RU139820U1

RU139820U1 - NOZZLE

Info

Publication number: RU139820U1
Application number: RU2013154364/03U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Александрович Трубицын; Вилен Вагаршович Азатян; Павел Юрьевич Филатов; Александр Александрович Христофоров; Дарья Анатольевна Трубицына
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ВостЭКО"
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2014-04-27

Abstract

1. Форсунка, содержащая корпус, каналы для подачи воды и воздушной смеси, камеру смешения, отличающаяся тем, что корпус состоит из жиклера и хвостовика, расположенных соосно, вода подается в камеру смешения через канал, расположенный по центру хвостовика и зауженный на входе в камеру смешения, камера смешения имеет форму усеченного конуса, зауженного к выходу, и сопряжена узким концом с расширяющимся распылительным соплом, а воздушная смесь подается в камеру смешения через отверстия в жиклере.2. Форсунка, содержащая корпус, каналы для подачи воды и воздушной смеси, камеру смешения, отличающаяся тем, что корпус состоит из жиклера и хвостовика, расположенных соосно, вода подается в камеру смешения через канал, расположенный по центру хвостовика и зауженным концом введенный в камеру смешения, камера смешения имеет форму обратного конуса со стороны хвостовика и с другой стороны усеченного конуса, зауженного к выходу и сопряженного зауженным концом с соплом, сопло расширено к выходу, воздушная смесь подается через отверстия в жиклере.3. Форсунка, содержащая корпус, каналы для подачи воды и воздушной смеси, камеру смешения, отличающаяся тем, что корпус состоит из жиклера и хвостовика, расположенных соосно, вода подается в камеру смешения через отверстия в жиклере, воздух подается через канал, расположенный по центру хвостовика, канал для подачи воздуха заужен в конце на входе в камеру смешения, а камера смешения частично встроена в хвостовик и выполнена вформе совмещенных основанием конусов и соединена с соплом, выполненным с расширением.4. Форсунка, содержащая корпус, каналы для подачи воды и воздушной смеси, камеру �1. A nozzle containing a housing, channels for supplying water and an air mixture, a mixing chamber, characterized in that the housing consists of a nozzle and a shaft arranged coaxially, water is supplied to the mixing chamber through a channel located in the center of the shaft and narrowed at the entrance to the chamber mixing chamber, the mixing chamber has the shape of a truncated cone, narrowed to the exit, and is connected with a narrow end with an expanding spray nozzle, and the air mixture is fed into the mixing chamber through the holes in the nozzle. 2. A nozzle comprising a housing, channels for supplying water and an air mixture, a mixing chamber, characterized in that the housing consists of a nozzle and a liner arranged coaxially, water is supplied to the mixing chamber through a channel located in the center of the shank and tapered into the mixing chamber, the mixing chamber has the shape of an inverse cone on the side of the shank and on the other side of a truncated cone, narrowed to the outlet and paired with a narrowed end to the nozzle, the nozzle is expanded to the outlet, the air mixture is fed through the openings in the nozzle. 3. A nozzle comprising a housing, channels for supplying water and an air mixture, a mixing chamber, characterized in that the housing consists of a nozzle and a shaft arranged coaxially, water is supplied to the mixing chamber through openings in the nozzle, air is supplied through a channel located in the center of the shaft, the air supply channel is narrowed at the end at the entrance to the mixing chamber, and the mixing chamber is partially integrated into the shank and is made in the form of cones aligned with the base and connected to the nozzle made with expansion. 4. Injector containing housing, channels for supplying water and air mixture, chamber �

Description

Предлагаемая полезная модель относится к горной промышленности, а именно устройствам для распыления жидкости, к форсункам, создающим мелкодиспресный водовоздушный туман и может быть использована для пылеподавления.The proposed utility model relates to the mining industry, namely, devices for spraying liquid, to nozzles that create a finely dispersed water-air fog and can be used for dust suppression.

Известно устройство для приготовления водовоздушной смеси (патент №900030, заявка №2938046, дата приоритета 04.06.80 г., опубликовано 23.01.82 г., Бюл. №3 класс МПК E21F 5/00). Известное устройство включает кожух и форсунку, которая содержит корпус и установленный внутри него подпружиненный стержень с крышкой. С целью повышения эффективности пылеподавления и снижения расхода жидкости за счет регулирования дисперсности и увеличения угла раскрытия оросительного факела форсунка снабжена втулкой, выполненной с наклонными каналами, размещенной соосно со стержнем, при этом крышка стержня выполнена с полусферической проточкой со скошенными кромками.A device for preparing a water-air mixture is known (patent No. 900030, application No. 2938046, priority date 04.06.80, published on 01/23/82, Bull. No. 3, IPC class E21F 5/00). The known device includes a casing and a nozzle, which contains a housing and a spring-loaded rod with a cover installed inside it. In order to increase the efficiency of dust suppression and reduce fluid flow by controlling dispersion and increasing the opening angle of the irrigation torch, the nozzle is equipped with a sleeve made with inclined channels, placed coaxially with the rod, while the rod cover is made with a hemispherical groove with beveled edges.

Недостатком известного устройства является то, что зазор для подачи в кожух жидкости получается за счет того, что под давлением воды пружина разжимается и открывает крышку образуя зазор для воды. Вода подается под давлением в кожух и там смешивается с воздушным потоком. В случае падения давления в системе водоснабжения может иметь место неэффективная работа устройства.A disadvantage of the known device is that the gap for supplying liquid to the casing is obtained due to the fact that under the pressure of the water the spring is opened and opens the lid forming a gap for water. Water is supplied under pressure to the casing and there is mixed with air flow. In the event of a pressure drop in the water supply system, inefficient operation of the device may occur.

Известна форсунка для распыления жидкостей (патент №2272679, заявка №2004104105, дата приоритета 13.02.2004 г., дата публикации 10.08.2005 г., класс МПК B05B 1/26).Known nozzle for spraying liquids (patent No. 2272679, application No. 2004104105, priority date 02/13/2004, publication date 08/10/2005, IPC class B05B 1/26).

Известная форсунка состоит из корпуса с сопловым каналом и рассекателем, имеющим форму овалоида или шара. Профиль внутренней поверхности стенки осесимметричного сопла, представляющего тело вращения, выполнен с возрастающей к выходу из сопла кривизной. Угол между касательной к выходу кромке профиля стенки и осью сопла составляет 35-65°, предпочтительно 45-50°, а отношение диаметра сопла к диаметру его входного сечения 0,25-0,45. Кроме того, отношение диаметра миделевого сечения рассекателя к диаметру соплового отверстия составляет 1,8-2,5. Принцип работы форсунки основан на сочетании динамического напора жидкости и геометрических размеров соплового отверстия и рассекателя.Known nozzle consists of a housing with a nozzle channel and a divider having the shape of an ovaloid or ball. The profile of the inner surface of the wall of the axisymmetric nozzle representing the body of revolution is made with increasing curvature towards the exit of the nozzle. The angle between the tangent to the exit edge of the wall profile and the axis of the nozzle is 35-65 °, preferably 45-50 °, and the ratio of the diameter of the nozzle to the diameter of its inlet section is 0.25-0.45. In addition, the ratio of the diameter of the midsection of the divider to the diameter of the nozzle hole is 1.8-2.5. The principle of operation of the nozzle is based on a combination of the dynamic pressure of the fluid and the geometric dimensions of the nozzle hole and divider.

Недостатком известной форсунки является то, что для эффективной работы форсунки необходимо поддерживать определенный уровень давления воды в системе.A disadvantage of the known nozzle is that for the effective operation of the nozzle it is necessary to maintain a certain level of water pressure in the system.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение эффективности и надежности пылеподавления за счет создания факела мелкодисперсного водовоздушного тумана и регулирование параметров его раскрытия.The technical result of the proposed utility model is to increase the efficiency and reliability of dust suppression by creating a torch of fine air-mist and adjusting the parameters of its disclosure.

Предлагается четыре варианта выполнения форсунки.Four nozzle options are available.

В первом варианте форсунка содержит корпус, каналы для подачи воды и воздушной смеси, камеру смешения.In the first embodiment, the nozzle contains a housing, channels for supplying water and an air mixture, a mixing chamber.

Отличием является то, что корпус состоит из жиклера и хвостовика, расположенных соосно, вода подается в камеру смешения через канал, расположенный по центру хвостовика и зауженный на входе в камеру смешения, камера смешения имеет форму усеченного конуса, зауженного к выходу и сопряжена узким концом с расширяющимся распылительным соплом, а воздушная смесь подается в камеру смешения через отверстия в жиклере.The difference is that the casing consists of a nozzle and a shank arranged coaxially, water is supplied to the mixing chamber through a channel located in the center of the shank and narrowed at the inlet to the mixing chamber, the mixing chamber has the shape of a truncated cone, narrowed to the outlet and mated with a narrow end with an expanding spray nozzle, and the air mixture is fed into the mixing chamber through the openings in the nozzle.

Во втором варианте форсунка содержит корпус, каналы для подачи воды и воздушной смеси, камеру смешения.In the second embodiment, the nozzle contains a housing, channels for supplying water and an air mixture, a mixing chamber.

Отличием является то, что корпус состоит из жиклера и хвостовика, расположенных соосно, вода подается в камеру смешения через канал, расположенный по центру хвостовика и зауженным концом введенный в камеру смешения, камера смешения имеет форму обратного конуса со стороны хвостовика и усеченного конуса, зауженного к выходу с другой стороны и сопряженного зауженным концом с соплом, сопло расширено к выходу, воздушная смесь подается через отверстия в жиклере.The difference is that the casing consists of a nozzle and a shank arranged coaxially, water is supplied to the mixing chamber through a channel located in the center of the shank and tapered into the mixing chamber, the mixing chamber has the shape of an inverse cone from the side of the shank and a truncated cone narrowed to the exit from the other side and conjugated with a narrowed end to the nozzle, the nozzle is expanded to the exit, the air mixture is fed through the holes in the nozzle.

В третьем варианте форсунка содержит корпус, каналы для подачи воды и воздушной смеси, камеру смешения.In the third embodiment, the nozzle contains a housing, channels for supplying water and an air mixture, a mixing chamber.

Отличием является то, что корпус состоит из жиклера и хвостовика, расположенных соосно, вода подается в камеру смешения через отверстия в жиклере, воздух подается через канал, расположенный по центру хвостовика, канал для подачи воздуха заужен в конце на входе в камеру смешения, а камера смешения частично встроена в хвостовик и выполнена в форме совмещенных основанием конусов и соединена с соплом, выполненным с расширением.The difference is that the housing consists of a nozzle and a shaft aligned coaxially, water is supplied to the mixing chamber through openings in the nozzle, air is supplied through a channel located in the center of the shaft, the air supply channel is narrowed at the end at the inlet to the mixing chamber, and the camera mixing is partially integrated into the shank and is made in the form of cones aligned with the base and connected to the nozzle made with the expansion.

В четвертом варианте форсунка содержит корпус, каналы для подачи воды и воздушной смеси, камеру смешения.In the fourth embodiment, the nozzle comprises a housing, channels for supplying water and an air mixture, a mixing chamber.

Отличием является то, что корпус состоит из жиклера и хвостовика, расположенных соосно, вода подается в камеру смешения через отверстия в жиклере, воздух подается через канал, расположенный по центру хвостовика, канал для подачи воздуха заужен в конце на входе в камеру смешения, а камера смешения частично встроена в хвостовик и выполнена в форме совмещенных основанием конусов и соединена с соплом, выполненным в виде прямолинейного канала.The difference is that the housing consists of a nozzle and a shaft aligned coaxially, water is supplied to the mixing chamber through openings in the nozzle, air is supplied through a channel located in the center of the shaft, the air supply channel is narrowed at the end at the inlet to the mixing chamber, and the camera mixing is partially integrated into the shank and is made in the form of cones aligned with the base and connected to a nozzle made in the form of a straight channel.

Сущность полезной модели подтверждена чертежами, где на фиг. 1 изображена форсунка по первому варианту, на фиг. 2 по второму, на фиг. 3 по третьему, на фиг. 4 по четвертому.The essence of the utility model is confirmed by the drawings, where in FIG. 1 shows the nozzle of the first embodiment, FIG. 2 according to the second, in FIG. 3 according to the third, in FIG. 4 on the fourth.

На фиг. 1 жиклер показан 1, хвостовик - 2, камера смешения - 3. Канал для подачи воды заужен на входе в камеру смешения 4. Сопло, расширяется к выходу 5.In FIG. 1 nozzle shown 1, shank - 2, mixing chamber - 3. The channel for supplying water is narrowed at the entrance to the mixing chamber 4. Nozzle expands to exit 5.

Вода по каналу для подачи воды под давлением подается в камеру смешения 3. На входе в камеру смешения 3 канал для подачи воды заужен 4, что дополнительно увеличивает скорость потока воды при попадании в камеру смешения 3. Одновременно по каналу подачи воздуха под давлением подается воздушная смесь. Камера смешения 3 выполнена в виде усеченного конуса, что позволяет под углом направлять струи воздуха. Струи воздуха захватывают струю воды и на входе в сопло 5 вода разбивается на мелкие капли и под давлением готовая мелкодисперсная водовоздушная смесь распыляется. При конструировании форсунки использовался принцип «сопло Лаваля». Плавное сужение камеры смешения 3 переходит в последующее расширение сопла 5, что позволяет сначала в камере смешения 3 замедлить скорость потока, а на границе где камера смешения 3 сопряжена с соплом 5 резко увеличить его скорость. За счет этого эффект мелкодисперсного распыления получается в виде тумана.Water is supplied through the pressure supply channel to the mixing chamber 3. At the entrance to the mixing chamber 3, the water supply channel is narrowed 4, which further increases the flow rate of water when it enters the mixing chamber 3. At the same time, the air mixture is supplied through the pressure air supply channel . The mixing chamber 3 is made in the form of a truncated cone, which makes it possible to direct air jets at an angle. The jets of air capture a stream of water and at the entrance to the nozzle 5, the water breaks into small drops and under pressure, the finely divided air-water mixture is sprayed. When designing the nozzle, the Laval nozzle principle was used. The smooth narrowing of the mixing chamber 3 goes into the subsequent expansion of the nozzle 5, which allows first to slow down the flow rate in the mixing chamber 3, and at the border where the mixing chamber 3 is paired with the nozzle 5, its speed will sharply increase. Due to this, the effect of fine spraying is obtained in the form of fog.

На фиг. 2 жиклер показан 1, хвостовик - 2, камера смешения - 3. Канал для подачи воды заужен 4 на входе в камеру смешения 3. Сопло, расширяющееся к выходу 5.In FIG. 2 the nozzle is shown 1, the shank - 2, the mixing chamber - 3. The channel for supplying water is narrowed 4 at the entrance to the mixing chamber 3. Nozzle expanding to the exit 5.

Вода по каналу для подачи воды под давлением подается в камеру смешения 3. На входе в камеру смешения 3 канал для подачи воды 4 заужен и зауженным концом введен в камеру смешения. Зауженный конец 4 канала для воды увеличивает скорость движения воды при попадании в камеру смешения 3. Одновременно по каналу подачи воздуха под давлением подается воздушная смесь. Камера смешения 3 выполнена в виде обратного конуса со стороны хвостовика 6 и усеченного конуса, зауженного к выходу с другой стороны 7, что позволяет уменьшить скорость потока воздуха в камере, снижается кинетическая энергия потоков подаваемой под давлением воздушной смеси. Струи воздуха и воды смешиваются под давлением, при этом встречным соударением с потоками воздуха струя воды разбивается на мелкие капельки. В камере смешения 3 получается завихрение струй воды и воздушной.Water is supplied through the channel for supplying water under pressure to the mixing chamber 3. At the entrance to the mixing chamber 3, the channel for supplying water 4 is narrowed and introduced into the mixing chamber with a narrowed end. The narrowed end 4 of the water channel increases the speed of water when it enters the mixing chamber 3. At the same time, an air mixture is supplied through the air supply channel under pressure. The mixing chamber 3 is made in the form of an inverse cone from the side of the shank 6 and a truncated cone, narrowed to the outlet from the other side 7, which allows to reduce the air flow rate in the chamber, and the kinetic energy of the flows of the air mixture supplied under pressure is reduced. The jets of air and water are mixed under pressure, with a counter collision with the air flows, the water jet breaks into small droplets. In the mixing chamber 3, a turbulence of jets of water and air is obtained.

На выходе из камеры смешения в сопло 5 скорость водовоздушной смеси увеличивается и под давлением готовая мелкодисперсная водовоздушная смесь распыляется. Камера смешения 3 и сопло 5 сопряжены узким концом. Получается эффект мелкого распыления в виде тумана. Снижая давление воздуха можно тем самым увеличить размер получаемых капель и уменьшить угол раскрытия факела.At the outlet of the mixing chamber into the nozzle 5, the speed of the air-water mixture increases and under pressure, the finely divided air-water mixture is sprayed. The mixing chamber 3 and the nozzle 5 are associated with a narrow end. The effect of fine spraying in the form of fog is obtained. By lowering the air pressure, one can thereby increase the size of the resulting droplets and reduce the angle of the torch.

На фиг. 3 жиклер показан 1, хвостовик - 2, камера смешения - 3. Канал для подачи воздуха заужен на входе 4 в камеру смешения 3. Сопло, расширяющееся к выходу 5.In FIG. 3 the nozzle is shown 1, the shank - 2, the mixing chamber - 3. The channel for supplying air is narrowed at the inlet 4 to the mixing chamber 3. A nozzle expanding to the exit 5.

Вода по каналу для подачи воды подается в камеру смешения 3. Камера смешения 3 частично встроена в хвостовик. Воздух подается в камеру смешения 3 через канал для подачи воздуха, расположенный по центру хвостовика. Струя воздуха под давлением попадает в камеру смешения 3. Используется двойной эффект по принципу «сопло Лаваля». Первое ускорение потока происходит в месте сопряжения зауженного конца канала для подачи воздуха 4 и камеры смешения 3, а второе дополнительное ускорение получается в месте сопряжения камеры смешения 3 и сопла 5. Эффект эжекции заключается в том, что поток воздуха с большим давлением и скоростью увлекает за собой водную среду с более низким давлением. Под действием высокой турбулентности струи воздуха происходит захватывание водного потока, разбивание на мелкие капли и диспергирование с воздухом. На выходе из сопла 5 скорости потоков воды и воздуха выравниваются и образуют факел мелкодисперсного водовоздушного потока, который с большой скоростью распыляется.Water is supplied through the feed channel to the mixing chamber 3. The mixing chamber 3 is partially integrated in the shank. Air is supplied to the mixing chamber 3 through the air supply channel located in the center of the shank. A stream of air under pressure enters the mixing chamber 3. A double effect is used according to the principle of “Laval nozzle”. The first acceleration of the flow occurs at the junction of the narrowed end of the air supply channel 4 and the mixing chamber 3, and the second additional acceleration is obtained at the junction of the mixing chamber 3 and the nozzle 5. The effect of ejection is that the air flow with high pressure and speed carries away an aqueous medium with a lower pressure. Under the influence of high turbulence of the air stream, the water stream is captured, broken into small droplets and dispersed with air. At the exit of the nozzle 5, the flow rates of water and air equalize and form a torch of a finely dispersed air-water stream, which is sprayed at high speed.

На фиг. 4 показан четвертый вариант форсунки. На фиг. 4 жиклер показан 1, хвостовик показан 2, камера смешения 3, зауженный конец канала для подачи воздуха 4, сопло 5.In FIG. 4 shows a fourth embodiment of a nozzle. In FIG. 4 the nozzle is shown 1, the shank is shown 2, the mixing chamber 3, the narrowed end of the air supply channel 4, the nozzle 5.

Так же как и в третьем варианте используется двойной эффект по принципу «Сопла Лаваля».As in the third version, a double effect is used according to the principle of “Laval nozzles”.

Вода по каналу для подачи воды подается в камеру смешения 3. Камера смешения 3 частично встроена в хвостовик. Воздух подается в камеру смешения 3 через канал для подачи воздуха, расположенный по центру хвостовика. Струя воздуха под давлением попадает в камеру смешения 3. При использовании предлагаемой конструкции форсунки (так же как в третьем варианте) давление воды не играет особой роли. Под действием высокой турбулентности струи воздуха происходит захватывание водного потока, разбивание на мелкие капли и диспергирование с воздухом. На выходе из сопла 5 образуется факел мелкодисперсного водовоздушного потока, который с большой скоростью распыляется. Использование сопла, выполненного в виде прямолинейного канала позволяет уменьшить угол раскрытия факела.Water is supplied through the feed channel to the mixing chamber 3. The mixing chamber 3 is partially integrated in the shank. Air is supplied to the mixing chamber 3 through the air supply channel located in the center of the shank. A jet of air under pressure enters the mixing chamber 3. When using the proposed nozzle design (as in the third embodiment), the water pressure does not play a special role. Under the influence of high turbulence of the air stream, the water stream is captured, broken into small droplets and dispersed with air. At the exit of the nozzle 5, a torch of finely dispersed water-air flow is formed, which is sprayed at high speed. Using a nozzle made in the form of a straight channel allows you to reduce the angle of the torch.

Использование камеры смешения и сопла разной формы позволит обеспечить разную длину полета факела при распылении, регулирование параметров раскрытия факела, что обеспечит достижение заявленного технического результата. Кроме того, значительно расширяет возможности использования заявляемых форсунок. Предлагаемые варианты конструкций форсунок надежны в эксплуатации, долговечны, просты в изготовлении.Using a mixing chamber and nozzles of different shapes will allow for a different length of the flight of the torch during spraying, regulation of the parameters of the opening of the torch, which will ensure the achievement of the claimed technical result. In addition, significantly expands the possibilities of using the inventive nozzles. The proposed nozzle design options are reliable, durable, easy to manufacture.

Claims

1. A nozzle containing a housing, channels for supplying water and an air mixture, a mixing chamber, characterized in that the housing consists of a nozzle and a shaft arranged coaxially, water is supplied to the mixing chamber through a channel located in the center of the shaft and narrowed at the entrance to the chamber mixing chamber, the mixing chamber has the shape of a truncated cone, narrowed to the exit, and is connected with a narrow end with an expanding spray nozzle, and the air mixture is fed into the mixing chamber through the holes in the nozzle.

2. A nozzle containing a housing, channels for supplying water and an air mixture, a mixing chamber, characterized in that the housing consists of a nozzle and a liner arranged coaxially, water is supplied to the mixing chamber through a channel located in the center of the shaft and a tapered end introduced into the chamber the mixing chamber, the mixing chamber has the shape of the inverse cone on the side of the shank and on the other side of the truncated cone, narrowed to the exit and conjugated by the narrowed end to the nozzle, the nozzle is expanded to the exit, the air mixture is fed through the holes e.

3. A nozzle containing a housing, channels for supplying water and an air mixture, a mixing chamber, characterized in that the housing consists of a nozzle and a liner arranged coaxially, water is supplied to the mixing chamber through openings in the nozzle, air is supplied through a channel located in the center shank, the air supply channel is narrowed at the end at the entrance to the mixing chamber, and the mixing chamber is partially integrated into the shank and is made in

the shape of the cones aligned with the base and connected to the nozzle made with the expansion.

4. A nozzle containing a housing, channels for supplying water and an air mixture, a mixing chamber, characterized in that the housing consists of a nozzle and a liner arranged coaxially, water is supplied to the mixing chamber through openings in the nozzle, air is supplied through a channel located in the center the shank, the air supply channel is narrowed at the end at the entrance to the mixing chamber, and the mixing chamber is partially integrated into the shank and is made in the form of cones aligned with the base and connected to the nozzle made in the form of a straight channel.