EA001156B1 - Улучшенное распыляющее плоским веером сопло - Google Patents

Улучшенное распыляющее плоским веером сопло Download PDF

Info

Publication number
EA001156B1
EA001156B1 EA199700076A EA199700076A EA001156B1 EA 001156 B1 EA001156 B1 EA 001156B1 EA 199700076 A EA199700076 A EA 199700076A EA 199700076 A EA199700076 A EA 199700076A EA 001156 B1 EA001156 B1 EA 001156B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
nozzle
mixing chamber
liquid
holes
axis
Prior art date
Application number
EA199700076A
Other languages
English (en)
Other versions
EA199700076A1 (ru
Inventor
Джеймс П. Славас
Мэттью П. Бетсолд
Роберт Е. ср. Бедоу
Дуглас Дж. Дзиадзио
Вернон Л. Бернард
Original Assignee
Бит Фог Ноззл, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бит Фог Ноззл, Инк. filed Critical Бит Фог Ноззл, Инк.
Publication of EA199700076A1 publication Critical patent/EA199700076A1/ru
Publication of EA001156B1 publication Critical patent/EA001156B1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/34Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
    • B05B1/3405Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl
    • B05B1/341Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet
    • B05B1/3478Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet the liquid flowing at least two different courses before reaching the swirl chamber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/10Spray pistols; Apparatus for discharge producing a swirling discharge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/34Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
    • B05B1/3405Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0441Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber
    • B05B7/0466Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber with means for deflecting the central liquid flow towards the peripheral gas flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/08Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point
    • B05B7/0892Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point the outlet orifices for jets constituted by a liquid or a mixture containing a liquid being disposed on a circle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/04Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape in flat form, e.g. fan-like, sheet-like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening

Landscapes

  • Nozzles (AREA)
  • Cameras Adapted For Combination With Other Photographic Or Optical Apparatuses (AREA)

Description

Данное изобретение относится к распыляющим соплам и в частности к соплам, имеющим распылительную насадку, производящую плоское веерное распыление равномерно распределенной жидкости.
Предшествующий уровень техники
Многие жидкостные или газо-жидкостные распылительные устройства содержат сопла, имеющие распылительную насадку, производящую плоское веерное распыление. Наиболее обычный способ для достижения такой формы распыла заключается в том, что на наконечнике или на конце выпускного отверстия распылительной насадки располагают эллиптическое или прямоугольное отверстие, как описано в патенте США 5240183 (патент '183). Недостатком этого способа является то, что при распылении не достигается равномерного распределения жидкости, особенно в двухжидкостных или газо-жидкостных устройствах.
Плоское веерное распыление также достигается с помощью распылительных насадок, имеющих много круглых отверстий, расположенных линейно по отношению друг к другу, как описано в патенте США 1485495 (патент '495) и в патенте '183. Распылительная насадка, описанная в патенте '495, имеет прямоугольную форму, тогда как распылительная насадка, описанная в патенте '183, имеет циллиндрическую форму. Для того чтобы обеспечить плоское веерное распыление, каждое из отверстий расположено на заданной плоскости и направлено наружу под различными углами к центральной или продольным осям распылительной насадки. Оказалось, что такие распылительные насадки производят неравномерное распыление, участки с большой интенсивностью распыления перемежаются с участками с низкой интенсивностью распыления. Кроме того, для распылительной насадки, имеющей определенное число отверстий определенного диаметра, чем больше угол распыления из каждого отверстия по отношению к центральной оси или осям распыления распылительной насадки, тем больше вероятность получения неравномерного распыления.
Другим недостатком вышеописанных распылительных насадок с заданным диаметром отверстий является то, что количество расположенных на одной линии отверстий ограничивается диаметром или шириной распылительной насадки, что, в свою очередь, ограничивает скорость истечения через такую распылительную насадку, которая пропорциональна общей площади поперечного сечения отверстий. Кроме того, ограниченное число отверстий обуславливает больший угол между соседними отверстиями для данной ширины распыления, таким образом, производится неравномерное распыление.
Другим недостатком распылительной насадки, описанной в патенте '183, является то, что отверстия расположены на различном расстоянии от продольных осей смесительной камеры. Оказалось, что во многих двухфазных системах, таких как газ-жидкость, наибольшая неравномерность смешения двух фаз происходит, в основном, по периферии смесительной камеры, из-за чего линейно расположенные индивидуальные отверстия не обеспечивают полностью равномерного распыления.
Сущность изобретения
Следовательно, целью настоящего изобретения явилось создание распылительной насадки для получения плоского веерного распыления, которая была бы лишена недостатков, известных из предшествующего уровня техники.
Другой целью настоящего изобретения явилось создание распылительной насадки, которая имеет расположение отверстий, обеспечивающее плоское веерное равномерное распыление с более высокой скоростью потока и однородностью распыления.
Следующей целью настоящего изобретения явилось создание распылительной насадки, которая существенно уравнивала бы коэффициенты массового расхода газо-жидкостной смеси между отдельными отверстиями, уменьшая, таким образом, расслаивание потока.
Согласно настоящему изобретению улучшенная распылительная насадка на сопло, служащая для распыления жидкости и газа содержит смесительную камеру, имеющую циллиндрическую внутреннюю стенку и внешнюю торцевую стенку, на которой имеется множество расположенных по окружности отверстий, распределенных вдоль продольных осей смесительной камеры. Каждое отверстие индивидуально ориентированно так, чтобы распылять струю на мишень, расположенную на определенном расстоянии от распылительной насадки, таким образом, чтобы обеспечить плоское или приблизительно плоское веерное распыление на указанную мишень.
Вышеупомянутые и другие цели настоящего изобретения и его преимущества станут более понятны при прочтении описания изобретения в совокупности с прилагаемыми чертежами.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен вид поперечного сечения распылительного сопла согласно изобретению;
на фиг. 2 показан вид спереди распылительного сопла, представленного на фиг. 1;
на фиг. 3 схематично представлен вид в горизонтальной плоскости (Х-Ζ) сопла, изображенного на фиг. 1 , показывающий траекторию распыления из каждого отверстия на мишень;
на фиг. 4 представлен схематический вид в фронтальной плоскости (Х-Υ) сопла, изображенного на фиг. 1 , показывающий траекторию распыления из каждого отверстия на мишень;
на фиг. 5 представлен схематический вид в вертикальной плоскости (Υ-Ζ) сопла, изображенного на фиг. 1, показывающий траекторию распыления из каждого отверстия на мишень;
на фиг. 6 представлен вид частичного поперечного сечения в горизонтальной плоскости (Χ-Ζ) сопла вдоль линии 6-6, показанной на фиг. 2;
на фиг. 7 представлен вид в перспективе трех (3) взаимно перпендикулярных областей, определяемых осями Χ, Υ и Ζ;
на фиг. 8 представлена вертикальная проекция вида спереди альтернативного варианта выполнения настоящего изобретения, имеющего У-образную выемку, соединяющую отверстия;
на фиг. 9 представлен вид поперечного сечения альтернативного варианта исполнения настоящего изобретения; и на фиг. 10 представлен вид поперечного сечения альтернативного варианта исполнения настоящего изобретения, проведенного по линии 10-10, показанной на фиг. 9.
Детальное описание предпочтительных вариантов исполнения
На фиг. 1 показано сопло 10, в котором смешиваются газ и жидкость, аналогичное описанному в патенте США 5240183, (принадлежавшего Бедоу и др. и переуступленному БИТ ФОГ НОЗЗЛ, ИНК.), имеющее форму, напоминающую цилиндрическую, и включающее входной канал 12 для жидкости, входной канал 14 для газа, распылитель жидкости в форме винтового направляющего устройства или распылительной детали 1 8 и распылительную насадку 1 6, расположенную коаксиально с винтовой распылительной деталью и контролирующую распыление поступающей жидкости. Как показано на фиг. 2, отверстия 19 расположены практически по окружности вокруг центральной оси или продольной оси а распылительной насадки 1 6. Как показано на фиг. 6, каждое отверстие 1 9 индивидуально повернуто на определенный угол, таким образом, что все вместе они создают приблизительно плоское распыление на мишень 1 7, расположенную на определенном расстоянии Г от распылительной насадки 16, как показано на фиг. 3-5.
Вход 12 для жидкости (фиг. 1) сопла 10 имеет продольный канал 20, на его внешнем конце имеются расположенные по окружности сквозные отверстия 24 для болтов, приспособленные для присоединения к внешнему концу трубы (на чертеже не показано), для подачи жидкости 1 в канал 20 под давлением в интервале от 3 до 300 фунтов на квадратный дюйм. Винтовая деталь 1 8 прикреплена сварным швом 25 к внутренней стороне 26 входного канала 1 2 для жидкости для того, чтобы предотвратить утечку жидкости при прохождении из канала 20 в конический канал 27 винтовой детали 18.
Как показано, входной канал 1 4 для газа содержит вводящую деталь 30, имеющую внутренний канал 32 и внешний конец 34, имеющий фланец со сквозными отверстиями 36, расположенными по окружности. Внутренний конец 38 вводящей детали закреплен с помощью сварки перпендикулярно к трубчатой детали 40, имеющей больший внутренний диаметр и располагающейся концентрически с входным каналом 1 2 для жидкости, создавая кольцеобразный проход 42, в котором газ д, например воздух, пар и т.д., может накапливаться под давлением в интервале от 3 до 300 фунтов на квадратный дюйм с помощью любых доступных механизмов. Передняя или выпускная часть 44 полой детали 40 прикреплена с помощью сварки к соединяющей детали 46, подогнанной к винтовой детали 18. Как показано на фиг. 1, соединяющая деталь содержит множество расположенных по окружности проходов 48, которые приспособлены для приема сжатого газа, поступающего через кольцевую камеру 42 полой детали 40 и направляют его с большой скоростью в смесительную камеру 50 распылительной насадки 16. Понятно, что находящийся под давлением газ может нагнетаться в распылительную насадку 1 6 не через множество расположенных по окружности отверстий, а через одну или несколько кольцеобразнах канавок (на чертеже не показано). Распылительная насадка 1 6 может быть приикреплена к переднему концу соединяющей детали 46 с помощью сварного шва 47.
Кольцевой монтажный фланец 52 расположен по окружности трубчатой детали 40, отверстия 54 используются для закрепления конструкции распылительного сопла 10. Выступ 56 (фиг. 1 и 2) расположен поверх внешнего края монтажной детали 52 и служит для центровки распылительного сопла.
Распылительная насадка 16 имеет циллиндрическую форму и содержит камеру 50 для смешения жидкой и газообразной фазы с помощью винтовой детали 18. Смесительная камера может быть разделена на открытый внутренний конец 55, среднюю часть цилиндрической формы 57 и коническую или сферическую внешнюю концевую часть 58. В задней части распылительной насадки 1 6 находятся два (2) кольцевых уступа 60 и 62, которые разрушают ламинарный поток газа, когда он поступает в камеру 50 через газовые проходы 48, вследствие чего поток газа д, идущий с большой скоростью, становится турбулентным, тем самым в камере 50 улучшаются смешение газа с жидкостью 1 и распыление жидкой фазы.
Коническая внешняя концевая часть 58 содержит несколько отверстий 1 9, расположенных по окружности относительно продольной оси а распылительной насадки 1 6 (фиг. 2). Каждое из отверстий 1 9 проходит сквозь переднюю стенку 58 (фиг. 1 ) и предпочтительно расположено так, чтобы прилегать к внутренней поверхности 71 средней части 57 смесительной камеры 50. Оказалось, что если внутренние концы отверстий 19 контактируют с внешней периферийной частью смесительной камеры 50, где взаимное смешение газа и жидкости оптимально, коэффициент массового расхода, определяемый как процентное отношение количеств жидкости и газа, проходящих через каждое отверстие, уравнивается, тем самым уменьшая неоднородность потока, с которой часто сталкиваются при использовании двухфазных распылителей.
Согласно настоящему изобретению оказалось, что выгоднее снабдить распылительную насадку большим количеством отверстий 19 и расположить каждое последующее отверстие под меньшим утлом относительно предыдущего, что ранее считалось возможным. Действительно, желаемая скорость течения диспергированной жидкости пропорциональна площади поперечного сечения отверстий. В прошлом геометрические ограничения уменьшали возможность выбора, так как отверстия преимущественно располагались линейно и число их ограничивалось диаметром 6 распылительной насадки 16. Одним из факторов в определении площади поперечных сечений или диаметров отверстий 1 9 является требуемая скорость газожидкостной смеси на выходе распылительной насадки 1 6, которая обратно пропорциональна площади отверстий. Практическим аспектом является то, что площади поперечного сечения или диаметры отверстий должны быть достаточными для обеспечения свободного прохода жидкости и любых твердых частиц, взвешенных в жидкости, чтобы избежать засорения отверстий твердыми частицами. Обычно число отверстий 19, расположенных на внешней передней стенке 58 варьируется от четырех (4) до двенадцати (12).
Дополнительно, для лучшего понимания взаимного расположения устройства на фиг. 1 -6, приводится пространственный рисунок или координатная диаграмма трех (3) взаимно перпендикулярных осей X, Υ и Ζ, определяющих трехмерное пространство. Согласно фиг. 7, три (3) взаимно перпендикулярные плоскости определяются осями X, Υ и Ζ, так что плоскость Χ-Υ (или фронтальная плоскость) определяется осями Х и Υ, плоскость Χ-Ζ (или горизонтальная плоскость) определяется осями Х и Ζ и плоскость Υ-Ζ (или вертикальная плоскость) - осями Υ и Ζ.
В предпочтительном варианте выполнения, показанном на фиг. 3-5, распылительная насадка 16 имеет восемь (8) отверстий 19, мишень 1 7 расположена параллельно горизонтальной плоскости (Χ-Ζ) и перпендикулярно продольной оси а распылительной насадки так, что продольная ось делит мишень пополам. Каждое из отверстий 1 9 расположено под углом так, чтобы струя, выходящая из распылительной насадки, обеспечивала бы плоское распыление вдоль одной линии на мишень 1 7, расположенной на определенном расстоянии Г (фиг. 3 и 5). Понятно, что мишень может быть ориентирована в пространстве любым образом с помощью простого изменения углов наклона отверстий.
Фиг. 3-5 схематично показывают траектории струй распыления или проекции (от т до 1), выходящих из каждого соответствующего отверстия распылительной насадки. Струи распыления показаны осевой линией или пунктирной линией, которые соответствуют продольным осям каждого отверстия. Как видно на фиг. 4, струи распыления (п, р и г), которые выходят из отверстий, расположенных ниже мишени, показаны пунктирной линией. Нужно отметить, что при расчете траекторий распыления не учитывалась сила тяжести.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, на фиг. 3 в горизонтальной плоскости Χ-Υ показаны траектории струй распыления (от т до 1), выходящие из каждого соответствующего отверстия 1 9 в соответствующую точку (от т до 1) мишени 17. Отверстия 19 наклонены вовне радиально по отношению к продольной оси а цилиндрической распылительной насадки 1 6 в горизонтальной плоскости (фиг. 6) так, чтобы создавалось веерное распыление определенной ширины \ν (фиг. 3 и 4) на мишень 17. Угол наклона отверстий (фиг. 6) в горизонтальной плоскости тем больше, чем дальше отверстие расположено от продольной оси а распылительной насадки 16 с тем, чтобы предотвратить перекрывание или скрещивание траекторий распыления. Преимущественно отверстия 19 наклонены так, чтобы места, на которые попадает распыление из каждого отверстия были бы равномерно расположены по мишени 1 7, как это показано на фиг. 3, с тем, чтобы обеспечить распыление равномерно распределенного материала вдоль мишени. Понятно, что отверстия 1 9 могут быть наклонены так, чтобы струи распыления пересекались бы с мишенью при различной их ширине с тем, чтобы распыление на определенные участки мишени было более концентрированным, чем на другие.
Для образования плоского веерного распыления, отверстия 1 9 (фиг. 1 ) также должны быть индивидуально наклонены в вертикальной плоскости Υ-Ζ так, чтобы струи распыления из каждого отверстия (от т до 1) сходились на мишени 17, как показано на фиг. 5. Угол наклона каждого отверстия, необходимый для сходимости, зависит от расстояния Г от распылительной насадки до мишени и от распределения отверстий на насадке. В преимущественном варианте исполнения, как показано на фиг. 5, струи спрея т и 1 проходят в той же горизонтальной плоскости (Χ-Ζ), что и мишень. Углы траекторий струй распыления о и 5 в вертикальной плоскости (ΥΖ) равны, но противоположны углам траекторий струй спрея п и г. Углы траекторий струй распыления р и с.| в вертикальной плоскости (Υ-Ζ) равны, но противоположны друг другу, и больше, чем углы траекторий струй распыления о, 8. η и г. Соответственно, струи спрея (от т до I) сходятся на мишени 17 практически плоским веерным распылением, и, как показано на фиг. 3-5, мишень 17 в значительной степени находится в плоскости, расположенной в направлении распыления.
На фиг. 4 схематично показана распылительная насадка в фронтальной плоскости Χ-Υ, одновременно показаны углы расхождения и схождения каждой струи распыления (от т до 1), соответственно показанных на фиг. 3 и 5. Каждое из отверстий 19 преимущественно наклонено так, что струи из отверстий, расположенных над мишенью (о, с.| и 5) и струи из отверстий, расположенных под мишенью (η, р, г), альтернативно направлены на мишень для достижения симметрии относительно продольной оси а распылительной насадки 16.
В другом варианте выполнения, показанном на фиг. 8, отверстия 19 соединены между собой посредством и- и V-образной выемки или канала 80, которые выполнены на внешней поверхности 81 распылительной насадки 16. Ширина канала преимущественно составляет от 0,3 до 0,6 ширины или диаметра отверстия, вследствие этого глубина его составляет от 0,15 до 0,5 ширины или диаметра отверстия. Угол наклона стенок V-образного канала 80 преимущественно составляет от 60 до 90°. Канал центрирован относительно продольной оси каждого из отверстий 1 9 и оказывается практически параллельным продольной оси а распылительной насадки 1 6.
Канал 80 расширяет внешний край отверстий 1 9 так, что распылительные струи (от т до 1), выходящие из отверстий, расходятся по каналу до выхода из каждого отверстия, таким образом создавая более широкую струю распыления, но менее концентрированную, чем исходящая из одного отверстия. Расширенная струя покрывает большую площадь на мишени 1 7, создавая тем самым более равномерное распределение распыления.
Понятно для специалиста в данной области техники, что одно или более отверстий, показанных на чертеже в форме окружностей, могут быть изменены на некруговые в сечении, такие как эллиптические, прямоугольные или квадратные.
Для лучшего функционирования сопла 10 важно, чтобы внутренний диаметр б, как показано на фиг. 1, цилиндрической части 57 распылительной насадки 1 6, был бы значительно больше, чем максимальный внешний диаметр винтовой детали 18. Также было показано, что отношение длины е распылительной насадки к ее внутреннему диаметру б, как показано на фиг. 1, должно быть от 1,5 до 1,7.
Жидкость 1 под давлением подается через продольный канал 20 трубы 12 и попадает в конический канал 27 винтовой детали 18, в котором течение жидкости нарушается направленными против направления течения поверхностями винтовой детали, превращая поток в тонкий конический пласт. Одновременно, газ д, находящийся под давлением и прошедший кольцевой проход 42 и каналы 48, поступает с большой скоростью турбулентным потоком в камеру смешения 50 и смешивается с жидкостью. В камере смешения 50 турбулентный поступающий с большой скоростью через отверстия 48 расширяющийся газ д пересекается с тонким коническим пластом жидкости 1 , поступающим с поверхностей винтовой детали 18. За этим следует диспергирование жидкости и смешение ее с расширяющимся газом. После прохождения газо-жидкостной смесью смесительной камеры 50 дальнейшее смешение и диспергирование происходит, когда она выходит из отверстий 19. Когда находящаяся под давлением газо-жидкостная смесь выходит из отверстий 1 9, она быстро расширяется согласно давлению окружающей среды или атмосферному давлению, что вызывает дальнейшее диспергирование смеси.
Оказалось, что такая конструкция сопла позволяет получать очень хорошее распыление жидкости, где средний размер капли, в зависимости от модульного коэффициента стока, варьируется от 10 до 500 мк.
В альтернативном варианте выполнения, показанном на фиг. 9, вместо винтовой детали 1 8 может использоваться диспергатор жидкости в форме синусоидальной детали 100, как это было сделано в патенте США 4014070, принадлежавшем Бурнхаму и переуступленном БИТ ФОГ НОЗЗЛ, ИНК. Синусоидальная деталь 100 может быть полым единым телом, похожим на вводной канал для жидкости 1 2, имеющим переднюю часть с центральным передним отверстием 110 цилиндрической конфигурации, которое через переднюю стенки 111 и соприкасается с конической поверхностью 112, которая составляет переднюю (выходную) стенку передней (выходной) камеры 114. Передняя стенка 111 отклонена по радиусу от продольной оси а распылительной насадки 1 6 с целью расширения распылительного потока жидкости, поступающей в смесительную камеру 50 распылительной насадки 1 6. Передняя камера 114 также определяется внутренним диаметром цилиндрического канала 116 распылительной детали 1 00.
Передающие вихревое движение средства снабжены расположенными поперек сегментными лопастями 118 и 1 20, которые отделяют переднюю камеру 114 от цилиндрического канала 20 входа 1 2 для жидкости.
Как показано на фиг. 9, лопасти 118 и 120 содержат два полукруглых сегмента, если рассматривать в направлении течения потока через сопло 1 0. Необходимо отметить, что две синусоидальные лопасти 118 и 1 20 соприкасаются краями, образуя восьмерку, которая расположена в горизонтальной плоскости в канале 20 сопла 10. Как показано на позиции 122 фиг. 10, лопасти до некоторой степени перекрывают по окружности с диаметрально противоположных сторон отверстия 128, обеспечивая защиту от прямой осевой струи кольцевой порции потока. Каждая из лопастей 118 и 1 20 имеет одинаковую дугообразную выемку 124 (фиг. 9), расположенную вдоль внутреннего края, с помощью чего образуется центральное эллиптической формы отверстие 128.
Если рассматривать со стороны движения потока (фиг. 9), полукруглая лопасть 118 содержит выпуклый выступ 130, расположенный в одном квадранте прохода, направленный против течения жидкости, и вогнутый выступ 132 - в смежном квадранте. Аналогично, лопасть 120 содержит выпуклый выступ 134 в квадранте прохода, диаметрально противоположном выпуклому выступу 130 лопасти 118, и вогнутый выступ 136, расположенный в квадранте, диаметрально противоположном вогнутому выступу 132 лопасти 118. Таким образом, лопасти имеют приблизительно синусоидальную форму, и, как показано на фиг. 9, цилиндрически изогнутые выступающие части каждой из синусоидальных лопастей 118 и 1 20 связаны посредством аксиально расположенных угловых частей, которые расположены у центра канала 20 и выгнуты так же, как 1 24, образуя центральное отверстие 128 для потока.
Жидкость или раствор, такой как плавающие в воде частицы, находящийся под давлением, попадает в синусоидальную распылительную деталь 1 00 через вводной канал для жидкости 12 сопла 10. Раствор движется внутри вводной камеры 1 22 в рамках канала 20 в виде колонны или единого потока до тех пор, пока не провзаимодействует с лопастями 118 и 1 20, после чего жидкость разделяется на два (2) потока или порции. Один из потоков кольцевой, другой - аксиальный. Вращательное движение передается внешнему периферийному или кольцевому потоку раствора, когда он проходит по поверхностям лопастей 118 и 1 20, а центральная часть раствора проходит в более или менее прямом направлении через центральное отверстие 128, образованное лопастями. В передней камере 114 вихревой поток, вызванный лопастями 118 и 1 20, и поток, движущийся аксиально, соединяются и смешиваются, создавая таким образом в камере смешения 50 распылительной насадки 16 равномерное диспергирование частиц в жидкой фазе. В дополнение нужно отметить, что смешение улучшается из-за отношения размеров центрального внешнего отверстия 110 и гораздо большего поперечного диаметра передней камеры 114 и конической верхней поверхности 112.
Несмотря на то, что изобретение было описано и показано со ссылками на продемонстрированный примерами вариант исполнения, понятно для специалистов в данной области техники, что возможны улучшения и другие изменения и дополнения, по форме и деталям, не выходящие за рамки изобретения.

Claims (16)

1. Сопло (10) для смешения жидкости (I) и газа (д), включающее, по крайней мере, один входной канал (12, 14) для подачи жидкости и газа в сопло (10), смесительную камеру (50), сообщающуюся посредством потока жидкости, по крайней мере, с одним входным каналом (1 2, 1 4), служащую для получения и смешения жидкости и газа, и отверстия (19), расположенные под углом по отношению друг к другу вокруг оси (а) смесительной камеры (50) внутри концевой части (58) сопла (10) и связанные жидкостным соединением со смесительной камерой (50), причем первая группа отверстий (19) расположена по одну сторону плоскости (Χ-Ζ), ориентированной параллельно оси (а) концевой части (58) сопла (10), а вторая группа отверстий (19) расположена по другую сторону плоскости (Χ-Ζ) по отношению к первой группе отверстий (19), отличающееся тем, что все оси отверстий (19) расположены под острым углом падения к плоскости (Χ-Ζ) и ориентированы таким образом, что точки их пересечения с плоскостью (ΧΖ) принадлежат области (17), расположенной вдоль принадлежащей данной плоскости прямой.
2. Сопло по п.1, отличающееся тем, что оси отверстий (19) сопла (10) ориентированы таким образом, что точки их пересечения с плоскостью, расположенной перпендикулярно оси (а) концевой части (58) сопла (10), лежат на прямой.
3. Сопло по п.1 , отличающееся тем, что диспергатор жидкости (18, 100) сообщен посредством жидкостного соединения, по крайней мере, с одним входным каналом (12) и смесительной камерой (50) для диспергирования жидкости, проходящей через, по крайней мере, один входной канал (12), и выпуска диспергированной жидкости в смесительную камеру (50).
4. Сопло по любому из вышеперечисленных пунктов, отличающееся тем, что смесительная камера (50) имеет цилиндрическую поверхность (71 ), расположенную между диспергатором жидкости (18, 100) и отверстиями (19) для распыления струй, причем отношение длины смесительной камеры (50) к ее диаметру находится в пределах от 1,5 до 2,0.
5. Сопло по п.3, отличающееся тем, что диспергатор жидкости (100) имеет, по крайней мере, одну лопасть, расположенную поперек продольной оси (а) входного канала (12), для поступления жидкости из входного канала (12) и для создания закрученного кольцевого потока и обеспечения возможности поступления жид кости из входного канала (12) через, по крайней мере, часть отверстия (128) в приблизительно центральной части его и создания аксиального течения.
6. Сопло по п.5, отличающееся тем, что, по крайней мере, одна лопасть имеет выпуклую (130, 134) и вогнутую части (132,136).
7. Сопло по п.6, отличающееся тем, что каждая из указанных частей (130, 132, 134, 136) имеет приблизительно полукруглую форму.
8. Сопло по п.6 или 7, отличающееся тем, что выпуклая часть (130, 134) расположена выше по направлению течения, чем вогнутая (132, 1 36).
9. Сопло по любому из п.5-8, отличающееся тем, что оно содержит две лопасти (118, 1 20), и каждая из них расположена поперек соответствующей полукруглой части входного канала (12).
10. Сопло по п.3, отличающееся тем, что оно содержит диспергатор жидкости (18), имеющий приблизительно винтовую поверхность, расположенную от нижнего по направлению потока края входного канала (1 2) до смесительной камеры (50), служащий для диспергирования жидкости, поступающей через канал в смесительную камеру.
11 . Сопло по любому из вышеперечисленных пунктов, отличающееся тем, что каждое отверстие (1 9) связано посредством жидкости со смесительной камерой (50), примыкающей к поверхности (71 ), обеспечивающей получение периферийной струи потока из смесительной камеры.
1 2. Сопло по любому из вышеперечисленных пунктов, отличающееся тем, что отверстия (1 9) расположены по окружности относительно оси (а) смесительной камеры (50).
1 3. Сопло по любому из вышеперечисленных пунктов, отличающееся тем, что оси отверстий (1 9) ориентированы так, что точки пересечения осей отверстий (19) с областью (17) расположены на одинаковом расстоянии друг от друга.
1 4. Сопло по любому из вышеперечисленных пунктов, отличающееся тем, что ось симметрии (а) смесительной камеры (50) ориентирована так, что она пересекается с областью (17).
1 5. Сопло по любому из вышеперечисленных пунктов, отличающееся тем, что оси отверстий (1 9) направлены таким образом, что струи (о, ц, з), выпускаемые из первой группы отверстий (1 9), пересекаются с областью (1 7) с чередованием по отношению к струям (п, р, г), выпускаемым из второй группы отверстий (1 9).
16. Сопло по любому из вышеперечисленных пунктов, отличающееся тем, что отверстия (1 9) приблизительно равномерно удалены друг от друга вокруг оси симметрии (а) камеры смешения (50).
Евразийский патент действует на территории всех Договаривающихся государств, кроме АМ, КС и ΜΌ.
EA199700076A 1995-01-09 1996-01-11 Улучшенное распыляющее плоским веером сопло EA001156B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/370,096 US5553783A (en) 1995-01-09 1995-01-09 Flat fan spray nozzle
PCT/US1996/000100 WO1996021518A1 (en) 1995-01-09 1996-01-11 Improved flat fan spray nozzle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA199700076A1 EA199700076A1 (ru) 1997-12-30
EA001156B1 true EA001156B1 (ru) 2000-10-30

Family

ID=23458204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA199700076A EA001156B1 (ru) 1995-01-09 1996-01-11 Улучшенное распыляющее плоским веером сопло

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5553783A (ru)
EP (2) EP0802831B1 (ru)
KR (2) KR100231240B1 (ru)
CN (1) CN1071146C (ru)
CA (1) CA2209560C (ru)
DE (1) DE69629276T2 (ru)
EA (1) EA001156B1 (ru)
WO (1) WO1996021518A1 (ru)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29709762U1 (de) * 1997-06-04 1997-07-31 PHARMOL Farben und Lacke GmbH, 89415 Lauingen Mehrweg-Spray-System
GB2328166A (en) * 1997-08-14 1999-02-17 Ernest Joscelyn Clerk Irrigation nozzle
DE60035641T2 (de) * 1999-06-03 2008-04-17 Rohm And Haas Co. Verfahren zur Erzeugung von wiedergewinnbaren Schwefel enthaltenden Verbindungen aus einem Abfallsäurestrom
US6322003B1 (en) * 1999-06-11 2001-11-27 Spraying Systems Co. Air assisted spray nozzle
KR20010048279A (ko) * 1999-11-26 2001-06-15 김영귀 사진인쇄용 자동판매기
US6455015B1 (en) * 2000-02-16 2002-09-24 Uop Llc Fluid-solid contacting chambers having multi-conduit, multi-nozzle fluid distribution
US20030201334A1 (en) * 2002-04-24 2003-10-30 Wells Jan W. Liquid feed atomization
CA2484578A1 (en) * 2002-05-16 2003-11-27 Boehringer Ingelheim International Gmbh System comprising a nozzle and a fixing means therefor
US6712293B2 (en) * 2002-06-20 2004-03-30 Hypro Corporation Nozzle tip for agricultural sprayers
US20040035953A1 (en) * 2002-08-08 2004-02-26 Nelson Earl H. Helical coil spray nozzle
WO2005016548A1 (en) * 2003-08-13 2005-02-24 Unilever Plc Nozzle for a spray device
WO2005016550A1 (en) 2003-08-13 2005-02-24 Unilever Plc Domestic spray device
JP4090972B2 (ja) * 2003-09-19 2008-05-28 日産ディーゼル工業株式会社 エンジンの排気浄化装置
EP1669567B1 (en) * 2003-09-19 2012-03-21 Nissan Diesel Motor Co., Ltd. Exhaust gas purification device of engine
US7614213B2 (en) * 2003-09-19 2009-11-10 Nissan Diesel Motor Co., Ltd. Engine exhaust emission purification apparatus
EP1712754A4 (en) * 2004-02-02 2010-09-29 Nissan Diesel Motor Co DEVICE FOR PURIFYING THE EXHAUST GASES OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
EP1712755B1 (en) * 2004-02-02 2011-11-23 Nissan Diesel Motor Co., Ltd. Device for purifying exhaust gas of engine
CA2517822C (en) * 2004-09-06 2009-10-27 Honda Motor Co., Ltd. Seat mount structure for saddle ride vehicle
US7601304B1 (en) 2004-09-09 2009-10-13 Uop Llc Distribution apparatus for contact of hydrocarbon compounds with particles
KR101017752B1 (ko) 2005-11-29 2011-02-28 베테 포그 노즐 인코포레이티드 스프레이 노즐
EP2121196B1 (en) 2007-02-13 2023-06-21 Bete Fog Nozzle, Inc. Spray nozzles
US8820665B2 (en) 2007-09-25 2014-09-02 S.C. Johnson & Son, Inc. Fluid dispensing nozzle
BE1017806A3 (fr) * 2007-10-08 2009-07-07 Ct Rech Metallurgiques Asbl Installation et procede de lubrification par atomisation pour cylindres de laminage.
JP5342263B2 (ja) 2009-02-13 2013-11-13 本田技研工業株式会社 ノズル及び槽内異物除去装置
MX2010009775A (es) * 2009-09-08 2011-06-15 Basf Se Metodo para minimizar las emisiones durante la formacion de una espuma de poliuretano.
US9592516B2 (en) 2009-09-08 2017-03-14 Basf Se Polyurethane spraying system used to minimize emissions of a polyisocyanate
WO2011080754A2 (en) * 2009-12-29 2011-07-07 Indian Oil Corporation Ltd. A feed nozzle assembly
JP2011224541A (ja) * 2010-03-31 2011-11-10 I Tac Giken Kk 混合流体噴射装置
US9492829B2 (en) * 2013-03-11 2016-11-15 Control Components, Inc. Multi-spindle spray nozzle assembly
CN103623766B (zh) * 2013-12-10 2015-03-11 中国科学院广州能源研究所 一种快速形成气体水合物的喷雾装置
CN103995397B (zh) * 2014-05-19 2017-04-05 京东方科技集团股份有限公司 喷涂装置及取向液涂覆方法
DE102016208653A1 (de) 2016-05-19 2017-11-23 Lechler Gmbh Düse zum Versprühen von Flüssigkeiten
CN105944861B (zh) * 2016-07-06 2018-08-28 冀中能源邯郸矿业集团有限公司 一种超高水材料浆液混合喷头
CN107525178B (zh) * 2017-09-14 2023-05-23 南京工业职业技术学院 一种高效雾化降温风扇
WO2019160898A1 (en) * 2018-02-13 2019-08-22 Tan Yung Chieh Liquid saving device
CN108355852A (zh) * 2018-04-15 2018-08-03 袁鹰 一种新型喷嘴
US10888885B2 (en) * 2018-11-15 2021-01-12 Caterpillar Inc. Reductant nozzle with swirling spray pattern
US10894237B2 (en) * 2018-11-15 2021-01-19 Caterpillar Inc. Reductant nozzle with concave impinging surface
CN110684890B (zh) * 2019-10-31 2021-08-03 宝钢轧辊科技有限责任公司 锻钢冷轧辊深冷处理方法及其采用的新型喷嘴
CN110823741B (zh) * 2019-11-07 2022-07-05 常州合欣达旭新能源科技发展有限公司 一种雨量模拟装置
WO2021178470A1 (en) * 2020-03-03 2021-09-10 Nordson Corporation A compact design and method to evenly distribute, equalize and efficiently atomize a fluid
US11541406B2 (en) 2020-03-30 2023-01-03 Medmix Switzerland Ag Spray nozzle
CN113997204B (zh) * 2021-11-09 2022-10-18 中铁工程装备集团有限公司 一种射流后混合磨料的喷射装置
CN115029522B (zh) * 2022-03-29 2023-10-20 山东思科工业介质有限公司 一种喷射式缸套热处理自动化平台

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1059611A (en) * 1912-03-04 1913-04-22 Nils Anderson Liquid-fuel burner.
US1140655A (en) * 1914-07-27 1915-05-25 Thomas Addison Bell Gas-burner tip.
US1450881A (en) * 1921-06-16 1923-04-03 George F Allen Hydrocarbon-oil burner
US1485495A (en) * 1923-03-06 1924-03-04 Errol R Eldred Crude-oil burner
US2252320A (en) * 1939-02-18 1941-08-12 Air Reduction Multijet torch construction
US2746792A (en) * 1951-11-03 1956-05-22 Homer H Hough Pattern spraying lawn sprinkler
US3306540A (en) * 1964-08-20 1967-02-28 Jennings Machine Corp Urethane-foam mixing head
US3519259A (en) * 1968-05-06 1970-07-07 Union Carbide Corp Furnace jet devices
US3606154A (en) * 1968-12-23 1971-09-20 Mono Therm Insulation Systems Spray coating apparatus
US3741482A (en) * 1971-09-17 1973-06-26 Atlantic Richfield Co Distribution device
US3784111A (en) * 1972-03-29 1974-01-08 Spraying Systems Co Foam producing nozzle
FR2212497B1 (ru) * 1972-12-31 1976-11-19 Ishikawajima Harima Heavy Ind
SE378075B (ru) * 1974-08-19 1975-08-18 S O Andersson
US4014470A (en) * 1976-03-01 1977-03-29 Bete Fog Nozzle, Inc. Conical spray nozzle
US4134547A (en) * 1976-12-14 1979-01-16 O. Ditlev-Simonsen, Jr. Jet pipe
JPS5549162A (en) * 1978-10-03 1980-04-09 Ikeuchi:Kk Mist producting device
US4343434A (en) * 1980-04-28 1982-08-10 Spraying Systems Company Air efficient atomizing spray nozzle
US4330086A (en) * 1980-04-30 1982-05-18 Duraclean International Nozzle and method for generating foam
US4456181A (en) * 1982-04-19 1984-06-26 Bete Fog Nozzle, Inc. Gas liquid mixing nozzle
US4543900A (en) * 1982-05-21 1985-10-01 Omnithruster, Inc. Shipboard ice lubrication system and jet pump for use therein
DE3239042A1 (de) * 1982-10-22 1984-04-26 SMS Schloemann-Siemag AG, 4000 Düsseldorf Vorrichtung zum aufspruehen eines treib- und kuehlmittelgemisches auf eine stahlbramme
US4765540A (en) * 1985-11-21 1988-08-23 Fluidyne Corporation Process and apparatus for generating multiple fluid jets
JPS62186112A (ja) * 1986-02-07 1987-08-14 Babcock Hitachi Kk 流体燃料燃焼用バ−ナの燃料噴霧ノズル装置
US4972995A (en) * 1987-10-20 1990-11-27 Kraft General Foods, Inc. Two-fluid nozzle for spray drying an aqueous slurry
GB8724973D0 (en) * 1987-10-24 1987-11-25 Bp Oil Ltd Fire fighting
DE3915210A1 (de) * 1989-05-10 1990-11-22 Lechler Gmbh & Co Kg Zweistoff-flachstrahlduese zur zerstaeubung von fluessigkeiten
US5176325A (en) * 1991-05-14 1993-01-05 Spraying Systems Co. Air atomizing spray nozzle assembly
US5240183A (en) * 1991-06-06 1993-08-31 Bete Fog Nozzle, Inc. Atomizing spray nozzle for mixing a liquid with a gas
US5289976A (en) * 1991-12-13 1994-03-01 Mobil Oil Corporation Heavy hydrocarbon feed atomization
US5306418A (en) * 1991-12-13 1994-04-26 Mobil Oil Corporation Heavy hydrocarbon feed atomization
JPH0787430A (ja) * 1993-09-13 1995-03-31 Unicom:Kk 記念撮影装置
JPH07160945A (ja) * 1993-12-13 1995-06-23 Konika Color Kizai Kk 自動カード作成販売装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1325782A3 (en) 2004-08-25
CN1174521A (zh) 1998-02-25
CA2209560A1 (en) 1996-07-18
EP0802831A4 (en) 1998-12-02
EA199700076A1 (ru) 1997-12-30
US5553783A (en) 1996-09-10
EP1325782A2 (en) 2003-07-09
MX9705177A (es) 1998-07-31
EP0802831A1 (en) 1997-10-29
WO1996021518A1 (en) 1996-07-18
KR100231240B1 (ko) 2000-02-01
CN1071146C (zh) 2001-09-19
KR19980701294A (ko) 1998-05-15
KR19990054806A (ko) 1999-07-15
DE69629276T2 (de) 2004-06-03
DE69629276D1 (de) 2003-09-04
CA2209560C (en) 2000-10-31
EP0802831B1 (en) 2003-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA001156B1 (ru) Улучшенное распыляющее плоским веером сопло
US5692682A (en) Flat fan spray nozzle
US5868321A (en) Enhanced efficiency atomizing and spray nozzle
US8104697B2 (en) Fluid spray control device
KR0163093B1 (ko) 유체 디스펜서용 거품기 어셈블리
JP2002096003A (ja) 改良型空気式スプレーノズル
US20160001307A1 (en) Atomizer nozzle for a sanitary water outlet and sanitary outlet fitting with a water outlet
US10974259B2 (en) Multi-mode fluid nozzles
JPH0787907B2 (ja) 改良されたスプレーノズルデザイン
US6338444B1 (en) Spray nozzle
US5810260A (en) Liquid distributors
WO2021145905A1 (en) Fluidic oscillator device with three-dimensional output
WO2005097345A1 (en) Liquid atomizer
US7175109B2 (en) Double-swirl spray nozzle
JP7471409B2 (ja) 多方向出力を備えたスイープジェット装置
KR200404745Y1 (ko) 2 유체 노즐
US20220401969A1 (en) Fluidic oscillator device with atomized output
CA1165971A (en) Device for spraying cooling agent on steel blooms
US4063686A (en) Spray nozzle
RU2764303C1 (ru) Распылитель жидкости
MXPA97005177A (en) Faster uniform fan spring nozzle
RU2001694C1 (ru) Пневматический распылитель внутреннего смешени
KR20040066030A (ko) 2유체 노즐
BG61103B1 (bg) система за разпръскване на течности
PL175714B1 (pl) Rozpylacz pneumatyczny

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AZ BY KZ TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU