CZ109294A3

CZ109294A3 - Nozzle

Info

Publication number: CZ109294A3
Application number: CZ941092A
Authority: CZ
Inventors: Jan Ing Kara
Original assignee: Vysoka Skola Chem Tech
Priority date: 1994-05-04
Filing date: 1994-05-04
Publication date: 1996-03-13
Also published as: CZ280971B6

Abstract

This nozzle (1) for spraying and/or mixing at least two liquids is equipped on its mouth with a central outlet straight slot-type hole and two other straight slot-type holes. The body of the nozzle (1) is made from one piece, the ratio of the width of the rectangular central slot hole (2) in the mouth of the central supply channel (7) to the width of the outside slot holes (3) in the mouth of the outside supply channels (8) is in the range of 1:1 to 3:1 and the ration of the length of the outside slot holes (3) to the length of the central slot hole (2) is between 1.01 to 1.5 : 1. The axis (4) of the central supply channel (7) for the supply of the first medium, mainly a liquid, has, in the place of central slot hole (2) with axes (5) of the outside supply channels (8) in the place of their output outside slot holes (3), the angle alpha within a range of 15 degrees to 60 degrees, the outside slot holes (3) on both sides of the central slot hole (2) are equipped on both their ends with side necks (6) directed to the opposite outside slot hole (3) and are mutually joined. The width of the central slot hole (2) can be, relative to the thickness of the wall between the central slot hole (2) and the outside slot hole (3) in the mouth of the central supply channel (7) and the outside supply channel (8) at a ratio of 3 to 5:1.<IMAGE>

Description

Vynález se týká trysky pro směšování a/nebo rozprašování tekutin, opatřené na svém ústí středním výstupním přímým štěrbinovým otvorem a dvěma dalšími přímými štěrbinovými otvory.The invention relates to a nozzle for mixing and / or atomizing fluids, provided at its mouth with a central outlet straight slot opening and two other straight slot openings.

Dosavadní, stav technikyBackground Art

Dosud známé směšovací nebo rozprašovací trysky tohoto druhu, pracující na principu vzájemného protínání dvou nebo více paprsků tekutin, mají nejčastěji kruhový střední otvor a kolem něj prstencovou štěrbinu, tvořící ústí druhého přívodního kanálku pro přívod tekutiny.The prior art mixing or spraying nozzles of this kind, working on the principle of intersecting two or more fluid jets, most often have a circular central opening and an annular gap forming the mouth of the second fluid supply channel.

Nevýhodou těchto trysek je vyšší energetická náročnost k rozbití středního paprsku s kruhovým průřezem, majícího poměrně velký poměr svého objemu na jednotku délky k obvodové ploše v této jednotce délky, na kterou působí tenký prstencový paprsek plynu, takže k rozptýlení tohoto poměrně stabilního středního paprsku je třeba použít velkého tlaku rozprašovacího plynu.The disadvantage of these nozzles is the higher energy consumption to break a central beam with a circular cross section having a relatively large ratio of its volume per unit of length to the peripheral area of the unit of length of the thin annular gas beam, so dispersing this relatively stable middle beam requires apply high pressure spray gas.

K odstranění tohoto nedostatku byly navrženy trysky, opatřené řadou malých otvorů kolem středního otvoru pro kapalinu, které měly nahradit prstencovou štěrbinu a zvýšit tak účinnost rozbíječích paprsků vzduchu, jak je to popsáno v US-PS 4 349 153. Při výrobě těchto trysek však představuje vytváření soustavy malých otvorů značný technický problém, který se dosud nepodařilo uspokojivě vyřešit, přičemž u této trysky není možno dosáhnout rozbití paprsku kapaliny na velmi jemné částice, protože na v podstatě válcový paprsek kapaliny působí soustava šikmonasměrovaných a radiálně orientovaných paprsků stlačeného vzduchu, které v tomto popsaném provedení působí jen na vymezené části obvodové plochy středního válcového paprsku kapaliny, zatímco na oblasti mezi pásmy působeni sousedních vzduchových paprsků nepůsobí přímo žádný vnější vliv, takže v těchto částech jsou výrazně zhoršené podmínky pro rozbíjení paprsku kapaliny.To overcome this drawback, nozzles having a series of small openings around the central liquid opening were designed to replace the annular gap and thereby increase the efficiency of the airbreaking jet as described in US-PS 4,349,153. The small orifice system has a significant technical problem which has not been satisfactorily solved yet, and the nozzle cannot break the liquid jet into very fine particles because a substantially cylindrical liquid jet is operated by a system of oblique and radially oriented compressed air jets, which The design acts only on a defined part of the circumferential surface of the central cylindrical liquid jet, while the areas between the zones of action of adjacent air jets are not directly externally influenced, so that in these parts the conditions for breaking the liquid jet.

Podobná situace se vyskytuje u známé rozprašovací hlavice trysky podle DE-OS 34 17 229, která má snižovat hluk vznikající při nadzvukové rychlosti výstupu paprsků vzduchu z prstencové štěrbiny a z otvorů pro usměrňovači vzduchové paprsky. Tato hlavice se nasazuje na trysku a obsahuje středovou štěrbinu a po obou jejích podélných stranách dvě řady malých otvorů, jejichž osy jsou k sobě skloněny a protínající střednicovou rovinu proloženou středovou štěrbinou. Snížení intenzity hluku se dosahuje tím, že otvory pro přívod vzduchu mají poměrně velký průměr, který se pohybuje kolem 1,5 mm, takže rychlost pohybu vystupujících paprsků vzduchu je podstatně snížena. Pro dosažení dobrého rozprašovacího účinku je však nutno roztáhnout paprsek kapaliny vystupující středovou štěrbinou do plošného tvaru s velmi malou tloušťkou. Toto řešení má jen malý výkon a je řešením nouzovým, kterým se nedosahuje výsledků srovnatelných s výsledky specializovaných návrhů.A similar situation occurs with the known nozzle spray head according to DE-OS 34 17 229, which is intended to reduce the noise generated at the supersonic speed of the air jet exit from the annular gap and from the holes for the rectifier air jets. This head is mounted on the nozzle and comprises a central slot and on both its longitudinal sides two rows of small holes whose axes are inclined to each other and intersect the median plane intersected by the central slot. The reduction of the noise intensity is achieved in that the air intake openings have a relatively large diameter, which is about 1.5 mm, so that the speed of movement of the exiting air jets is substantially reduced. However, in order to achieve a good spray effect, it is necessary to expand the jet of liquid exiting through the central slot into a flat shape of very low thickness. This solution has little performance and is an emergency solution that does not achieve results comparable to those of specialized designs.

Podstatného zdokonalení funkce je dosaženo u štěrbinových rozprašovacích a směšovacích trysek s přímými a vzájemně rovnoběžnými výstupními štěrbinami, kterými vystupují jednak paprsky kapaliny a jednak paprsky rozprašovacích látek, zejména tlakového vzduchu. Tyto výstupní štěrbiny trysky jsou vzájemně rovnoběžné a jsou uspořádány v malých vzdálenostech od sebe, přičemž střednicové roviny přívodních kanálků pro rozprašovací plyn se protínají se střednicovou rovinou kanálku pro přívod rozprašované tekutiny, zejména kapaliny, s výhodou v jedné společné průsečnici.Significant improvements in function are achieved with slotted spray and mixing nozzles with straight and mutually parallel outlet slots through which both the liquid jets and the spray jets, in particular the compressed air, emit. These nozzle exit slots are parallel to each other and are spaced at a small distance from each other, with the median planes of the spray gas inlet passages intersecting the median plane of the spray liquid inlet passage, preferably the liquid, preferably at one common intersection.

Jedna ze známých rozprašovacích trysek pro rozprašování kapalin, popsaná v DE 27 02 191, je opatřena po obou stranách své přímé střední štěrbiny dvěma přímými štěrbinami pro přívod tlakovéhovzduchu, které maj í dé1 ku pods ta tně větší než je dé1ka štěrbiny pro výstup kapaliny. Prodloužení štěrbin pro přívod vzduchu oproti délce střední štěrbiny, ze které vystupuje paprsek kapaliny, má napomoci působení paprsků vzduchu také na užší strany kapalinového plochého paprsku a tím dosažení rovnoměrnějšího rozptýlení a rozbití paprsku kapaliny na jemné částice a vytvoření souměrnějšího proudu částic kapaliny. Tento účinek se ukazuje — v_praxi j ako _ zcela, nepatrný,„ takže, ani ..touto.tryskou^není možno dosáhnout rovnoměrného rozptýlení částic kapaliny při nízkých nárocích na energetický výkon zdroje tlakové tekutiny a tlakových .plynů u rozprašovacích zařízení.One of the known spray nozzles for spraying liquids, described in DE 27 02 191, is provided on both sides of its straight central slot with two straight air-pressure slots having a length substantially lower than the length of the liquid outlet slot. The extension of the air inlet slots over the length of the central slit from which the liquid jet exits is intended to assist the action of the air jets also on the narrower sides of the liquid flat jet, thereby achieving more uniform dispersion and breaking of the liquid jet into fine particles and creating more symmetrical jet. This effect proves to be quite, in practice, so that even through the nozzle it is not possible to achieve a uniform dispersion of the liquid particles at low power requirements of the source of the pressurized fluid and the pressurized gases of the spraying devices.

Podstata vynálezu_______ ____ _ _ _ _ „ _ _SUMMARY OF THE INVENTION _______ ____ _ _ _ _ _ _ _

Tryska pro rozprašování a/nebo směšování nejméně dvou tekutin, opatřená na svém ústí středním výstupním přímým štěrbinovým otvorem a dvěma dalšími přímými vnějšími štěrbinovými otvory,spočívá v tom, že tělo trysky je z jednoho kusu, poměr šířky obdélníkového středního štěrbinového otvoru v ústí středního přívodního kanálku je k šířce vnějších štěrbinových otvorů v ústí vnějších přívodních kanálků v rozsahu od 1:1 do 3:1 a délky vnějších štěrbinových otvorů k délce středního štěrbinového otvoru jsou v poměru 1.01 až 1,5 : 1, osa středního přívodního kanálku pro přívod prvního média, zejména kapaliny, svírá v místě středního štěrbinového otvoru s osami vnějších přívodních kanálků ťA nozzle for spraying and / or mixing at least two fluids, provided at its mouth with a central outlet straight slot opening and two other straight outer slot openings, is that the nozzle body is in one piece, the ratio of the width of the rectangular middle slot opening in the mouth of the central inlet channel to the width of the outer slot openings in the mouth of the outer feed channels in the range of 1: 1 to 3: 1 and the length of the outer slot openings to the length of the central slot opening are in the ratio of 1.01 to 1.5: 1; the medium, in particular the liquid, grips at the center of the slot-shaped aperture with the axes of the outer feed channels

v místě jejich výstupních vnějších štěrbinových otvorů úhel a v rozsahu od 15θ do 60θ, vnější štěrbinové otvory po obou stranách středního štěrbinového otvoru jsou opatřeny na obou svých koncích okrajovými zápichy, směřujícími k protilehlému vnějšímu štěrbinovému otvoru a jsou vzájemně spolu propojeny.at their exit outer aperture angle α in the range of 15θ to 60θ, the outer aperture openings on either side of the central aperture are provided with marginal grooves at both ends facing the opposite outer aperture and are interconnected.

Šířka středního štěrbinového otvoru je v poměru k síle stěny mezi středním štěrbinovým otvorem a vnějším štěrbinovým otvorem v ústí kanálků 3 až 5 : 1.The width of the central slot opening is in proportion to the wall thickness between the central slot opening and the outer slot opening at the mouth of the channels 3 to 5: 1.

U trysky podle vynálezu se dosahuje jednak velmi jemného a rovnoměrného rozptýlení jedné tekutiny, například vody, tekutého paliva nebo barvy, dvěma plochými paprsky druhé tekutiny, přičemž v tomto řešení se dosahuje v důsledku velkého poměru styčné obvodové plochy všech paprsků tekutiny k jejich celkovému objemu účinného rozbití plochých paprsků a tím rozptýlení tekutin na jemné a stejně velké částečky.The nozzle according to the invention achieves, on the one hand, a very fine and uniform dispersion of one fluid, for example water, liquid fuel or paint, by two flat jets of the other fluid, and this solution achieves an effective ratio of all fluid jets to their total volume. breaking flat rays and thereby dispersing fluids into fine and equally large particles.

Úpravou podle vynálezu je odstraněna nevýhoda dosud zná4 mých štěrbinových trysek podle známých provedení, projevující se zejména při rozprašování barev a spočívající v postupném vytváření kapiček kapaliny v krajích středové štěrbiny. Opatřením štěrbinových otvorů zápichy se toto nebezpečí odstraní, protože kapičky se uvolňují ještě jako velmi malé částice a přímo se převedou do média- vzduchu vystupujícího ze zápichů.The treatment according to the invention eliminates the disadvantage of the known nozzles according to the known embodiments, which are particularly pronounced in the case of spraying paints and in that the liquid droplets are gradually formed in the edges of the central slot. By providing the groove holes of the recess, this danger is eliminated since the droplets are still released as very small particles and are directly transferred to the air-exiting air of the recesses.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález je blíže objasněn pomocí obrázků, které znázorňuj provedení trysky.The invention is illustrated in more detail by means of the figures showing the nozzle embodiment.

obr. 1 podélný řez tryskou.1 shows a longitudinal section through a nozzle. FIG.

obr. 2 řez A-A z obr. la obr. 3 detail z obr. 1 obr. 4 detail řezu C-C z obr. 2 obr. 5 čelní pohled na trysku obr. 6 řez B-B z obr. 3Fig. 2 shows section A-A in Fig. 1 and Fig. 3 a detail from Fig. 1 Fig. 4 a detail of section C-C from Fig. 2 Fig. 5 front view of the nozzle Fig. 6 section B-B from Fig. 3

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Tryska pro rozprašování a/nebo směšování nejméně dvou medií, například vody a vzduchu, sestává z jednoho kusu těla trysky v níž je vytvořen střední přívodní kanálek 7 pro přívod první tekutiny, zejména vody, kapalného paliva nebo jiné kapaliny, do výstupního středního štěrbinového otvoru 2, který je vytvořen v čelní ploše trysky. Do této čelní plochy trysky jsou po obou podélných stranách tohoto středního štěrbinového otvoru vyústěny přímé vnější štěrbinové otvory 3, které jsou vytvořeny na výstupních koncích vnějších přívodních kanálků 8. pro přívod druhé teku tiny, zejména ,stlačeného vzduchu.The nozzle for atomizing and / or mixing at least two media, for example water and air, consists of a single piece of nozzle body in which a central supply channel 7 is provided for supplying a first fluid, in particular water, liquid fuel or other liquid, to the outlet central slot 2 formed in the face of the nozzle. The outer face of the nozzle 3 is provided on both longitudinal sides of this central slot opening and which are formed at the outlet ends of the outer inlet ducts 8 for supplying a second fluid, in particular compressed air.

Vnější štěrbinové otvory 3 mají ve směru své podélné osy, ležící v rovině čela trysky, délku větší než je délka středního štěrbinového otvoru 2, měřená ve stejném směru a jsou opatřeny na obou svých koncích okrajivými zápichy 6, směřujícími k okrajovému zápichu 6. protilehlého vnějšího štěrbinového otvoru 3., přičemž tyto okrajové zápichy 6. jsou vzájemně propojeny a společná průniková hrana okrajových zápichů leží pod rovinou čela trysky veThe outer slot openings 3 have a length greater than the length of the central slot opening 2 measured in the same direction in the direction of their longitudinal axis lying in the plane of the nozzle face and are provided at both their ends with recess grooves 6 pointing towards the recess 6 of the opposite outer and the common intersecting edge of the peripheral grooves lies below the plane of the nozzle face in the

-- vzdálenosti rovné dvoj násobku““šiřký vnějších‘štěrbinových otvorů- distances equal to twice the width of the outer‘hole

3.. Při této konstrukční úpravě se kapičky kapaliny, které se v některých případech vytvářejí na plošce oddělující střední štěrbinový otvor 2 od sousedního vnějšího štěrbinového otvoru 3, posouvají do stran a přicházejí postupně k okrajovým zápichům 6., -kde j sou zavedeny do paprsku rozprašované kapa 1 i ny_ bez_vytvářen í větších kapek v rozprášeném proudu vzduchu.3. In this design, the liquid droplets, which in some cases are formed on the surface separating the central slot opening 2 from the adjacent outer slot opening 3, move laterally and come gradually to the edge grooves 6, where they are introduced into the beam. the sprayed liquid without forming larger droplets in the sprayed air stream.

Šířka středního štěrbinového otvoru 2 je 1 mm, šířka stěny v čele trysky mezi vnějším a středním štěrbinovým otvorem 2 a 3. je 0,5 mm a šířka vnějšího štěrbinového otvoru 3. je 0,5 mm. Délka středního štěrbinového otvoru 2 je 15 mm. Délka vnějších štěrbinových otvorů 3 je 17 mm.The width of the central slot opening 2 is 1 mm, the width of the wall at the nozzle face between the outer and middle slot opening 2 and 3 is 0.5 mm, and the width of the outer slot opening 3 is 0.5 mm. The length of the central slot 2 is 15 mm. The length of the outer slotted holes 3 is 17 mm.

Osa^středního přívodního kanálku _ v výstupního středního štěrbinového otvoru 2 svírá s osami 5 vnějších štěrbinových otvorů 3 úhel 32 The axis 4 of the central supply channel 4 in the outlet central slot 2 forms an angle 32 with the axes 5 of the external slot 3.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Tryska podle vynálezu je využitelná k rozstřikování barev a laků ,tmelů, lepidel, separačních kapalin, tekutých kovů, kapalného paliva v hořácích, k rozprašování vody za účelem odstranění prašnosti v cementárnách, vápenkách, dolech, kamenolomech, ve slévárnách a podobně. Dále lze tyto trysky použít například při ochraně komínových filtrů, k ochlazování prostředí v teplých provozech, k zvlhčování prostředí v místnostech, například v nemocnících, v domácnostech, v kancelářích, ve sklenících, v keramickém a potravinářském či textilním průmyslu při zpracování vláken .The nozzle according to the invention is useful for spraying paints and varnishes, sealants, adhesives, separating liquids, liquid metals, liquid fuel in burners, spraying water to remove dust in cement plants, limestones, mines, quarries, foundries and the like. In addition, these nozzles can be used, for example, to protect chimney filters, to cool environments in warm environments, to humidify environments in rooms such as hospitals, homes, offices, greenhouses, the ceramic, food and textile industries for fiber processing.

-—--- Trysk-y=l*ze=-též—využ-Tt—k—dekontamTnaeí=spQdní ch-^vod ,^=napa^.The nozzles are also used for decontamination of the common cause.

děných těkavými látkami. Trysky lze dále využít k rozprašování herbicidů, pesticidů a tekutých hnojiv, nebo ve zdravotnictví k inhalaci farmakologicky účinných látek.with volatile substances. The nozzles can also be used for spraying herbicides, pesticides and liquid fertilizers, or in the medical field for inhalation of pharmacologically active substances.

Claims

1. Nozzle for spraying and / or mixing at least two

e. of fluids, provided with a medium outlet straight spout at their mouths * bin hole and two other straight slot openings, * characterized in that the nozzle body (1) is one piece, the ratio of the width of the rectangular middle slot opening (2) at the mouth of the central supply channel (7) to the width of the outer slot openings ( 3) at the mouth of the outer feed channels (8) ranging from 1: 1 to 3: 1 and the length of the outer slot openings (3) to the length of the central slot opening (2) are in the ratio of 1.01 to 1.5: 1; ) of the central supply channel (7) for supplying the first medium, in particular of liquid, forms an angle α v at the location of the central slot opening (2) with the axes (5) of the outer supply channels (8) at their outlet outer slot openings (3) range from 15θ to 60θ, the outer slot openings (3) on both sides of the central slot opening (2) are provided with edge grooves (6) at both ends facing to the opposite outer slot opening (3) and are interconnected.

Nozzle according to claim 1, characterized in that the width of the central slit opening (2) is in proportion to the wall thickness between the central slit opening (2) and the outer slit opening (3) in the middle of the central supply channel (7) and the external supply channel. (8) 3 to 5: 1.