PL212903B1

PL212903B1 - Dysza wodna rozpylajaca oraz sposób optymalizacji parametrów pracy dyszy wodnej rozpylajacej

Info

Publication number: PL212903B1
Application number: PL381456A
Authority: PL
Inventors: Krzysztof Karazniewicz
Original assignee: Krzysztof Karazniewicz
Priority date: 2007-01-02
Filing date: 2007-01-02
Publication date: 2012-12-31
Also published as: US20100044454A1; PL381456A1; WO2008082316A3; WO2008082316A2

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest dysza wodna rozpylająca oraz sposób optymalizacji parametrów pracy dyszy wodnej rozpylającej przeznaczonej zwłaszcza do stosowania w organach urabiających górniczych kombajnów do zwalczania zagrożenia pyłowego oraz pożarowego jak również do chłodzenia bruzdy skrawu.

Znane są dysze wodne, w których doprowadzona woda przepuszczana jest przez wkładkę zawirowującą i usytuowaną nad nią komorę zawirowującą. Komora zawirowująca nadaje zawirowania strudze płynu i powoduje, że płyn wychodzi z otworu dyszy jako wirujący stożek płynu, który załamuje się w rozpylony płyn drobnych kropelek. Dysze takie mają korpus z wydrążonym wewnątrz cylindrycznym otworem, w którym osadzona jest wkładka zawirowująca. Wkładka ma centralny otwór dolotowy wody oraz na swoim obwodzie zewnętrznym ma ukośne lub spiralne rowki zawirowujące, nadające ruch wirowy wody doprowadzonej do cylindrycznego otworu dyszy. Znajdująca się w przestrzeni nad wkładką część otworu cylindrycznego stanowi komorę zawirowującą, w której znajdują się wyloty rowków zawirowujących i następuje zawirowanie płynu.

Znana jest z polskiego opisu ochronnego wzoru użytkowego PL 44406 dysza zraszająca składająca się z korpusu i wkładki zawirowującej umieszczonej w otworze wlotowym dyszy od strony przewodu wodnego. Wkładka zawirowująca ma przelotowy otwór osiowy, którym doprowadzona jest woda do przestrzeni nad wkładką, stanowiącej komorę zawirowującą, a także ma na obwodzie spiralny rowek zawirowujący który doprowadza do komory zawirowującej część strumienia pobranego z przewodu wodnego. Naprzeciw czołowej powierzchni wkładki zawirowującej znajduje się wkładka dyszowa z otworem wylotowym, współosiowym z osią wzdłużną dyszy. Zewnętrzna powierzchnia czołowa tej wkładki ma kształt stożka ściętego, zaś pomiędzy tą powierzchnią, a czołową powierzchnią korpusu dyszy znajduje się walcowa komora wylotowa. Woda pobrana z przewodu wodnego zasilającego przechodzi przez osiowy otwór wkładki zawirowującej oraz przez jej spiralny rowek. Następnie wylatuje przez otwór wylotowy do komory wylotowej, gdzie następuje ujednorodnienie kropel wody, a stamtąd do źródła pyłu.

Znana jest z polskiego opisu ochronnego wzoru użytkowego PL 54283 dysza zraszająca, która ma korpus z wydrążonym ślepym otworem cylindrycznym stanowiącym komorę zawirowującą zakończony otworem wylotowym o średnicy równej co najmniej średnicy walcowej części tej komory. W korpusie dyszy wykonane są dwa kanały doprowadzające ciecz do dyszy, usytuowane pod kątem prostym względem płaszczyzny osiowej komory, przeciwległe do siebie i stycznie do komory zawirowującej, powodujące ruch wirowy wody w komorze.

Badania naukowe wykazują, że zraszanie zapylenia w kopalniach węgla kamiennego za pomocą wody pod wysokim ciśnieniem, przy ciśnieniu wypływu rzędu 10 Mpa na dyszy jest metodą skuteczną ponieważ następuje jej mikrorozpylenie, a większa liczba kropelek zwiększa prawdopodobieństwo zetknięcia się kropelek wody z ziarnami pyłu. Stosowane w górnictwie dysze mają otwory wylotowe na ogół o średnicach od 0,6 mm do 3,6 mm i pracują przy ciśnieniu od 0,6 - 6,0 MPa. W każdym przypadku zwiększenie średnicy otworu wylotowego lub zwiększenie ciśnienia związane jest ze zwiększenie wydatku wody. W warunkach wysokiego zapylenia pyłem węglowym dysze o małych średnicach otworów wylotowych, a także dysze pracujące przy niskim ciśnieniu wody mają tendencję do zapychania się, co wpływa niekorzystnie na ich eksploatację i powoduje konieczność ich częstej wymiany. W tych warunkach wzrasta zagrożenie wybuchu pyłu węglowego oraz metanu, a także zagrożenie pylicą zdrowia pracujących górników. Dysze o większych średnicach otworów wylotowych lub pracujące przy wysokim ciśnieniu wody charakteryzują się stosunkowo dużym wydatkiem wody, co znacznie zwiększa koszty eksploatacji urządzeń odpylających, wpływa niekorzystnie na jakość węgla oraz wprowadza niekiedy konieczność specjalnego odprowadzenia nadmiernej ilości wody.

Dysza według wynalazku zawierająca korpus w kształcie bryły obrotowej, z cylindrycznym otworem wewnętrznym, wyposażona w elementy zawirowujące wyróżnia się tym że cylindryczny otwór w korpusie zawiera co najmniej dwie komory wirowania o kształcie cylindrycznym, usytuowaną pomiędzy komorą zawirowującą a otworem wylotowym, przy czym średnica tej pierwszej komory wirowania, połączonej z komorą zawirowującą. jest mniejsza od średnicy komory zawirowującej. Każda kolejna komora wirowania ma średnicę mniejszą od średnicy komory ją poprzedzającej. Korzystnie, dysza ma dwie komory wirowania, pierwszą komorę wirowania połączoną z komorą zawirowująca oraz drugą komorę wirowania połączoną z pierwszą komorą wirowania. Korzystnie, komora zawirowująca jest połączona z przewodem wodnym zasilającym tak, że cały podawany do dyszy strumień przechodzi

PL 212 903 B1 przez kanały zawirowujące. Korzystnie, komora zawirowująca jest połączona z zasilaniem poprzez kanały zawirowujące wkładki zawirowującej osadzonej w cylindrycznym otworze korpusu od strony przewodu wodnego. Korzystnie, komora zawirowująca jest połączona z zasilaniem poprzez kanały zawirowujące usytuowane bezpośrednio w korpusie dyszy, stycznie do komory zawirowującej i przeciwległe do siebie, przy czym otwór cylindryczny w korpusie jest od dołu zaślepiony. Korzystnie, komora zawirowująca jest połączona z przewodem wodnym zasilającym tak, że co najmniej 95% doprowadzonego do dyszy strumienia przechodzi przez kanały zawirowujące zaś pozostała część strumienia przechodzi przez kanał zasilający wzdłużny, którego oś jest równoległa do podłużnej osi komory zawirowującej. Korzystnie, kanały zawirowujące oraz kanał zasilający wzdłużny umiejscowione są w wkładce zawirowującej osadzonej w cylindrycznym otworze korpusu od strony przewodu wodnego. Korzystnie, dysza ma wkładkę zawirowującą w kształcie walca, która ma korzystnie dwa kanały zawirowujące, w postaci przelotowych otworów' cylindrycznych w korpusie wkładki. Kanały te usytuowane są pod kątem ostrym względem osi podłużnej wkładki, przeciwległe do siebie po obydwóch stronach osi, przy czym wyloty tych kanałów znajdują się w pobliżu krawędzi wkładki. Korzystnie dysza ma wkładkę zawirowującą w kształcie walca, która ma kanały zawirowujące w postaci rowków, korzystnie prostokątnych, usytuowane na jej obwodzie wzdłuż linii śrubowej. Korzystnie, wkładka zawirowująca jest zakończona kołnierzem o średnicy większej od średnicy otworu wlotowego w korpusie. Korzystnie, wkładka zawirowująca ma kształt grzybka, którego trzon jest osadzony w komorze zawirowującej, a łeb w części wlotowej otworu cylindrycznego w korpusie. Korzystnie, korpus ma komorę wylotową, usytuowaną nad otworem wylotowym. Korzystnie, komora wylotowa ma jeden lub więcej kanałów dolotowych powietrza, których otwory wlotowa znajdują się na jej stronie zewnętrznej, natomiast otwory wylotowe znajdują się wewnątrz komory. Korzystnie, kanały dolotowe powietrza mają w przekroju poprzecznym kształt kolisty. Korzystnie, kanały dolotowe powietrza mają kształt stożka ściętego o podstawie w kształcie dowolnej elipsy, zwłaszcza koła, z większą podstawą usytuowaną w komorze wylotowej. Korzystnie, kanały dolotowe powietrza są tak wykonane, że pola powierzchni ich otworów wylotowych są większe od pól powierzchni ich otworów wlotowych. Korzystnie, stosunek pola powierzchni otworu wylotowego do pola powierzchni otworu wlotowego wynosi powyżej 1,16. Stosunki pól powierzchni dla poszczególnych kanałów dolotowych mogą być jednakowe lub różne. Korzystnie, osie kanałów dolotowych powietrza są usytuowane w pewnej odległości od płaszczyzny osiowej komory wylotowej, korzystnie jednakowej odległości. Korzystnie, kanały dolotowe mają pobocznice jednostronnie wewnętrznie styczne do ściany komory wylotowej Korzystnie, osie kanałów dolotowych powietrza zbiegają się w jednym punkcie. Osie kanałów dolotowych powietrza mogą przecinać się z płaszczyzną osiową komory na jednakowym poziomie lub na różnych poziomach. Korzystnie, korpus dyszy ma kształt walca, którego dolna końcówka ma gwint zewnętrzny, a górna końcówka w postaci łba ma na zewnątrz kształt odpowiadający funkcji obrotu kątowego, korzystnie sześciokąta, przy czym komora wylotowa znajduje się wewnątrz łba. Korzystnie, korpus dyszy ma kształt walca, który w pobliżu podstawy ma na zewnętrznej powierzchni rowek obwodowy w kształcie trapezu niesymetrycznego, a wyżej nad nim jest położony drugi rowek obwodowy.

Istota rozwiązania według odmiany wynalazku dotyczącego dyszy polega na tym, że dysza wodna rozpylająca zawierająca korpus z cylindrycznym otworem poprowadzonym wzdłuż jego osi, zawierająca elementy formujące strumień w kształt stożka oraz komorę wylotową usytuowaną nad otworem wylotowym dyszy wyróżnia się tym, że komora wylotowa ma jeden lub więcej kanałów dolotowych powietrza, których otwory wlotowe znajdują się na jej stronie zewnętrznej, natomiast otwory wylotowe znajdują się wewnątrz komory. Korzystnie, kanały dolotowe powietrza mają w przekroju poprzecznym kształt kolisty. Korzystnie, kanały dolotowe powietrza mają kształt stożka ściętego o podstawie w kształcie dowolnej elipsy, zwłaszcza koła, z większą podstawą usytuowaną w komorze wylotowej. Korzystnie, kanały dolotowe powietrza są tak wykonane, że pola powierzchni ich otworów wylotowych są większe od pól powierzchni ich otworów wlotowych. Korzystnie, stosunek pola powierzchni otworu wylotowego do pola powierzchni otworu wlotowego jest równy lub większy od 1,16. Stosunki pól powierzchni otworów wylotowych do otworów wlotowych dla poszczególnych kanałów dolotowych powietrza mogą być jednakowe lub różne. Korzystnie, osie kanałów dolotowych powietrza są usytuowane w pewnej odległości od płaszczyzny osiowej komory wylotowej. Korzystnie, kanały dolotowe mają pobocznice jednostronnie wewnętrznie styczne do ściany komory wylotowej. Korzystnie, osie kanałów dolotowych powietrza przecinają się w jednym punkcie. Osie kanałów dolotowych powietrza mogą przecinać się z płaszczyzną osiową komory na jednakowym poziomie lub różnych poziomach. Korzystnie, dysza ma wkładkę zawirowującą w kształcie walca z kanałami zawirowujący4

PL 212 903 B1 mi, która jest osadzona w otworze cylindrycznym korpusu od strony przewodu wodnego, przy czym osie tych kanałów usytuowane są pod kątem ostrym względem jej osi podłużnej tak, że wyloty kanałów znajdują się w komorze zawirowującej współosiowej z otworem cylindrycznym dyszy, w pobliżu ściany tej komory. Korzystnie, kanały zawirowujące mają postać otworów przelotowych w korpusie wkładki zawirowującej, których wyloty usytuowane są w pobliżu krawędzi zewnętrznej wkładki. Korzystnie, kanały zawirowujące są usytuowane na obwodzie wkładki zawirowującej wzdłuż linii śrubowej i mają postać rowków, korzystnie prostokątnych. Korzystnie, dysza ma co najmniej dwa kanały zawirowujące, usytuowane bezpośrednio w korpusie dyszy, poprzecznie do osi podłużnej otworu cylindrycznego i stycznie do komory zawirowującej oraz przeciwległe do siebie, przy czym wyloty tych kanałów znajdują się wewnątrz komory zawirowującej, przy czym otwór cylindryczny w korpusie jest od dołu zaślepiony. Korzystnie, pomiędzy komorą zawirowującą a otworem wylotowym znajduje się jedna cylindryczna komora wirowania, która ma średnicę mniejszą od średnicy komory zawirowującej. Korzystnie, komora zawirowująca jest połączona z przewodem wodnym zasilającym tak, że cały podawany do dyszy strumień przechodzi przez kanały zawirowujące. Korzystnie, komora zawirowująca jest połączona z przewodem wodnym zasilającym tak, że co najmniej 95% podanego do dyszy strumienia przechodzi przez kanały zawirowujące zaś pozostała część strumienia przechodzi przez kanał zasilający wzdłużny w korpusie wkładki, którego oś jest równoległa do jej osi podłużnej. Korzystnie, korpus ma kształt walca, którego dolna końcówka ma gwint zewnętrzny, a górna końcówka w postaci łba ma na zewnątrz kształt odpowiadający funkcji obrotu kątowego, korzystnie sześciokąta. przy czym wewnątrz łba znajduje się komora wylotowa z otworem wylotowym w jej dnie. Korzystnie, korpus ma kształt walca, który w pobliżu podstawy ma na zewnętrznej powierzchni rowek obwodowy w kształcie trapezu niesymetrycznego, a wyżej nad nim jest położony drugi rowek obwodowy.

Istota wynalazku dotyczącego sposobu polega na tym, że cały strumień pobrany z przewodu wodnego zasilającego podaje się do komory zawirowującej w całości lub co najmniej w 95% przez kanały zawirowujące, usytuowane pod kątem względem jej osi podłużnej. Pozostałe 5% strumienia doprowadzanej wody może być kierowane przez kanał zasilający wzdłużny, którego oś jest równoległa do podłużnej osi komory zawirowującej. Następnie strumień przepuszcza się przez najmniej dwie kolejne cylindryczne komory wirowania o różnych średnicach i następnie podaje się do otworu wylotowego. Każda kolejna komora wirowania ma średnicę mniejszą od średnicy komory ją poprzedzającej, przy czym średnica pierwszej komory wirowania jest mniejsza od średnicy, komory zawirowującej. Korzystnie, strugę wylatującą z otworu wylotowego przepuszcza się przez urządzenie inżektorowe w postaci komory wylotowej w korpusie dyszy, lub w innym urządzeniu zewnętrznym, która to komora ma w swoich ścianach jeden lub więcej przelotowych otworów stanowiących kanały dolotowe powietrza.

Korzystnie, stosuje się kanały dolotowe powietrza, których zewnętrzne otwory wlotowe mają pola przekroju mniejsze od pól przekroju otworów wylotowych, usytuowanych wewnątrz komory. Korzystnie, stosunek pola powierzchni otworu wylotowego do pola powierzchni otworu wlotowego jest równy lub większy od 1,16.

Rozwiązanie według wynalazku otwiera nowe możliwości kształtowania parametrów pracy dysz zraszających oraz rozpylających pod kątem optymalizacji parametrów' strugi wodno-powietrznej oraz optymalizacji zużycia wody, a także parametrów eksploatacyjnych. Dysza według wynalazku zapewnia wysokie mikrorozpylenie strugi i odpowiednią energię kinetyczną kropelek wody, niezbędną do skutecznego wiązanie cząsteczek pyłu zawartych w powietrzu, a także znacznie zwiększa zasięg strugi. Zwiększenie zasięgu i skuteczności strumienia w wytrącaniu z atmosfery pyłu węglowego oraz skuteczniejsze chłodzenie bruzdy skrawu znacznie zmniejsza zagrożenia wybuchu metanu i pyłu węglowego. Rozwiązanie umożliwia zwiększenie średnicy otworu wylotowego, zmniejszenie zużycia wody i zwiększenie żywotności dyszy przy zachowaniu optymalnych parametrów strugi i wysokiej skuteczności zwalczania zapylenia.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony bliżej w przykładach realizacji i na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia dyszę w przekroju osiowym, która ma dwie komory wirowania z wkładką zawirowującą przedstawioną częściowo w półwidoku i częściowo w półprzekroju, fig. 2 przedstawia dyszę z fig. 1 w widoku z góry, fig. 3 przedstawia odmianę konstrukcyjną dyszy, z kanałami dolotowymi powietrza, w przekroju wzdłużnym w płaszczyźnie B-B na fig. 4 oraz na fig. 5, fig. 4 przedstawia dyszę z kanałami dolotowymi powietrza o przekroju kolistym, w przekroju w płaszczyźnie A-A na fig. 3, fig. 5 przedstawia w przekroju w płaszczyźnie A-A inną postać dyszy z fig. 7 ze stożkowymi kanałami dolotowymi powietrza, fig. 6 przedstawia dyszę z odmianą konstrukcyjną wkładki dyszowej, w przekroju wzdłużnym w płaszczyźnie B-B na fig. 7, oraz na fig. 8, fig. 7 przedstawia dyszę z kanałami dolotowymi powietrza

PL 212 903 B1 o przekroju kolistym w przekroju w płaszczyźnie A-A na fig. 6, fig. 8 przedstawia w przekroju w płaszczyźnie A-A inną postać dyszy z fig. 6 ze stożkowymi kanałami dolotowymi powietrza, fig. 9 przedstawia odmianę konstrukcyjną dyszy w przekroju wzdłużnym w płaszczyźnie B-B na fig. 10 oraz na fig. 11, fig. 10 przedstawia dyszę z kanałami dolotowymi powietrza o przekroju kolistym w przekroju w płaszczyźnie A-A na fig. 9, fig. 11 przedstawia w przekroju w płaszczyźnie A-A inną postać dyszy z fig. 9 ze stożkowymi kanałami dolotowymi powietrza. Fig.12 przedstawia odmianę konstrukcyjną dyszy z jednym kanałem dolotowym powietrza w przekroju wzdłużnym w płaszczyźnie B-B na fig. 13 oraz na fig. 14, fig. 13 przedstawia dyszę z kanałami dolotowymi powietrza o przekroju kolistym, w przekroju w płaszczyźnie A-A na fig. 12, fig. 14 przedstawia w przekroju w płaszczyźnie A-A inną postać dyszy z fig. 12 ze stożkowym kanałem dolotowym powietrza, fig. 15 przedstawia dyszę z fig. 12 w widoku od spodu, fig. 16 przedstawia odmianę konstrukcyjną dyszy z dwoma kanałami dolotowymi powietrza, w przekroju wzdłużnym w płaszczyźnie B-B na fig. 17 oraz na fig. 18, fig. 17 przedstawia dyszę z kanałami dolotowymi powietrza o przekroju kolistym, w przekroju w płaszczyźnie A-A na fig. 16, fig. 18 przedstawia w przekroju w płaszczyźnie A-A inną postać dyszy z fig. 16 ze stożkowymi kanałami dolotowym powietrza, fig. 19 przedstawia dyszę z fig. 16 w widoku od spodu, fig. 20 przedstawia odmianę konstrukcyjną dyszy z trzema kanałami dolotowymi powietrza, w przekroju wzdłużnym w płaszczyźnie B-B na fig. 21 oraz na fig. 22, fig. 21 przedstawia dyszę z kanałami dolotowymi powietrza o przekroju kolistym, w przekroju w płaszczyźnie A-A na fig. 20, fig. 22 przedstawia w przekroju w płaszczyźnie A-A inną postać dyszy z fig. 20 ze stożkowymi kanałami dolotowymi powietrza, fig. 23 przedstawia dyszę z fig. 20 w widoku od spodu, fig. 24 przedstawia odmianę konstrukcyjną dyszy w przekroju wzdłużnym w płaszczyźnie B-B na fig. 25 oraz na fig. 26, fig. 25 przedstawia dyszę z kanałami dolotowymi powietrza o przekroju kolistym, w przekroju w płaszczyźnie A-A na fig. 24, fig. 26 przedstawia w przekroju w płaszczyźnie A-A inną postać dyszy z fig. 24 ze stożkowymi kanałami dolotowymi powietrza, fig. 27 przedstawia dyszę z fig. 24 w widoku od spodu, fig. 28 przedstawia odmianę dyszy w przekroju wzdłużnym w płaszczyźnie B-B na fig. 29 oraz na fig. 30, fig. 29 przedstawia dyszę z kanałami dolotowymi powietrza o przekroju kolistym w przekroju w płaszczyźnie A-A na fig. 28, fig. 30 przedstawia w przekroju w płaszczyźnie A-A inną postać dyszy z fig. 28 ze stożkowym kanałem dolotowym powietrza, fig. 31 przedstawia dyszę z fig. 28 w widoku od spodu, fig. 32 przedstawia odmianę konstrukcyjną dyszy w przekroju wzdłużnym w płaszczyźnie B-B na fig. 33 oraz na fig. 34, fig. 33 przedstawia dyszę z kanałami dolotowymi powietrza o przekroju kolistym w przekroju w płaszczyźnie A-A na fig. 32, fig. 34 przedstawia w przekroju w płaszczyźnie A-A inną postać dyszy z fig. 32 ze stożkowym kanałem dolotowym powietrza, fig. 35 przedstawia dyszę z fig. 32 w widoku od spodu. fig. 36 przedstawia odmianę konstrukcyjną dyszy w przekroju wzdłużnym w płaszczyźnie B-B na fig. 37 oraz na fig. 38, fig. 37 przedstawia dyszę z kanałami dolotowymi powietrza o przekroju kolistym, w przekroju w płaszczyźnie A-A na fig. 36, fig. 38 przedstawia w przekroju w' płaszczyźnie A-A inną postać dyszy z fig. 36 ze stożkowymi kanałami dolotowymi powietrza, fig. 39 przedstawia dyszę z fig. 36 w widoku od spodu.

P r z y k ł a d I

Dysza według wynalazku zawiera korpus 1 w kształcie walca zakończonego u podstawy nagwintowaną końcówką 2, w górnej części zakończonego łbem 3 który na zewnątrz ma kształt sześciokąta foremnego. Korpus 1 ma wewnątrz cylindryczny otwór przelotowy usytuowany w osi wzdłużnej, składający się z odcinków o różnych średnicach oddzielonych ukośnymi fazami. Te cylindryczne odcinki tworzą komory o różnych przekrojach poprzecznych, przez które podawana jest woda do otworu wylotowego 4 dyszy. W otworze wlotowym dyszy, od strony przewodu wodnego, osadzona jest na wcisk wkładka zawirowująca 5 z przelotowymi kanałami ukośnymi, doprowadzającymi wodę do przestrzeni nad wkładką, zwanymi dalej kanałami zawirowującymi 6. Wysokość wkładki zawirowującej 5 jest mniejsza od wysokości otworu wlotowego tak, że nad wkładką znajduje się wolna przestrzeń walcowa o średnicy D, stanowiąca komorę zawirowującą 7. Wkładka zawirowująca 5 ma kształt walca w którym są dwa przelotowe kanały zawirowujące 6. Kanały zawirowujące są usytuowane w płaszczyźnie osiowej ukośnie, pod kątem ostrym w stosunku do osi podłużnej wkładki i są położone przeciwległe do siebie z obydwóch stron osi. Wyloty tych kanałów znajdują się w pobliżu krawędzi wkładki tak, że woda pod ciśnieniem podawana jest w kierunku ściany komory zawirowującej 7 i podlega zawirowaniu w tej komorze formując strugę w kształcie pustego wewnątrz stożka. Nad komorą zawirowującą 7 usytuowana jest pierwsza komora wirowania 8 o średnicy dl mniejszej od średnicy D komory zawirowującej 7. Nad pierwszą komorą wirowania 8 znajduje się druga komora wirowania 9 o średnicy d2, mniejszej od średnicy dl pierwszej komory wirowania 8. Nad drugą komorą wirowania 9 znajduje się otwór wylotowy 4 dyszy o średnicy najmniejszej. Wylot otworu wylotowego 4 znajduje się na dnie

PL 212 903 B1 komory wylotowej 10 usytuowanej wewnątrz łba 3, współosiowej z otworem wylotowym 4. Na wlocie dyszy, poniżej wkładki zawirowującej 5, zainstalowany jest filtr siatkowy 11.

Dysza zasilana jest od dołu, woda pod ciśnieniem jest doprowadzona przez kanały zawirowujące 6 wkładki zawirowującej 5 do komory zawirowującej 7. Wkładka zawirowująca nie ma żadnych innych otworów⁷ przelotowych, dlatego woda podawana jest na ściany komory z dużą energią powodując jej silne zawirowanie. Z komory zawirowującej 7 woda przepływa ruchem wirowym do pierwszej komory wirowania 8, gdzie ulega dalszemu zawirowaniu przez co następuje zwiększenie jej prędkości wirowej oraz zwiększenie ciśnienia. W następnej komorze, drugiej komorze wirowania, o średnicy mniejszej, następuje dalsze zwiększenie prędkości wirowej strugi, a także ciśnienia. Zwiększenie prędkości wirowej i różnica przekrojów poprzecznych komór jest na tyle duże, że powoduje dławienie przepływu wody w pierwszej komorze wirowania, a następnie w drugiej komorze wirowania. Woda wytryskująca z otworu wylotowego dyszy ma bardzo wysoką energię kinetyczną pozwalającą na bardzo duże rozdrobnienie kropel z zachowaniem wysokiej energii kinetycznej cząsteczki wody. Jednocześnie okazało się, że wydatek wody z tej dyszy jest mniejszy niż należałoby spodziewać się ze znanej dyszy o porównywalnych parametrach ciśnienia w przewodzie wodnym, oraz porównywalnej średnicy otworu wylotowego. Okazało się, że przy średnicy otworu wylotowego 1 mm wydatek wody nie zwiększa się, jest taki sam jak wydatek dyszy o średnicy 0,6 mm, przy tych samych parametrach doprowadzonej do dyszy wody. Zwiększenie średnicy otworu wylotowego do 1 mm (o około 66%) pozostaje bez wpływu na wielkość wydatku wody, który jest tej samej wielkości jak w dyszy o średnicy 0,6 mm, przy średnicy 1,2 mm taki sam wydatek jak przy średnicy 0,8 mm i temu podobnie.

P r z y k ł a d II

Rozwiązanie analogiczne do przedstawionego w przykładzie I, przy czym wkładka zawirowująca ma kanał osiowy w postaci cylindrycznego otworu przelotowego, nieuwidoczniony na rysunku. Przekroje kanałów zawirowujących oraz kanału osiowego są tak dobrane, że 95% strumienia pobranego z przewodu zasilającego i podanego do komory zawirowującej przechodzi przez kanały zawirowujące.

P r z y k ł a d III

Jak uwidoczniono na fig. 3 i fig. 4 rozwiązanie analogiczne do przedstawionego w przykładzie I, przy czym komora wylotowa 10 ma w swoich ścianach trzy przelotowe otwory łączące komorę z atmosferą, stanowiące kanały dolotowe 18 dla powietrza. Kanały dolotowe 18 są rozmieszczone równomiernie na obwodzie, a ich osie są przesunięte o pewną odległość X, w jednym kierunku, względem płaszczyzny osiowej komory. Otwory wlotowe 19 tych kanałów 18 znajdują się na zewnątrz ściany komory wylotowej 10, a ich otwory wylotowe 20 znajdują się w komorze 10. Otwory wylotowe 20 usytuowane są powyżej otworu wylotowego 4, w pewnej odległości od powierzchni czołowej komory wylotowej 10 tak, że nad nimi znajduje się część cylindryczna komory, kierująca strumień mieszaniny rozdrobnionej cieczy i powietrza w kierunku wylotu z komory. Kanały dolotowe 18 mają w przekroju poprzecznym kształt kolisty oraz jednakowe lub różne średnice, mniejsze od średnicy komory wylotowej 10. Pobocznice tych kanałów dolotowych 18, w optymalnym wariancie konstrukcyjnym są jednostronnie wewnętrznie styczne do komory 10, co wpływa korzystnie na zawirowania powietrza. Osie kanałów dolotowych 18 są usytuowane skośnie względem płaszczyzny osiowej komory 10 i wznoszą się zbieżnie w stronę wylotu komory, jak również mogą leżeć w płaszczyźnie, prostopadłej do osi komory. Osie tych kanałów 18 przecinają się z płaszczyzną osiową na jednym poziomie lub na różnych poziomach, a także mogą zbiegać się w jednym punkcie. Kanały dolotowe 18 są tak wykonane, że pola powierzchni P2 otworów wylotowych 20 są większe niż pola powierzchni P1 otworów wlotowych 19. Szczególnie korzystna jest zależność, gdy stosunek pola powierzchni P2 do pola powierzchni P1 wynosi powyżej 1,16. Stosunki tych pól powierzchni dla poszczególnych kanałów dolotowych mogą być jednakowe lub różne.

Dysza zasilana jest od dołu. woda pod ciśnieniem jest doprowadzona przez kanały zawirowujące 6 wkładki zawirowującej 5 do komory zawirowującej 7. Wkładka zawirowująca nie ma żadnych innych otworów przelotowych, dlatego woda podawana jest na ściany komory z dużą energią powodując jej silne zawirowanie. Z komory zawirowującej 7 woda przepływa ruchem wirowym do pierwszej komory wirowania 8, gdzie ulega dalszemu zawirowaniu przez co następuje zwiększenie jej prędkości wirowej oraz zwiększenie ciśnienia. W następnej komorze, drugiej komorze wirowania 9, o średnicy mniejszej, następuje dalsze zwiększenie prędkości wirowej strugi, a także ciśnienia. Z otworu wylotowego 4 wytryskuje struga rozdrobnionych kropel wypełniając komorę wylotową 10 rozpyloną cieczą na wysokości górnych krawędzi otworów wylotowych kanałów powietrza i przesuwa się w części cylinPL 212 903 B1 drycznej w kierunku wylotu z komory. Strumień rozdrobnionych kropel porywa powietrze dopływające do komory wylotowej 10 poprzez kanały powietrza 18 tak, że powstaje wodno-powietrzny strumień rozpylający o większej równomierności, który kierowany jest przez końcowy cylindryczny odcinek komory wylotowej 10 na zewnątrz, do źródła pyłu oraz w miejsca potencjalnego zagrożenia zapłonem od iskry. Większa równomierność strumienia pozwala obniżyć zużycie wody przy zasadniczo niezmienionej skuteczności chłodzenia, gdyż dodatek powietrza do strumienia rozpylającego wodnopowietrznego chłodzi z taka samą lub zbliżoną, a nawet większą zdolnością gaszenia iskier. To działanie w wyniku iniekcji wytwarza w komorze, na wysokości otworów wylotowych kanałów podciśnienie, które zasysa powietrze poprzez otwory dolotowe z zewnątrz komory. Wartość podciśnienia jest tym większa, im większe jest pole powierzchni lub suma pól powierzchni otworów wylotowych 20 kanałów dolotowych powietrza 18 znajdujących się w komorze, co wpływa bardzo korzystnie na mikrostrukturę kropelkową strugi. Mając określone podciśnienie i różnicę pól powierzchni otworów wylotowych powietrza znajdujących się w komorze i otworów wlotowych powietrza usytuowanych na zewnątrz komory, uzyskuje się zwiększenie energii ruchu zasysanego powietrza. Uzyskuje się bardzo równomierną mieszaninę powietrza i cieczy o bardzo małych kroplach i odpowiednio dużej energii kinetycznej. Mieszanina taka zapewnia wysoką skuteczność wytrącania pyłów z powietrza i ograniczenia zagrożeń wybuchów metanowych występujących w procesach wydobycia węgla. Jednocześnie okazało się, że wydatek wody z tej dyszy jest mniejszy niż należałoby spodziewać się ze znanej dyszy o porównywalnych parametrach ciśnienia w przewodzie wodnym, oraz porównywalnej średnicy otworu wylotowego. Okazało się, że przy średnicy otworu wylotowego 1 mm wydatek wody nie zwiększa się. jest taki sam jak wydatek dyszy o średnicy 0,6 mm, przy tych samych parametrach doprowadzonej do dyszy wody. Zwiększenie średnicy otworu wylotowego do 1 mm (o około 66%) pozostaje bez wpływu na wielkość wydatku wody, który jest tej samej wielkości jak w dyszy o średnicy 0,6 mm, przy średnicy 1,2 mm taki sam wydatek jak przy średnicy 0,8 mm i temu podobnie.

P r z y k ł a d IV

Rozwiązanie analogiczne jak w przykładzie III, przy czym kanały dolotowe 18' mają kształt stożka ściętego kołowego lub elipsoidy stożkowej z większą podstawą usytuowaną w komorze 10, jak przedstawiono na fig. 5.

P r z y k ł a d V

Jak uwidoczniono na fig. 6 i fig. 7 rozwiązanie jest analogiczne jak przedstawione w przykładzie I, przy czym wkładka zawirowująca 12 ma postać bryły obrotowej w kształcie grzybka, którego łeb znajduje się w górnej części otworu wlotowego wody, zakończonego ukośną fazą. Spód łba przylega ściśle swoją powierzchnią do powierzchni fazy, zaś walcowy trzon jest osadzony na wcisk w komorze zawirowującej 7 o średnicy D, mniejszej od średnicy otworu wlotowego. Wkładka zawirowująca 12 ma dwa przelotowe kanały zawirowujące 6. usytuowane w płaszczyźnie osiowej ukośnie, pod kątem ostrym w stosunku do osi podłużnej wkładki i położone przeciwległe do siebie z obydwóch stron osi. Wyloty tych kanałów znajdują się w pobliżu krawędzi wkładki. Dysza ma jedną komorę wirowania pierwszą komorę wirowania 8 o średnicy d1, połączoną z komorą zawirowującą 7 i z otworem wylotowym 4. Komora wylotowa 10 ma w swoich ścianach trzy przelotowa otwory łączące ją z atmosferą, stanowiące kanały dolotowe 18 dla powietrza. Kanały dolotowe 18 są rozmieszczone równomiernie na obwodzie, a ich osie są przesunięte o pewną odległość X, w jednym kierunku względem płaszczyzny osiowej komory. Otwory wlotowe 19 tych kanałów znajdują się na zewnątrz ściany komory wylotowej 10, zaś otwory wylotowe 20 znajdują się w komorze 1. Otwory wylotowe 20 usytuowane są powyżej otworu wylotowego 4. w pewnej odległości od powierzchni czołowej komory tak, że nad nimi znajduje się część cylindryczna komory kierująca strumień mieszaniny rozdrobnionej cieczy i powietrza w kierunku wylotu z komory. Kanały dolotowe 18 mają jednakowe lub różne średnice, mniejsze od średnicy komory wylotowej 10 i w przekroju poprzecznym mają kształt kolisty. Pobocznice tych kanałów w optymalnym wariancie konstrukcyjnym są jednostronnie wewnętrznie styczne do komory 2, co wpływa korzystnie na zawirowania powietrza. Osie kanałów dolotowych 18 są usytuowane skośnie względem płaszczyzny osiowej komory 10 i wznoszą się zbieżnie w stronę wylotu komory, jak również mogą leżeć w płaszczyźnie, prostopadłej do osi komory. Osie tych kanałów 18 przecinają się z płaszczyzną osiową na jednym poziomie lub na różnych poziomach, a także mogą zbiegać się w jednym punkcie. Kanały dolotowe 18 są tak wykonane, że pola powierzchni P2 otworów wylotowych 20 są większe niż pola powierzchni P1 otworów wlotowych 19. Szczególnie korzystna jest zależność, gdy stosunek pola powierzchni P2 do pola powierzchni P1 wynosi powyżej 1,16. Stosunki tych pól powierzchni dla poszczególnych kanałów dolotowych mogą być jednakowe lub różne.

PL 212 903 B1

P r z y k ł a d VI

Rozwiązanie analogiczne jak w przykładzie V, przy czym kanały dolotowe 18' mają kształt stożka ściętego kołowego lub elipsoidy stożkowej z większą podstawą usytuowaną w komorze 10, jak przedstawiono na fig. 8.

P r z y k ł a d VII

Jak uwidoczniono na fig. 9 i fig. 10 dysza jest analogiczna do przedstawionej w przykładzie III, przy czym dysza ma tylko jedną, pierwszą komorę wirowania 8, połączoną z komorą zawirowującą 7. Komora wirowania 8 ma kształt cylindryczny i jest połączona z otworem wylotowym 4, a jej średnica d1 jest mniejsza od średnicy D komory zawirowującej 7. Kanały dolotowe 18 w mają w przekroju poprzecznym kształt kolisty.

P r z y k ł a d VIII

Rozwiązanie analogiczne jak w przykładzie VII, przy czym kanały dolotowe 18' mają kształt stożka ściętego kołowego lub elipsoidy stożkowej z większą podstawią usytuowaną w komorze 10, jak przedstawiono na fig. 11.

P r z y k ł a d IX

Jak przedstawiono na fig. 12 i fig. 13 dysza ma korpus 13 w kształcie walca, który na powierzchni zewnętrznej ma u podstawy trapezowy rowek obwodowy 14 w kształcie trapezu niesymetrycznego, odpowiednio dostosowany do kształtu typowego złącza hydraulicznego lub gniazda urządzenia zraszającego, zaś wyżej nad nim ma usytuowany prostokątny rowek obwodowy 15 pod uchwyt montażowy. Korpus 13 ma wewnątrz cylindryczny otwór przelotowy usytuowany w osi wzdłużnej, składający się z odcinków o różnych średnicach oddzielonych ukośnymi fazami, tworzących komory.

Pomiędzy otworem wlotowym, usytuowanym od strony przewodu wodnego, a otworem wylotowym 4 znajduje się komora zawirowująca 7 usytuowana nad wkładką zawirowującą 16, połączona z pierwszą komorą wirowania 8, która dalej połączona jest z otworem wylotowym 4. Wylot otworu wylotowego 4 znajduje się na dnie komory wylotowej 10 usytuowanej w górnej części korpusu. W otworze wlotowym dyszy osadzona jest na wcisk wkładka zawirowująca 16 z przelotowymi kanałami zawirowującymi 6, doprowadzającymi wodę do komory zawirowującej 7. Wkładka zawirowująca 16 zakończona jest kołnierzem 17, zamykającym od doły otwór wlotowy dyszy. Kanały zawirowujące 6 w postaci cylindrycznych otworów są usytuowane w płaszczyźnie osiowej ukośnie, pod kątem ostrym w stosunku do osi podłużnej wkładki i są położone przeciwległe do siebie z obydwóch stron osi. Wyloty tych kanałów znajdują się w pobliżu krawędzi wkładki tak, że woda pod ciśnieniem podawana jest w kierunku ściany komory zawirowującej 7 i podlega zawirowaniu w tej komorze formując strugę w kształcie pustego wewnątrz stożka. Komora wylotowa 10 ma w swojej ścianach jeden otwór przelotowy łączący ją z atmosferą, stanowiący kanał dolotowy 18 dla powietrza. Oś kanału dolotowego 18 jest przesunięta o pewną odległość X, względem płaszczyzny osiowej komory. Otwór wlotowy 19 kanału znajduje się na zewnątrz ściany komory wylotowej 10, a otwór wylotowy 20 znajduje się w komorze 10. Otwór wylotowy 20 jest usytuowany powyżej otworu wylotowego 4, w pewnej odległości od powierzchni czołowej komory tak. że nad nim znajduje się część cylindryczna komory kierująca strumień mieszaniny rozdrobnionej cieczy i powietrza w kierunku wylotu z komory. Kanał dolotowy 18 ma średnicę mniejszą od średnicy komory 10 i w przekroju poprzecznym ma kształt kolisty. Pobocznica tego kanału 18, w optymalnym wariancie konstrukcyjnym jest jednostronnie wewnętrznie styczna do komory 10, co wpływa korzystnie na zawirowanie powietrza. Oś kanału dolotowego 18 jest usytuowana skośnie względem płaszczyzny osiowej komory 10 i wznosi się w stronę wylotu komory, jak również może leżeć w płaszczyźnie prostopadłej do osi komory. Kanał dolotowy 18 jest tak wykonany, że pole powierzchni P2 otworu wylotowego 20 jest większe niż pole powierzchni P1 otworu wlotowego 19. Szczególnie korzystna jest zależność, gdy stosunek pola powierzchni P2 do pola powierzchni P1 wynosi powyżej 1,16.

P r z y k ł a d X

Rozwiązanie analogiczne jak w przykładzie IX, przy czym kanały dolotowe 18' mają kształt stożka ściętego kołowego lub elipsoidy stożkowej z większą podstawą usytuowaną w komorze 10, jak przedstawiono na fig. 14.

P r z y k ł a d XI

Jak uwidoczniono na fig. 16 i fig. 17 rozwiązanie jest analogiczne jak w przykładzie XI, przy czym w ścianie komory wylotowej 10 znajdują się dwa kanały dolotowe 18 dla powietrza, których otwory wlotowe 19 znajdują się na zewnątrz komory, a otwory wylotowe 20 znajdują się w komorze. Otwory wylotowa 20 kanałów dolotowych powietrza usytuowane są powyżej otworu wylotowego 4

PL 212 903 B1 dyszy, w pewnej odległości od powierzchni czołowej komory wylotowej 10 tak, że nad nimi znajduje się część cylindryczna komory kierująca strumień mieszaniny rozdrobnionej cieczy i powietrza w kierunku wylotu z komory. Kanały dolotowe 18 mają w przekroju poprzecznym kształt kolisty oraz jednakowe lub różne średnice, mniejsze od średnicy komory 10. Kanały dolotowe 18 są usytuowane przeciwległe do siebie z obydwóch stron komory 10. Osie tych kanałów' są usytuowane w jednakowej odległości X od płaszczyzny osiowej komory, oś jednego kanału jest położona z jednej strony tej płaszczyzny, a oś drugiego kanału z drugiej strony. Pobocznice tych kanałów 18 mogą być jednostronnie wewnętrznie styczne do komory 10, co wpływa korzystnie na zawirowania powietrza. Osie kanałów dolotowych 18 są usytuowane skośnie względem osi komory 10 i wznoszą się zbieżnie w stronę wylotu komory. Osie tych kanałów przecinają się z płaszczyzną osiową dyszy na jednakowym poziomie lub na różnych poziomach, a także mogą zbiegać się w jednym punkcie. Kanały dolotowe 18 są tak wykonane, że pola powierzchni P2 otworów wylotowych 20 są większe niż pola powierzchni P1 otworów wlotowych 19. Szczególnie korzystna jest zależność, gdy stosunek pola P2 do pola P1 wynosi powyżej 1,16. Stosunki tych pól powierzchni dla poszczególnych kanałów dolotowych mogą być jednakowe lub różne.

P r z y k ł a d XII

Rozwiązanie analogiczne jak w przykładzie XI, przy czym kanały dolotowe 18' mają kształt stożka ściętego kołowego lub elipsoidy stożkowej z większą podstawą usytuowaną w' komorze 10, jak przedstawiono na fig. 18.

P r z y k ł a d XIII

Jak uwidoczniono na fig. 20-23 rozwiązanie analogiczne jak w przykładzie IX. przy czym w ścianie komory wylotowej 10 znajdują się trzy kanały dolotowe 18 dla powietrza, rozmieszczone równomiernie na obwodzie. Osie tych kanałów są usytuowane w pewnej odległości X od płaszczyzny osiowej komory.

P r z y k ł a d XIV

Rozwiązanie analogiczne jak w przykładzie XIII, przy czym kanały dolotowe 18' mają kształt stożka ściętego kołowego lub elipsoidy stożkowej z większą podstawą usytuowaną w komorze 10, jak przedstawiono na fig. 22.

P r z y k ł a d XV

Jak uwidoczniono na fig. 24-27 rozwiązanie analogiczne jak w przykładzie XIII, przy czym pomiędzy komorą zawirowującą 7, a otworem wylotowym 4 znajdują się dwie komory wirowania, pierwsza komora zawirowania 8 o średnicy d1 mniejszej od średnicy D komory zawirowującej 7 oraz druga komora wirowania 9 o średnicy d2 mniejszej od średnicy dl pierwszej komory wirowania 8.

P r z y k ł a d XVI

Rozwiązanie analogiczne jak w przykładzie XV, przy czym kanały dolotowe 18 mają kształt stożka ściętego kołowego lub elipsoidy stożkowej z większą podstawą usytuowaną w komorze 10, jak przedstawiono na fig. 26.

P r z y k ł a d XVII

Jak uwidoczniono na fig. 28-31 rozwiązanie analogiczne jak w przykładzie IX, przy czym wkładka zawirowująca 21 ma kształt walca z kołnierzem 22 oraz kanały zawirowujące 6' w kształcie prostokątnych rowków o jednakowych przekrojach, usytuowanych wzdłuż linii śrubowej na obwodzie wkładki. Wyloty kanałów zawirowujących 6' znajdują się w komorze zawirowującej 7 i usytuowane są przeciwległe do siebie z obydwóch stron jej podłużnej osi.

P r z y k ł a d XVIII

Rozwiązanie analogiczne jak w przykładzie XVII, przy czym kanały dolotowe 18' mają kształt stożka ściętego kołowego lub elipsoidy stożkowej z większą podstawą usytuowaną w komorze 10, jak przedstawiono na fig. 30.

P r z y k ł a d XIX

Jak uwidoczniono na fig. 32-33 rozwiązanie analogiczne jak w przykładzie XI, przy czym wkładka zawirowująca 21 ma kształt walca z kołnierzem 22 oraz kanały zawirowujące 6' w kształcie prostokątnych rowków o jednakowych przekrojach, usytuowanych wzdłuż linii śrubowej na obwodzie wkładki. Wyloty kanałów zawirowujących 6' znajdują się w komorze zawirowującej 7 i usytuowane są przeciwległe do siebie z obydwóch stron jej podłużnej osi.

PL 212 903 B1

P r z y k ł a d XX

Rozwiązanie analogiczne jak w przykładzie XIX, przy czym kanały dolotowe 18' mają kształt stożka ściętego kołowego lub elipsoidy stożkowej z większą podstawą usytuowaną w komorze 10, jak przedstawiono na fig. 34.

P r z y k ł a d XXI

Jak uwidoczniono na fig. 36-39 rozwiązanie analogiczne jak w przykładzie XIII, przy czym wkładka zawirowująca 21 ma kształt walca z kołnierzem 22 i dwa kanały zawirowujące 6' w kształcie prostokątnych rowków o jednakowych przekrojach, usytuowanych wzdłuż linii śrubowej na obwodzie wkładki. Wyloty kanałów zawirowujących 6' znajdują się w komorze zawirowującej 7, po przeciwległych stronach jej podłużnej osi.

P r z y k ł a d XXII

Rozwiązanie analogiczne jak w przykładzie XXI, przy czym kanały dolotowe 18' mają kształt stożka ściętego kołowego lub elipsoidy stożkowej z większą podstawą usytuowaną w komorze 10, jak przedstawiono na fig. 38.

P r z y k ł a d XXIII

Dysza, nieuwidoczniona na rysunku, ma korpus w kształcie walca, który na zewnątrz jest ukształtowany tak, aby dysza mogła być zamontowana w urządzeniu zraszającym na przykład na gwint lub w typowym złączu hydraulicznym jak objaśniono wyżej w przykładach realizacji wynalazku. Korpus ma wewnątrz cylindryczny otwór przelotowy usytuowany w osi wzdłużnej, składający się z odcinków o różnych średnicach tworzących komory. Po stronie przeciwległej do otworu wylotowego dyszy, znajduje się odcinek otworu cylindrycznego o największej średnicy, tworzący komorę zawirowująca. Komora zawirowująca jest połączona z zasilaniem poprzez dwa kanały zawirowujące usytuowane w korpusie poprzecznie do jego osi wzdłużnej, stycznie do komory przeciwległe do siebie. Pomiędzy komorą zawirowującą, a otworem wylotowym znajduje się jedna lub więcej cylindrycznych komór wirowania, z których każda kolejna ma średnicę mniejszą od średnicy poprzedzającej ją komory wirowania. Pierwsza komora wirowania, połączona z komorą zawirowującą ma średnicę mniejszą od średnicy tej komory. Otwór cylindryczny w korpusie jest od dołu zaślepiony korkiem. W dyszy tej, cały strumień pobrany z przewodu wodnego przepływa przez kanały zawirowujące i podlega dalszemu wirowaniu i dławieniu w komorach wirowania, uzyskując energię i rozdrobnienie kropli odpowiednie dla skutecznego zwalczania zapylenia. Dysza może mieć korpus z komorą wylotową usytuowaną nad otworem wylotowym. Ściany komory wylotowej mogą posiadać kanały dolotowe powietrza, analogicznie jak zostało opisane wyżej, w innych przykładach realizacji wynalazku.

P r z y k ł a d XXIV

Pobieraną z przewodu wodnego zasilającego w^:odę podaje się do dyszy rozpylającej w całości lub w co najmniej w 95% kanałami zawirowującymi 6,6' usytuowanymi pod kątem względem osi podłużnej otworu cylindrycznego, powodując zawirowanie wody w komorze zawirowującej. Następnie strumień przepuszcza się przez jedną lub więcej kolejnych cylindrycznych komór wirowania 8, 9, z których każda kolejna komora 9 ma średnicę d2 mniejszą od średnicy dl komory 8 ją poprzedzającej. Średnica d1 pierwszej komory wirowania 8 jest mniejsza od średnicy D, komory zawirowującej 7. Z ostatniej komory wirowania strumień podaje się do otworu wylotowego 4. Następnie strugę wylatującą z otworu wylotowego 4 przepuszcza się przez urządzenie inżektorowe w postaci komory wylotowej 10 z przelotowymi otworami, znajdującej się w korpusie 1,13 dyszy, lub w innym urządzeniu zewnętrznym, na przykład w uchwycie nożowym dla bębna wrębowego lub głowicy tnącej urabiarki w kopalniach. Komora wylotowa 10 w korpusie 1,13 dyszy ma w swoich ścianach jeden lub więcej przelotowych otworów stanowiących kanały dolotowe powietrza 18,18'. Dla uzyskania lepszego efektu rozdrobnienia kropelek wody stosuje się kanały dolotowe powietrza 18,18% których zewnętrzne otwory wlotowe 19 mają pola przekroju P1 mniejsze od pól przekroju P2 otworów wylotowych 20 usytuowanych wewnątrz komory wylotowej 10. Stosunek pola powierzchni P2 otworu wylotowego 20 do pola powierzchni P1 otworu wlotowego (19) jest równy lub większy od 1,16.

Claims

1. Dysza wodna rozpylająca, zawierająca korpus, korzystnie w kształcie bryły obrotowej, z cylindrycznym otworem poprowadzonym wzdłuż jego osi. wyposażona w elementy zawirowujące strumień wody zawierające kanały zawirowujące połączone z komorą zawirowującą, współosiową z otworem

PL 212 903 B1 cylindrycznym, znamienna tym, że pomiędzy komorą zawirowująca (7) a otworem wylotowym (4) cylindryczny otwór w korpusie (1) zawiera co najmniej dwie komory wirowania (8) o kształcie cylindrycznym, przy czym średnica (d1) pierwszej komory wirowania (8) połączonej z komorą zawirowującą (7), jest mniejsza od średnicy (D) komory zawirowującej (7), zaś każda kolejna komora wirowania (9) ma średnicę (d2) mniejszą od średnicy (d1) komory (8) ją poprzedzającej.

2. Dysza według zastrz. 1, znamienna tym, komora zawirowująca (7) jest połączona z przewodem wodnym zasilającym tak, że cały podawany do dyszy strumień przechodzi przez kanały zawirowujące (6,6').

3. Dysza według zastrz 1 albo 2, znamienna tym, że komora zawirowująca (7) jest połączona z zasilaniem poprzez kanały zawirowujące (6,6') wkładki zawirowującej (5, 12, 16, 21) osadzonej w cylindrycznym otworze korpusu (1) od strony przewodu wodnego.

4. Dysza według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że komora zawirowująca (7) jest połączona z zasilaniem poprzez kanały zawirowujące (6) usytuowane bezpośrednio w korpusie (1) dyszy, stycznie do komory i przeciwległe do siebie, przy czym otwór cylindryczny w korpusie (1) jest od dołu zaślepiony.

5. Dysza według zastrz. 1, znamienna tym, że komora zawirowująca (7) jest połączona z przewodem wodnym zasilającym tak, że co najmniej 95% doprowadzonego do dyszy strumienia przechodzi przez kanały zawirowujące (6,6') zaś pozostała część strumienia przechodzi przez kanał zasilający wzdłużny, którego oś jest równoległa do podłużnej osi komory zawirowującej.

6. Dysza według zastrz. 1 albo 5, znamienna tym, że kanały zawirowujące (6,6') oraz kanał zasilający wzdłużny umiejscowione są w wkładce zawirowującej (5, 12,16,21) osadzonej w cylindrycznym otworze korpusu (1) od strony przewodu wodnego.

7. Dysza według zastrz. 1 albo 2, albo 5, znamienna tym, że ma wkładkę zawirowującą (5, 12, 16) w kształcie walca, która ma korzystnie dwa kanały zawirowujące (6), w postaci przelotowych otworów cylindrycznych w korpusie wkładki, usytuowane pod kątem ostrym względem jej osi podłużnej, przeciwległe do siebie po obydwóch stronach osi, przy czym wyloty tych kanałów znajdują się w pobliżu krawędzi wkładki.

8. Dysza według zastrz. 1 albo 2, albo 5, znamienna tym, że ma wkładkę zawirowującą (21) w kształcie walca, która ma kanały zawirowujące (6') w postaci rowków, korzystnie prostokątnych, usytuowane na jej obwodzie wzdłuż linii śrubowej.

9. Dysza według zastrz. 7 albo 8, znamienna tym, że wkładka zawirowująca (16, 21) jest zakończona kołnierzem (17, 22) o średnicy większej od średnicy otworu wlotowego w korpusie (1).

10. Dysza według zastrz. 7, znamienna tym, że wkładka zawirowująca (12) ma kształt grzybka, którego trzon jest osadzony w komorze zawirowującej (7), a łeb w części wlotowej otworu cylindrycznego w korpusie (1).

11. Dysza według zastrz. 1, znamienna tym, że korpus (1) ma komorę wylotową (10), usytuowaną nad otworem wylotowym (4).

12. Dysza według zastrz. 11, znamienna tym, że komora wylotowa (10) ma jeden lub więcej kanałów dolotowych powietrza (18, 18'), których otwory wlotowe(19) znajdują się na jej stronie zewnętrznej, natomiast otwory wylotowe ( 20) znajdują się wewnątrz komory.

13. Dysza według zastrz. 12, znamienna tym, że kanały dolotowe powietrza (18) mają w przekroju poprzecznym kształt kolisty.

14. Dysza według zastrz. 12, znamienna tym, że kanały dolotowe powietrza (18') mają kształt stożka ściętego o podstawie w kształcie zwłaszcza koła, z większą podstawą usytuowaną w komorze wylotowej (10).

15. Dysza według zastrz. 12, znamienna tym, że kanały dolotowe powietrza (18,18') są tak wykonane, że pola powierzchni (P2) ich otworów wylotowych (20) są większe od pól powierzchni (P1) ich otworów wlotowych (19).

16. Dysza według zastrz. 12, znamienna tym, że stosunek pola powierzchni (P2) otworu wylotowego (20) do pola powierzchni (P1) otworu wlotowego (19) wynosi powyżej 1,16.

17. Dysza według zastrz. 15 albo 16, znamienna tym, że stosunki pól powierzchni (P2:P1) dla poszczególnych kanałów⁷ dolotowych (18, 18') są jednakowe.

18. Dysza według zastrz. 15 albo 16, znamienna tym, że stosunki pól powierzchni (P2:P1) dla poszczególnych kanałów dolotowych (18, 18') są różne.

19. Dysza według zastrz. 12, znamienna tym, że osie kanałów dolotowych powietrza (18, 18') są usytuowane w pewnej odległości (X) od płaszczyzny osiowej komory wylotowej (10).

PL 212 903 B1

20. Dysza według zastrz. 19, znamienna tym, że kanały dolotowe (18, 18') mają pobocznice jednostronnie wewnętrznie styczne do ściany komory wylotowej (10).

21. Dysza według zastrz. 12, znamienna tym, że osie kanałów dolotowych powietrza (18, 18') zbiegają się w jednym punkcie.

22. Dysza według zastrz. 12, znamienna tym, że osie kanałów dolotowych powietrza (18, 18') przecinają się z płaszczyzną osiową komory (10) na jednakowym poziomie.

23. Dysza według zastrz. 13, znamienna tym, że osie kanałów dolotowych powietrza (18, 18') przecinają się z płaszczyzną osiową komory (10) na różnych poziomach.

24. Dysza według zastrz. 1 albo 12, znamienna tym, że korpus (1) ma kształt walca, którego dolna końcówka ma gwint zewnętrzny, a górna końcówka w postaci łba (3) ma na zewnątrz kształt sześciokąta, przy czym komora wylotowa (10) znajduje się wewnątrz łba (3).

25. Dysza według zastrz. 1 albo 12, znamienna tym, że korpus (13) ma kształt walca, który w pobliżu podstawy ma na zewnętrznej powierzchni rowek obwodowy (14) w kształcie trapezu niesymetrycznego, a wyżej nad nim jest położony drugi rowek obwodowy (15).

26. Dysza wodna rozpylająca zawierająca korpus, korzystnie w kształcie bryły obrotowej, z cylindrycznym otworem poprowadzonym wzdłuż jego osi, zawierająca elementy formujące strumień w kształt stożka oraz komorę wylotową usytuowaną nad otworem wylotowym dyszy, znamienna tym, że komora wylotowa (10) ma jeden lub więcej kanałów dolotowych powietrza (18, 18'), których otwory wlotowe (19) znajdują się na jej stronie zewnętrznej, natomiast otwory wylotowe (20) znajdują się wewnątrz komory.

27. Dysza według zastrz. 26, znamienna tym, że kanały dolotowe powietrza (18) mają w przekroju poprzecznym kształt kolisty.

28. Dysza według zastrz. 26, znamienna tym, że kanały dolotowe powietrza (18') mają kształt stożka ściętego o podstawie w kształcie zwłaszcza koła z większą podstawą usytuowaną w komorze wylotowej (10).

29. Dysza według zastrz. 26, znamienna tym, że kanały dolotowe powietrza (18) są tak wykonane, że pola powierzchni (P2) ich otworów wylotowych (20) są większe od pól powierzchni (P1) ich otworów wlotowych (19).

30. Dysza według zastrz. 29, znamienna tym, że stosunek pola powierzchni ( P2) otworu wylotowego (20) do pola powierzchni ( P1) otworu wlotowego (19) jest równy lub większy od 1,16.

31. Dysza według zastrz. 29 albo 30, znamienna tym, że stosunki pól powierzchni otworów wylotowych do otworów wlotowych (P2:P1) dla poszczególnych kanałów dolotowych powietrza (18, 18') są jednakowe.

32. Dysza według zastrz. 29 albo 30, znamienna tym, że stosunki pól powierzchni otworów wylotowych do otworów wlotowych (P2:P1) dla poszczególnych kanałów dolotowych (18,18') są różne.

33. Dysza według zastrz. 26, znamienna tym, że osie kanałów dolotowych powietrza (18, 18') są usytuowane w pewnej odległości (X) od płaszczyzny osiowej komory wylotowej (10).

34. Dysza według zastrz. 33, znamienna tym, że kanały dolotowe (18, 18') mają pobocznice jednostronnie wewnętrznie styczne do ściany komory wylotowej (10).

35. Dysza według zastrz. 26, znamienna tym, że osie kanałów dolotowych powietrza (18,18') przecinają się w jednym punkcie.

36. Dysza według zastrz. 26, znamienna tym, że osie kanałów dolotowych powietrza (18,18') przecinają się z płaszczyzną osiową komory (10) na jednakowym poziomie.

37. Dysza według zastrz. 26, znamienna tym, że osie kanałów dolotowych powietrza (18, 18') przecinają się z płaszczyzną osiową komory (10) na różnych poziomach.

38. Dysza według zastrz. 26, znamienna tym, że ma wkładkę zawirowującą (5, 12,16, 21) w kształcie walca z kanałami zawirowującymi (6, 6'), która jest osadzona w otworze cylindrycznym korpusu (1) od strony przewodu wodnego, przy czym osie tych kanałów usytuowane są pod kątem ostrym względem jej osi podłużnej tak, że wyloty kanałów znajdują się w komorze zawirowującej (7) współosiowej z otworem cylindrycznym dyszy, w pobliżu ściany tej komory.

39. Dysza według zastrz. 38, znamienna tym, że kanały zawirowujące (6) mają postać otworów przelotowych w korpusie wkładki zawirowującej (5, 12, 16), których wyloty usytuowane są w pobliżu krawędzi zewnętrznej wkładki.

40. Dysza według zastrz. 38, znamienna tym, że kanały zawirowujące (6') są usytuowane na obwodzie wkładki zawirowującej (21) wzdłuż linii śrubowej i mają postać rowków, korzystnie prostokątnych.

PL 212 903 B1

41. Dysza według zastrz. 38, znamienna tym, że ma co najmniej dwa kanały zawirowujące, usytuowane bezpośrednio w korpusie dyszy, poprzecznie do osi podłużnej otworu cylindrycznego i stycznie do komory zawirowującej oraz przeciwległe do siebie, przy czym wyloty tych kanałów znajdują się wewnątrz komory zawirowującej, przy czym otwór cylindryczny w korpusie jest od dołu zaślepiony.

42. Dysza według zastrz. 38 albo 41, znamienna tym, że pomiędzy komorą zawirowującą (7) a otworem wylotowym (4) znajduje się jedna cylindryczna komora wirowania (8), która ma średnicę (d1) mniejszą od średnicy (D) komory zawirowującej (7).

43. Dysza według zastrz 42, znamienna tym, że komora zawirowująca (7) jest połączona z przewodem wodnym zasilającym tak, że cały podany do dyszy strumień przechodzi przez kanały zawirowujące (6, 6').

44. Dysza według zastrz. 42, znamienna tym, że komora zawirowująca (7) jest połączona z przewodem wodnym zasilającym tak, że co najmniej 95% podanego do dyszy strumienia przechodzi przez kanały zawirowujące (6, 6') zaś pozostała część strumienia przechodzi przez kanał zasilający wzdłużny w korpusie wkładki, którego oś jest równoległa do jej osi podłużnej.

45. Dysza według zastrz. 26, znamienna tym, że korpus (1) ma kształt walca, którego dolna końcówka ma gwint zewnętrzny, a górna końcówka w postaci łba (3) ma na zewnątrz kształt sześciokąta, przy czym wewnątrz łba (3) znajduje się komora wylotowa (10) z otworem wylotowym (4) w jej dnie.

46. Dysza według zastrz. 26, znamienna tym, że korpus (13) ma kształt walca, który w pobliżu podstawy ma na zewnętrznej powierzchni rowek obwodowy (14) w kształcie trapezu niesymetrycznego, a wyżej nad nim jest położony drugi rowek obwodowy (15).

47. Sposób optymalizacji parametrów pracy dyszy wodnej rozpylającej, w którym doprowadzoną do dyszy wodę wprawia się w ruch wirowy w cylindrycznej komorze zawirowującej, a strumień z przewodu wodnego zasilającego podaje się do komory zawirowującej w całości lub co najmniej w 95% przez kanały zawirowujące, usytuowane pod kątem względem jej osi podłużnej, znamienny tym, że strumień przepuszcza się przez co najmniej dwie kolejne cylindryczne komory wirowania (8, 9) i następnie podaje do otworu wylotowego (4), przy czym każda kolejna komora (9) ma średnicę (d2) mniejszą od średnicy (d1) komory (8) ją poprzedzającej, przy czym średnica (d1) pierwszej komory wirowania (8) jest mniejsza od średnicy (D), komory zawirowującej (7).

48. Sposób według zastrz. 47, znamienny tym, że strugę wylatującą z otworu wylotowego (4) przepuszcza się przez urządzenie inżektorowe w postaci komory wylotowej (10) w korpusie (1,13) dyszy, lub w innym urządzeniu zewnętrznym, która to komora ma w swoich ścianach jeden lub więcej przelotowych otworów stanowiących kanały dolotowe powietrza (18,18').

49. Sposób według zastrz. 47, znamienny tym, że stosuje się kanały dolotowe powietrza (18, 18'), których zewnętrzne otwory wlotowe (19) mają pola przekroju (P1) mniejsze od pól przekroju (P2) otworów wylotowych (20), usytuowanych wewnątrz komory (10).

50. Sposób według zastrz. 49, znamienny tym, że stosunek pola powierzchni (P2) otworu wylotowego (20) do pola powierzchni (P1) otworu wlotowego (19) jest równy lub większy od 1,16.