки. Ииструмент, рис.24, решает проблему.