RU110663U1

RU110663U1 - LIQUID SPRAYING DEVICE

Info

Publication number: RU110663U1
Application number: RU2011123996/05U
Authority: RU
Inventors: Сергей Иосифович Платов; Роман Рафаэлевич Дёма; Дмитрий Анатольевич Кувшинов
Priority date: 2011-06-14
Filing date: 2011-06-14
Publication date: 2011-11-27

Abstract

Устройство для распыления жидкости, содержащее корпус, соединенный с входным патрубком для подвода жидкости, сопло, закрепленное к основанию корпуса, коаксиально установленный внутри корпуса завихритель в форме стержня, на рабочей поверхности которого выполнены ребра, образующие винтообразные каналы в виде многозаходной резьбы, отличающееся тем, что завихритель установлен в корпусе в распор, на его торцах выполнены осевые конические выступы, диаметр основания которых равен диаметру стержня завихрителя, причем один из конических выступов расположен во входном патрубке, а другой в коническом углублении, образованном винтообразными каналами, при этом сопло выполнено съемным, а диаметр его входного отверстия соответствует внутреннему диаметру корпуса. A device for spraying liquid, comprising a housing connected to an inlet pipe for supplying fluid, a nozzle fixed to the base of the housing, a swirl in the form of a rod coaxially mounted inside the housing, on the working surface of which there are ribs forming helical channels in the form of multiple threads, characterized in that the swirler is installed in the body in a spacer, axial conical protrusions are made at its ends, the diameter of the base of which is equal to the diameter of the swirl rod, and one of the conical protrusions the cartridge is located in the inlet pipe, and the other in the conical recess formed by helical channels, the nozzle is removable, and the diameter of its inlet corresponds to the inner diameter of the housing.

Description

Полезная модель относится к области распыливания, в частности, к устройствам для распыления жидкости и может быть использована для очистки воздуха от мелкодисперсной пыли, а также в металлургической промышленности, например, для равномерного охлаждения горячекатаного проката.The utility model relates to the field of spraying, in particular, to devices for spraying liquid and can be used to clean air from fine dust, as well as in the metallurgical industry, for example, for uniform cooling of hot-rolled steel.

Известна центробежно-струйная форсунка, содержащая корпус с выходным отверстием, концентрично установленную в корпусе камеру завихрения, связанную с полостью корпуса тангенциальными каналами, расположенными в боковой стенке и отверстием в ее крышке, выполненное соосно с выходным отверстием корпуса (см. пат. РФ №2271872, В05В 1/34).Known centrifugal jet nozzle containing a housing with an outlet, a swirl chamber concentrically mounted in the housing, associated with a housing cavity by tangential channels located in the side wall and an opening in its cover, made coaxially with the housing outlet (see US Pat. RF No. 2271872 , B05B 1/34).

Недостатком известной форсунки являются значительные гидравлические потери при движении потоков жидкости по тангенциальным каналам, вследствие образования локальных турбулентных потоков между полостью корпуса форсунки и камерой завихрения, а также формирования турбулентности в области выходного отверстия втулки, установленной в крышке камеры завихрения.A disadvantage of the known nozzle is significant hydraulic losses during the movement of fluid flows through the tangential channels, due to the formation of local turbulent flows between the cavity of the nozzle body and the swirl chamber, as well as the formation of turbulence in the area of the outlet of the sleeve installed in the cover of the swirl chamber.

Наиболее близким аналогом полезной модели является устройство для распыления, содержащее корпус, соединенный с входным патрубком для подвода жидкости, сопло, закрепленное к основанию корпуса, коаксиально установленный внутри корпуса завихритель в форме стержня, на рабочей поверхности которого выполнены ребра, образующие винтообразные каналы в виде многозаходной резьбы. При этом корпус имеет цилиндроконическую форму, а завихритель установлен в корпусе свободно (см. авт.св. СССР №801891, В05В 7/10).The closest analogue of the utility model is a device for spraying, comprising a housing connected to an inlet pipe for supplying liquid, a nozzle fixed to the base of the housing, a swirl in the form of a rod coaxially mounted inside the housing, on the working surface of which there are ribs forming helical channels in the form of multiple carvings. In this case, the casing has a cylindrical shape, and the swirl is installed in the casing freely (see ed. St. USSR No. 801891, V05V 7/10).

Недостатками известного устройства является низкая эффективность распыления жидкости, вследствие значительных потерь кинетической энергии жидкости при боковом расположении входного патрубка; образование турбулентных потоков в зазорах между выступами поршня и корпусом форсунки, препятствующих движению распыляемой жидкости; частый шаг расположения выступов на рабочей поверхности поршня, приводящий к потерям кинетической энергии жидкости вследствие гидравлического трения; а также наличие винтообразных каналов в конической части корпуса форсунки.The disadvantages of the known device is the low efficiency of liquid atomization, due to significant losses of the kinetic energy of the liquid with a lateral arrangement of the inlet pipe; the formation of turbulent flows in the gaps between the piston protrusions and the nozzle body, preventing the movement of the sprayed liquid; the frequent step of the location of the protrusions on the working surface of the piston, leading to the loss of kinetic energy of the fluid due to hydraulic friction; as well as the presence of helical channels in the conical part of the nozzle body.

Задача, решаемая полезной моделью, заключается в снижении гидравлических потерь при движении распыляемой жидкости через винтообразные каналы завихрителя.The problem solved by the utility model is to reduce hydraulic losses during the movement of the sprayed liquid through the spiral channels of the swirler.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для распыления жидкости, содержащем корпус, соединенный с входным патрубком для подвода жидкости, сопло, закрепленное к основанию корпуса, коаксиально установленный внутри корпуса завихритель в форме стержня, на рабочей поверхности которого выполнены ребра, образующие винтообразные каналы в виде многозаходной резьбы, согласно изменению, завихритель установлен в корпусе в распор, на его торцах выполнены осевые конические выступы, диаметр основания которых равен диаметру стержня завихрителя, причем один из конических выступов расположен во входном патрубке, а другой - в коническом углублении, образованном винтообразными каналами, при этом сопло выполнено съемным, а диаметр его входного отверстия соответствует внутреннему диаметру корпуса.The problem is solved in that in the known device for spraying liquid, comprising a housing connected to an inlet pipe for supplying fluid, a nozzle fixed to the base of the housing, a swirler in the form of a rod coaxially mounted inside the housing, on the working surface of which are made ribs forming helical channels in the form of a multi-thread, according to the change, the swirl is installed in the body in a spacer, axial conical protrusions are made at its ends, the diameter of the base of which is equal to the diameter of the eraser the swirl of the swirl, moreover, one of the conical protrusions is located in the inlet pipe, and the other in the conical recess formed by helical channels, while the nozzle is removable, and the diameter of its inlet corresponds to the inner diameter of the housing.

Технический результат заключается в повышении качества распыления жидкости.The technical result is to improve the quality of the spray liquid.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the utility model is illustrated by drawings, where:

- на фиг.1 изображен общий вид заявленного устройства для распыления жидкости;- figure 1 shows a General view of the claimed device for spraying liquid;

- на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.- figure 2 a section aa in figure 1.

Устройство для распыления жидкости (фиг.1, 2) содержит цилиндрический корпус 1, соединенный с входным патрубком для подвода жидкости 2, коаксиально размещенный внутри корпуса завихритель 3, установленный в распор с корпусом, что позволяет повысить эффективность закручивания потоков жидкости при движении в конической части сопла в широком диапазоне рабочих давлений и расхода жидкости. При этом завихритель имеет форму стержня, на рабочей поверхности которого выполнены ребра, образующие винтообразные каналы 4 в виде многозаходной резьбы. На торцах завихрителя выполнены осевые конические выступы 5, диаметр основания которых равен диаметру стержня завихрителя 3, причем один из конических выступов 5 расположен во входном патрубке 2, а другой - в коническом углублении 6, образованном винтообразными каналами 4. Конические выступы 5 завихрителя 3 предотвращают образование зон пониженного давления при движении жидкости на входе и выходе из винтообразных каналов. Коническое углубление 6 в нижней части завихрителя 3, образованное винтообразными каналами 4, снижает гидравлические потери за счет образования осевого закрученного потока жидкости до входа в зону ускорения, т.е. до конической части сопла 7. Осевой поток жидкости компенсирует разность скоростей в пограничных с корпусом зонах и позволяет получить равномерно закрученный поток жидкости при подходе к выходному отверстию сопла 7. При этом сопло выполнено съемным, что позволяет изменять угол раскрытия факела распыла жидкости в зависимости от технических требований.The device for spraying liquid (1, 2) contains a cylindrical housing 1 connected to an inlet pipe for supplying liquid 2, a swirler 3 coaxially placed inside the housing, mounted in a spacer with the housing, which improves the efficiency of twisting the fluid flows when moving in the conical part nozzles in a wide range of operating pressures and fluid flow. In this case, the swirler has the shape of a rod, on the working surface of which there are ribs forming helical channels 4 in the form of a multi-thread. Axial conical protrusions 5 are made at the ends of the swirl, the diameter of the base of which is equal to the diameter of the swirl rod 3, one of the conical protrusions 5 being located in the inlet pipe 2 and the other in the conical recess 6 formed by helical channels 4. The conical protrusions 5 of the swirl 3 zones of reduced pressure when the fluid moves at the inlet and outlet of the helical channels. The conical recess 6 in the lower part of the swirler 3, formed by helical channels 4, reduces hydraulic losses due to the formation of an axial swirling fluid flow to the entrance to the acceleration zone, i.e. to the conical part of the nozzle 7. The axial fluid flow compensates for the speed difference in the zones adjacent to the casing and allows to obtain a uniformly swirling fluid flow when approaching the nozzle outlet 7. In this case, the nozzle is removable, which allows changing the opening angle of the fluid spray depending on the technical requirements.

Устройство для распыления жидкости работает следующим образом.A device for spraying liquid works as follows.

Через входной патрубок 2 под определенным давлением подается распыляемая жидкость. На входе в винтообразные каналы 4 завихрителя 3 жидкость начинает закручиваться вокруг конического выступа 5 и далее с помощью ребер, образующих винтообразные каналы 4 в виде многозаходной резьбы, формируется однородный вращающийся поток жидкости. Затем при подходе в зону ускорения съемного сопла 7 в коническом углублении 6 вокруг нижнего конического выступа 5 образуется осевой закрученной поток жидкости, компенсирующий разность скоростей по поперечному сечению форсунки для предотвращения появление локальных завихрений препятствующих дальнейшему разрушению пленки жидкости. На выходе из сопла 7, равномерно закрученный поток жидкости под действием центробежных сил распадается с образованием однородного мелкодисперсного факела распыла.Through the inlet pipe 2, a sprayed liquid is supplied under a certain pressure. At the entrance to the spiral channels 4 of the swirler 3, the liquid begins to twist around the conical protrusion 5 and then with the help of the ribs forming the spiral channels 4 in the form of a multi-thread, a uniform rotating fluid flow is formed. Then, when approaching the acceleration zone of the removable nozzle 7, an axial swirling fluid flow is formed around the lower conical protrusion 5 in the conical recess 6, which compensates for the difference in velocities over the nozzle cross section to prevent local turbulence preventing further destruction of the fluid film. At the exit of the nozzle 7, a uniformly swirling fluid stream under the action of centrifugal forces decays with the formation of a homogeneous finely dispersed spray torch.

В зависимости от расхода и давления рабочей жидкости, центральный закрученный поток, образуемый в коническом углублении 6, может беспрепятственно ускорятся (при повышении давления и расхода жидкости) или замедлятся, тем самым, снижая возмущения в зоне конической части сопла 7. В результате этого форсунка имеет возможность саморегулирования, что способствует образованию однородной дисперсии при распылении.Depending on the flow rate and pressure of the working fluid, the central swirling flow formed in the conical recess 6 can accelerate unhindered (with increasing pressure and flow rate) or slow down, thereby reducing disturbances in the area of the conical part of the nozzle 7. As a result, the nozzle has the possibility of self-regulation, which contributes to the formation of a uniform dispersion during spraying.

Таким образом, конструктивное выполнение заявляемого устройства для распыления жидкости, по сравнению с прототипом, позволяет: значительно снизить гидравлические потери при движении жидкости в каналах завихрителя; равномерно закручивать жидкость при различном расходе и рабочем давлении; снизить энергетические затраты на распыление; повысить качество распыления благодаря получению однородной дисперсии по всему объему факела распыла.Thus, the constructive implementation of the inventive device for spraying liquid, in comparison with the prototype, allows you to: significantly reduce hydraulic losses during fluid movement in the channels of the swirler; evenly spin the fluid at different flow rates and operating pressures; reduce energy costs for spraying; to improve the quality of spraying due to the uniform dispersion throughout the volume of the spray torch.

Claims

A device for spraying liquid, comprising a housing connected to an inlet pipe for supplying fluid, a nozzle fixed to the base of the housing, a swirl in the form of a rod coaxially mounted inside the housing, on the working surface of which there are ribs forming helical channels in the form of multiple threads, characterized in that the swirler is installed in the body in a spacer, axial conical protrusions are made at its ends, the diameter of the base of which is equal to the diameter of the swirl rod, and one of the conical protrusions the cartridge is located in the inlet pipe, and the other in the conical recess formed by helical channels, the nozzle is removable, and the diameter of its inlet corresponds to the inner diameter of the housing.