RU184936U1

RU184936U1 - Centrifugal nozzle with nozzle

Info

Publication number: RU184936U1
Application number: RU2018128687U
Authority: RU
Inventors: Ирина Михайловна Присяжная; Серафима Павловна Присяжная; Алина Алексеевна Коженкова
Priority date: 2018-08-03
Filing date: 2018-08-03
Publication date: 2018-11-14

Abstract

Полезная модель относится к конструкциям форсунок для оросителей градирен и может быть использована при разбрызгивании технологической воды в системах оборотного водоснабжения, а также найти применение практически во всех отраслях промышленности: нефтяной, газовой, химической и в теплоэнергетике.Центробежная форсунка с насадкой включает тангенциальный канал, камеру закручивания и выходные отверстия, расположенные на съемной насадке, отличающаяся тем, что все 7 отверстий выполнены по типу сопла Ловаля сужающе-расширяющимися и расположены равномерно по окружности с R=D+(1,25…1,35) dвокруг центрального выходного отверстия диаметром D=1,25d, при этом d- минимальный диаметр сопла.Технический результат устройства заключается в том, что разработанная конструкция насадки форсунки позволяет значительно увеличить площадь орошения, уменьшить (примерно в 5 раз) количество форсунок и, следовательно, необходимого для их функционирования подводящих трубопроводов, а также равномерно орошать поверхности оросителя градирни, увеличивая тепломассообмен, и при отказе работы одного из отверстий в форсунке за счет других повысить техническую надежность в процессе эксплуатации.The utility model relates to nozzle designs for cooling tower irrigators and can be used for spraying process water in recycled water supply systems, as well as to find application in almost all industries: oil, gas, chemical and heat energy. The centrifugal nozzle with nozzle includes a tangential channel, a chamber twisting and outlet openings located on a removable nozzle, characterized in that all 7 holes are made by the type of Loval nozzle narrowing-expanding and placed uniformly around the circumference with R = D + (1.25 ... 1.35) d around the central outlet with a diameter of D = 1.25d, while d is the minimum diameter of the nozzle. The technical result of the device is that the developed nozzle nozzle design allows significantly increase the irrigation area, reduce (by about 5 times) the number of nozzles and, therefore, the supply pipelines necessary for their functioning, and also irrigate the surfaces of the cooling tower sprinkler evenly, increasing heat and mass transfer, and if one of the openings fails s in the nozzle due to the increase of other operational reliability during operation.

Description

Полезная модель относится к конструкциям форсунок для оросителей градирен и может быть использована при разбрызгивании технологической воды в системах оборотного водоснабжения, а также найти применение практически во всех отраслях промышленности: нефтяной, газовой, химической, и в теплоэнергетике.The utility model relates to nozzle designs for cooling tower irrigators and can be used for spraying process water in recycled water supply systems, as well as to find application in almost all industries: oil, gas, chemical, and in the power system.

Известна гидравлическая центробежная форсунка с насадкой и тангенциальным подводом воды в камеру закручивания, с одним выходным отверстием, для орошения оросителя градирни /Плаксин Ю.М., Малахов Н.Н., Ларин В.А. Процессы и аппараты пищевых производств.-2-e изд., перераб. и доп.-М.: КолосС, 2008. - 760 с.:ил./Known hydraulic centrifugal nozzle with a nozzle and a tangential supply of water into the swirl chamber, with one outlet, for irrigation of the cooling tower sprinkler / Plaksin Yu.M., Malakhov NN, Larin V.A. Processes and apparatuses for food production.-2nd ed., Revised. and additional.-M.: KolosS, 2008 .-- 760 p.: ill. /

Недостатком этой форсунки оросителя является низкая эффективность орошения ввиду того, что разбрызгивание воды происходит по кольцу, оставляя не увлажненным центральную часть. Кроме того, необходимо большое количество форсунок на единицу площади орошения, что, в свою очередь, требует большое количество подводящих трубопроводов, частых продуваний форсунок, так как при забивании она практически не работает.The disadvantage of this nozzle of the irrigator is the low irrigation efficiency due to the fact that water is sprayed along the ring, leaving the central part not moistened. In addition, a large number of nozzles per unit area of irrigation is required, which, in turn, requires a large number of supply pipelines, frequent blowing of nozzles, since it practically does not work when clogged.

Техническая проблема, решаемая предлагаемым устройством - увеличение площади капельно-пленочного орошения оросителя для повышения эффективности тепло - и массообмена в процессах испарительного охлаждения за счет увеличения количества разбрызгивающих сопел на одной форсунке.The technical problem solved by the proposed device is to increase the area of drip-film irrigation of the sprinkler to increase the efficiency of heat and mass transfer in the process of evaporative cooling by increasing the number of spray nozzles on one nozzle.

Сущность полезной модели состоит в том, что в центробежной форсунке с насадкой, состоящей из тангенциального канала, камеры закручивания и выходных отверстий, расположенных на съемной насадке, все 7 отверстий выполнены по типу сопла Ловаля сужающе-расширяющимися, и расположены равномерно по окружности с R=D+(1,25…1,35)d₀ вокруг центрального выходного отверстия диаметром D=1,25d₀, при этом d₀ - минимальный диаметр сопла, а толщина стенки съемной насадки в части, где расположены отверстия, должна быть не меньше 3 d₀.The essence of the utility model consists in the fact that in a centrifugal nozzle with a nozzle consisting of a tangential channel, a swirl chamber and outlet openings located on a removable nozzle, all 7 openings are made by the type of Loval nozzle and are narrowing-expanding and arranged uniformly around a circle with R = D + (1.25 ... 1.35) d ₀ around the central outlet with a diameter of D = 1.25d ₀ , while d ₀ is the minimum diameter of the nozzle, and the wall thickness of the removable nozzle in the part where the holes are located should be at least 3 d ₀ .

На фиг. 1 показана центробежная форсунка с насадкой; на фиг. 2 - размещение разбрызгивающих сопел в насадке; на фиг. 3 - сопло насадки типа Ловаля.In FIG. 1 shows a centrifugal nozzle with a nozzle; in FIG. 2 - placement of spray nozzles in the nozzle; in FIG. 3 - nozzle nozzle type Loval.

Центробежная форсунка состоит из тангенциального канала 1, камеры закручивания 2, выходных отверстий 3, размещенных в съемной насадке. Устройство работает следующим образом.The centrifugal nozzle consists of a tangential channel 1, a swirl chamber 2, outlet openings 3 located in a removable nozzle. The device operates as follows.

Центробежная форсунка накручивается на распределительный трубопровод, подающий нагретую в технологическом процессе воду в камеру закручивания 2, где поток жидкости сначала закручивается, а затем поступает в выходные отверстия 3, из которых идет разбрызгивание на ороситель. Конфигурация отверстий представляет собой сопло по типу сопла Ловаля - суживающееся до диаметра do, и затем расширяющееся. При этом толщина стенки съемной насадки в части, где расположены отверстия, должна быть не меньше 3 d₀. Струя воды в области сужения испытывает быстро распространяющийся импульс пониженного давления, и затем плавно расширяется, занимая больший объем, одновременно увеличивая скорость. Угол расширения не должен превышать 8-10°,чтобы не было отрывов потока от стен, приводящих к появлению скачков уплотнений. Расход воды от добавления расширяющейся части сопла не увеличивается, а скорость заметно повышается, особенно при использовании в качестве материала форсунок полиэтилена низкого давления НД, имеющего низкий коэффициент трения.The centrifugal nozzle is screwed onto a distribution pipe that feeds the water heated in the process to the swirl chamber 2, where the fluid flow is first swirled, and then flows into the outlet openings 3, from which spraying takes place. The configuration of the holes is a nozzle according to the type of Loval nozzle - tapering to a diameter do, and then expanding. Moreover, the wall thickness of the removable nozzle in the part where the holes are located should be at least 3 d ₀ . The jet of water in the narrowing region experiences a rapidly propagating impulse of reduced pressure, and then gradually expands, taking up a larger volume, while increasing speed. The expansion angle should not exceed 8-10 °, so that there are no flow breaks from the walls, leading to the appearance of shock waves. The water consumption from adding the expanding part of the nozzle does not increase, and the speed increases markedly, especially when using low pressure polyethylene ND as nozzles with a low coefficient of friction.

Для равномерного распределения воды по поверхности оросителя, сопла одинакового диаметра в насадке размещены следующим образом: одно в центральной части, остальные 6 - равномерно по окружности вокруг центрального. Диаметр окружности определяется так: 1,25d₀+(1,25…1,35)d₀, где 1,25d₀=D - выходному диаметру сопла. Сопла позволяют увеличить скорость выхода струи за счет минимальной потери энергии на сжатие струи при входе в сужающееся место сопла, и равномерно распределить воду в зоне расширения сопла. При групповой работе сопел увеличивается равномерность распределения воды по всей поверхности орошения, при этом увеличивается площадь орошения, включая центральную часть под форсункой.For uniform distribution of water over the surface of the sprinkler, nozzles of the same diameter in the nozzle are placed as follows: one in the central part, the remaining 6 - evenly around the circumference around the central one. The diameter of the circle is defined as follows: 1.25d ₀ + (1.25 ... 1.35) d ₀ , where 1.25d ₀ = D is the output diameter of the nozzle. Nozzles make it possible to increase the exit velocity of the jet due to the minimum energy loss for squeezing the jet at the entrance to the tapering place of the nozzle, and evenly distribute water in the zone of expansion of the nozzle. During group operation of nozzles, the uniformity of water distribution over the entire irrigation surface increases, while the irrigation area increases, including the central part under the nozzle.

Разработанная конструкция насадки форсунки позволяет значительно уменьшить (примерно в 5 раз) количество форсунок и, следовательно, необходимого для их функционирования, подводящих трубопроводов, а также позволяет равномерно орошать поверхности оросителя градирни, увеличивая тепломассообмен.The developed design of the nozzle nozzle can significantly reduce (by about 5 times) the number of nozzles and, therefore, the supply pipelines necessary for their functioning, and also allows you to evenly irrigate the surface of the tower sprinkler, increasing heat and mass transfer.

Технический результат использования полезной модели заключается в том, что за счет увеличения площади орошения снижается количество используемых форсунок, а забивание одного из отверстий не приводит к отключению работы форсунки, т.е. повышается эксплуатационная надежность работы системы орошения и тепломассообмена в целом.The technical result of using the utility model is that by increasing the irrigation area the number of nozzles used is reduced, and clogging of one of the holes does not turn off the nozzle, i.e. increases the operational reliability of the irrigation system and heat and mass transfer as a whole.

Claims

A centrifugal nozzle with a nozzle, consisting of a tangential channel, a swirling chamber and outlet openings located on a removable nozzle, characterized in that all 7 openings are made by the type of Laval nozzle narrowing-expanding and are evenly distributed around the circle with R = D + (1.25 ... 1.35) d ₀ around the central outlet with a diameter of D = 1.25d ₀ , while d ₀ is the minimum diameter of the nozzle, and the wall thickness of the removable nozzle in the part where the holes are located should be at least 3 d ₀ .