УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ МАЛО- И КРУПНОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ СО СЛОЖНЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ

Устройство для травления мало и крупногабаритных изделий со сложными поверхностями.
Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для обработки сложных поверхностей различными растворами, например, для травления поверхностей, отмывки ее от различных загрязнений, в т.ч. радиоактивных, и т.д.
Известно устройство для травления изделий, состоящее из двух емкостей с технологическими растворами, соединенных между собой трубопроводами, и камеры травления [Пушков Ю.С., Улитин Б.П., Чалакин Л.В., Федулов Е.И., Кожемякин Ю.А. // В сб. Труды СвердНИИхиммаша, серия: оборудование для оснащения радиохимических процессов, выпуск 1 (65) - Екатеринбург, 1994. - с 84-88.]. В емкостях расположен погружной насос для циркуляции раствора через травильную камеру. Травильная камера снабжена устройством для перемещения изделия вдоль оси с определенной скоростью. Для интенсификации процесса травления и улучшения качества обработки в камере предусмотрены барботажные трубы с горячим воздухом и устройство струйной отмывки изделий.
Недостатком данного устройства является наличие движущихся частей в камере травления, что существенно сказывается на надежности устройства в целом.
Известен аппарат, использующий низкочастотную систему пульсации для отмывки транспортных чехлов для сборок твэлов, состоящий из взаимосообщающихся в нижней части емкости технологического раствора и реакционной камеры, в которой установлено обрабатываемое изделие (чехол) (Морковников В.Е., Рагинский Л.С., Морозов Н.В., Озолин А.Б., Елисеев С.П. Оборудование с пульсационной системой перемешивания для производства дезактивации различных ядерных объектов сложной конфигурации. // В сб. рефератов 8 ежегодной научно-технической конференции ядерного общества России «Использование ядерной энергии. Состояние. Последствия. Перспективы» 15-19 сентября 1997 г. Екатеринбург - Заречный РФ - с 169.)
Недостатками данного устройства является вертикальный тип реакционной камеры, что предъявляет определенные требования к высоте производственных помещений, а также неравномерность отмывки по длине изделий и сложность зональности загрузки и выгрузки дезактивируемого изделия.
Наиболее близким является устройство для травления изделий со сложными поверхностями, включающее реакционную камеру, соединенную трубами с емкостями для обрабатывающих растворов, и систему низкочастотной пульсации, при этом в реакционной камере установлена корзина для размещения и закрепления изделий, с возможностью ее горизонтального перемещения относительно вертикальной оси симметрии реакционной камеры при загрузке и выгрузке изделий. (Свидетельство на полезную модель RU 28122, МПК C23F 1/00, опубл. 10.03.2003).
Недостатками данного устройства является фиксированный по длине диаметр реакционной камеры. Обработка как мало, так и крупногабаритных изделий в устройстве данной конструкции невозможна.
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание универсального, надежного устройства, позволяющего, при необходимости, одновременно обрабатывать с высоким качеством отмывки как мало, так и крупногабаритные изделия.
Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства, позволяющего, при необходимости, одновременно обрабатывать с высоким качеством отмывки как мало, так и крупногабаритные изделия.
Устройство для травления мало и крупногабаритных изделий со сложными поверхностями, включает реакционную камеру, соединенную трубами с емкостями для обрабатывающих растворов, систему низкочастотной пульсации, корзину для размещения и закрепления изделий, выполненную с возможностью ее горизонтального перемещения относительно вертикальной оси симметрии реакционной камеры при загрузке и выгрузке изделий, при этом реакционная камера состоит из трех частей, выполненных за одно целое, с общей образующей в нижней части, при этом реакционная камера вверху в центральной части имеет съемную крышку и диаметр не менее чем в два раза превышающий диаметр концевых частей, который соизмерим с максимальным размером обрабатываемых изделий, а длина центральной части не превышает расстояние между трубами.
На Фиг. 1 изображено устройство для травления мало и крупногабаритных изделий со сложными поверхностями (вид спереди),
На Фиг. 2 вид сбоку.
На Фиг. 3 вид сверху.
На Фиг. 4 разрез по А-А. Устройство, содержит горизонтальную цельносварную реакционную камеру (1) состоящую из трех частей (2, 3, 4) с общей образующей в нижней части, концевые части (2, 3) которой соединены с емкостями (5, 6) для обрабатывающих растворов соответственно трубами (7, 8), при этом центральная часть(4) со съемной верхней крышкой (9) имеет диаметр не менее чем в два раза превышающий диаметр концевых частей (2, 3) и соизмерим с максимальным размером обрабатываемых изделий, а длина центральной части(4) не превышает расстояние между трубами (7, 8). В реакционной камере (1) расположена загрузочная корзина (10) для размещения и закрепления обрабатываемых изделий. Емкости (5, 6) для обрабатывающих растворов снабжены датчиками-сигнализаторами верхнего (11) и нижнего (12) уровней налива раствора. Реакционная камера снабжена с обеих сторон крышками (13).
Объем между трубами и стенкой емкости соединен с линией сжатого воздуха посредством системы низкочастотной пульсации(пульсаторы) (на Фиг. не показана), попеременно соединяющей технологические емкости (5,6) то с линией сжатого воздуха, то с атмосферой. Емкости для обрабатывающих растворов (5, 6) снабжены в нижней части патрубками для отбора проб (14),подачи и слива (15) обрабатывающих растворов, а в верхней части патрубком (16) для подачи сжатого воздуха или соединением с атмосферой.
Устройство установлено на опорах (17).
Устройство работает следующим образом.
4
5
В реакционную камеру (1) загружают специальную корзину (10) с малогабаритными обрабатываемыми изделиями, а крупногабаритные изделия загружают в центральную часть (4) реакционной камеры (1),сняв съемную крышку(9). В одну из емкостей, например, в емкость (5), заливают технологический раствор до верхнего уровня по датчику-уровнемеру (11), а в другую емкость (6) - до нижнего уровня по датчику-уровнемеру (12). С помощью блока управления устройством (на Фиг. не показан) в емкость (5) подают сжатый воздух, а емкость (6) соединена в это время с атмосферой. Под действием давления жидкость из емкости (5) с большой скоростью перетекает по вертикальной трубе (7) через реакционную камеру (1), омывая помещенные там изделия, и сливается в емкость (6), которая заполняется до верхнего уровня. Затем следует пауза, во время которой жидкость стекает с поверхности деталей. После чего сжатый воздух подают в емкость (6) и жидкость из нее движется по реакционной камере (1), омывая изделия уже в противоположном направлении, и заполняет емкость (5). Цикл повторяют до получения заданной степени травления или отмывки изделий. Благодаря высокой скорости движения жидкости (до 1 м/с и выше), развитой турбулентности (Re до 10-10) и знакопеременному движению жидкости при циклическом стекании пленок с поверхности изделий достигается глубокое проникновение технологических растворов в полости деталей и эффективная обработка поверхностей любой сложной формы. Продолжительность циклов задают блоком управления устройством, а уровень турбулентности регулируют величиной давления сжатого воздуха.
В результате предложенного конструктивного решения устройства для травления и обработки поверхностей, реакционная камера которого состоит из трех частей, выполненных за одно целое, с общей образующей в нижней части, при этом реакционная камера в центральной части имеет диаметр не менее чем в два раза превышающий диаметр концевых частей, который соизмерим с максимальным размером обрабатываемых изделий, а длина центральной части не превышает расстояние между трубами организуется циклическое, знакопеременное, турбулизированное движение растворов через обрабатываемые мало и крупногабаритные изделия в реакционной камере с образованием пленочных стоков с поверхностей в период между циклами, что повышает качество отмывки.
Турбулентный, знакопеременный поток реагентов взаимодействует с поверхностью мало и крупногабаритных изделий, повышая эффективность травления или иной обработки, а сток поверхностной пленки между циклами способствует обновлению реагирующих с поверхностью реагентов, вследствие чего ускоряется процесс травления или отмывки изделий, повышается надежность работы устройства.
Таким образом, создано универсальное, надежное устройство, позволяющее, при необходимости, одновременно обрабатывать с высоким качеством отмывки как мало, так и крупногабаритные изделия со сложными поверхностями.