RU2179073C2 - Device for dispersing fluid - Google Patents

Device for dispersing fluid Download PDF

Info

Publication number
RU2179073C2
RU2179073C2 RU2001100130/12A RU2001100130A RU2179073C2 RU 2179073 C2 RU2179073 C2 RU 2179073C2 RU 2001100130/12 A RU2001100130/12 A RU 2001100130/12A RU 2001100130 A RU2001100130 A RU 2001100130A RU 2179073 C2 RU2179073 C2 RU 2179073C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
cavitation
rod
diameter
shape
Prior art date
Application number
RU2001100130/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001100130A (en
Inventor
В.К. Шелковский
Ю.Г. Туктаров
Н.И. Россеев
В.Г. Семичастнов
В.И. Чебатарев
В.К. Вишкин
Е.И. Бобкин
Original Assignee
ООО "Самаратрансгаз" АО "ГАЗПРОМ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО "Самаратрансгаз" АО "ГАЗПРОМ" filed Critical ООО "Самаратрансгаз" АО "ГАЗПРОМ"
Priority to RU2001100130/12A priority Critical patent/RU2179073C2/en
Publication of RU2001100130A publication Critical patent/RU2001100130A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2179073C2 publication Critical patent/RU2179073C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering, water supplying systems, aeration systems, conditioning, fire prevention. SUBSTANCE: device is provided with adjusting rod receiving removable cavitation rod. The shape of the end face of the rod depends on a required extent of intensification of cavitation process. Dispersion regime is controlled with a control unit rigidly fixed to the outlet section of the device. Outer surface of the jet is provided with thread for movement of cylindrical nozzle. The nozzle controls operation of the device by means of changing the volume of vacuum chamber and geometry of displacement of profiled rings. The internal edge of the outer outlet section of the nozzle is provided with an additional cavitation ring of hardly-streamlined shape. EFFECT: enhanced efficiency of the device due to intensifying cavitation process, expanding spectrum of using the device, reduced working hours of readjustment. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к жидкостным распылительным устройствам эжекционного типа, где эжектирующей средой является жидкость, а эжектируемой средой - газ, и может быть использовано в энергетике при сжигании жидкого топлива, в водоснабжении при удалении двухвалентного железа из подземных вод, в системах аэрации для окисления бытовых сточных и близких к ним по составу вод, в кондиционировании при насыщении влагой обрабатываемого воздуха, при охлаждении воды в контурах оборотного водоснабжения, в противопожарной технике. The invention relates to liquid spray devices of the ejection type, where the ejection medium is liquid, and the ejected medium is gas, and can be used in the energy sector for burning liquid fuel, in water supply when removing ferrous iron from groundwater, in aeration systems for the oxidation of domestic wastewater and close to them in water composition, in conditioning when the treated air is saturated with moisture, when water is cooled in the circulating water supply circuits, in fire fighting equipment.

Известно устройство для диспергирования жидкости [1], содержащее конфузор, сопло с закрепленным на его наружной части насадком, образующим вакуумную камеру и профилированные кольца нарастающего по потоку диаметра. По краям сопла и насадка выполнены проточки, которые своими гранями образуют две вакуумные кольцевые зоны. Устройство снабжено кавитационным стержнем с плоской торцевой площадкой, установленной в плоскости внутреннего выходного сечения сопла по его оси против потока с возможностью перемещения стержня в осевом направлении с целью воздействия на процесс диспергирования и насыщения жидкости газом. A device for dispersing a liquid [1] is known, containing a confuser, a nozzle with a nozzle fixed on its outer part, forming a vacuum chamber and profiled rings of increasing diameter in the flow. Grooves are made at the edges of the nozzle and nozzle, which form two vacuum annular zones with their faces. The device is equipped with a cavitation rod with a flat end face mounted in the plane of the internal outlet section of the nozzle along its axis against the flow with the possibility of moving the rod in the axial direction in order to influence the process of dispersing and saturating the liquid with gas.

Кавитационный стержень удерживается крепежной шпилькой, имеющей изгиб под углом 90o, выведенной наружу через отверстие в профилированном кольце и закрепленной на резьбе.The cavitation rod is held by a fastening pin having a bend at an angle of 90 o , brought out through an opening in a profiled ring and mounted on a thread.

Недостатком данного устройства являются большая трудоемкость в случае замены износившихся кавитационных стержней и настройки на различные режимы диспергирования в зависимости от области применения, а крепежная шпилька искажала профиль скоростей струи жидкости на выходе из насадка. The disadvantage of this device is the great complexity in the case of replacing worn cavitation rods and settings for various dispersion modes depending on the application, and the mounting stud distorted the velocity profile of the fluid stream at the outlet of the nozzle.

Техническая задача, решаемая данным изобретением - повышение эффективности устройства за счет интенсификации процесса кавитации, расширение диапазона технического применения устройства, снижение трудоемкости пусконаладочных работ и эксплуатации, возможность быстрой перестройки на различные режимы диспергирования. The technical problem solved by this invention is to increase the efficiency of the device due to the intensification of the cavitation process, expanding the range of technical applications of the device, reducing the complexity of commissioning and operation, the ability to quickly adapt to various dispersion modes.

Поставленная задача решается тем, что устройство для диспергирования жидкости, содержащее конфузор, сопло с закрепленным на его наружной части насадком, образующим вакуумную камеру, профилированные кольца нарастающего диаметра и кавитационный стержень, расположенный по оси сопла с возможностью регулирования в продольном направлении, выполненный с торцевой площадкой, которая размещена в плоскости внутреннего выходного сечения сопла против потока, при этом по краям сопла и насадка выполнены проточки, образующие вакуумные кольцевые зоны, согласно изобретению оно дополнительно снабжено регулировочным штоком, в котором с возможностью замены закреплен кавитационный стержень, форма торцевой площадки которого зависит от требуемой степени интенсификации процесса кавитации, при этом регулировка режима диспергирования осуществляется посредством узла регулирования, жестко закрепленного в выходном сечении устройства, а на наружной поверхности сопла выполнена резьба, по которой перемещается цилиндрический насадок, обеспечивающий возможность регулирования работы устройства путем изменения объема вакуумной камеры с одновременным изменением геометрии расположения профилированных колец нарастающего по потоку диаметра, которые закреплены на наружной поверхности перемещаемого цилиндрического насадка, а на внутренней кромке внешнего выходного сечения сопла дополнительно установлено кавитационное кольцо плохообтекаемой формы, сужающее диаметр этого сечения до величины, равной 0,8 первоначального диаметра внешнего выходного сечения сопла. Кавитационный стержень может иметь различный диаметр, а форма его торцевой площадки может быть плоской, вогнутой или любой другой, в зависимости от требуемой степени интенсификации процесса кавитации, при этом ее оптимальный размер составляет 0,1-0,45 диаметра внутреннего выходного сечения сопла. Кавитационное кольцо выполнено в виде плоской кольцевой пружины и расположено во внутренней кольцевой проточке кромки внешнего выходного сечения сопла с возможностью его замены. The problem is solved in that the device for dispersing a liquid containing a confuser, a nozzle with a nozzle fixed on its outer part forming a vacuum chamber, profiled rings of increasing diameter and a cavitation rod located along the axis of the nozzle with the possibility of regulation in the longitudinal direction, made with an end face , which is placed in the plane of the inner exit section of the nozzle against the flow, while along the edges of the nozzle and nozzle there are grooves forming vacuum annular zones s, according to the invention, it is additionally equipped with an adjustment rod in which a cavitation rod is fixed with the possibility of replacement, the shape of the end plate of which depends on the required degree of intensification of the cavitation process, while the dispersion mode is adjusted by means of a regulation unit rigidly fixed in the output section of the device, and a thread is made on the outer surface of the nozzle along which a cylindrical nozzle moves, providing the possibility of regulating the operation of the device TWA by changing the volume of the vacuum chamber while changing the geometry of the arrangement of profiled rings of increasing diameter, which are fixed on the outer surface of the movable cylindrical nozzle, and on the inner edge of the outer exit section of the nozzle, an additional cavitation ring of a streamlined shape is narrowed, narrowing the diameter of this section to a value equal to 0.8 of the initial diameter of the outer output section of the nozzle. The cavitation rod can have a different diameter, and the shape of its end face can be flat, concave, or any other, depending on the required degree of intensification of the cavitation process, while its optimal size is 0.1-0.45 of the diameter of the inner exit section of the nozzle. The cavitation ring is made in the form of a flat annular spring and is located in the inner annular groove of the edge of the outer output section of the nozzle with the possibility of its replacement.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг. 2 - узел крепления кавитационного кольца. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a General view of the device; in FIG. 2 - attachment point of the cavitation ring.

Устройство для диспергирования состоит из фланца 1, расположенного на входе в конфузор 2, сопла 3, по краю которого выполнена проточка 4. На внутренней кромке внешнего выходного сечения сопла в кольцевой проточке расположено кавитационное кольцо 14, представляющее собой плоскую кольцевую пружину, что позволяет менять его в случае необходимости. На сопловой части с помощью резьбы крепится цилиндрический насадок 5, который образует вакуумную камеру 6, причем по краю насадка выполнена проточка 7. Для увеличения объема рабочей камеры по наружному краю насадка 5 по ходу потока жидкости расположены профилированные кольца нарастающего диаметра 8. В плоскости внутреннего выходного сечения сопла по центру устанавливается кавитационный стержень 9, который крепится в узле замены кавитационных стержней А к регулировочному штоку 10, который, в свою очередь, является частью механизма регулирования Б, в который входит резьбовая втулка 11 с контрогайкой 12. Регулировочный шток 10 имеет снаружи профилированную головку под гаечный ключ. Механизм регулирования Б жестко с помощью скобы 13 крепится к наружному профилированному кольцу 8. Устройство для диспергирования жидкости снабжено комплектом сменных кавитационных стержней с различными диаметрами и формой торцевой площадки. The dispersion device consists of a flange 1, located at the entrance to the confuser 2, a nozzle 3, a groove 4 is made along the edge of it. A cavitation ring 14, which is a flat ring spring, is located on the inner edge of the nozzle’s outer output section in the annular groove, which allows it to be changed if necessary. A cylindrical nozzle 5 is attached to the nozzle part by means of a thread, which forms a vacuum chamber 6, and a groove is made along the nozzle edge 7. To increase the volume of the working chamber along the outer edge of the nozzle 5, profiled rings of increasing diameter 8 are located in the plane of the inner outlet In the center section of the nozzle, a cavitation rod 9 is mounted, which is fastened in the cavitation rod replacement assembly A to the adjustment rod 10, which, in turn, is part of the adjustment mechanism anija Bytes, which includes a threaded sleeve 11 with a locknut 12. The adjusting rod 10 has an outside shaped head wrench. The control mechanism B is rigidly attached with the help of a bracket 13 to the outer profiled ring 8. The device for dispersing the liquid is equipped with a set of interchangeable cavitation rods with different diameters and the shape of the end platform.

Устройство для диспергирования жидкости работает следующим образом. A device for dispersing a liquid works as follows.

Жидкость с избыточным давлением поступает в конфузор 2, где происходит увеличение ее скорости. Из конфузора 2 жидкость попадает в сопловую часть 3, где выравнивается профиль скоростей. При выходе из сопловой части струя жидкости встречает преграду - торцевую плохо обтекаемую площадку кавитационного стержня 9. Возникает гидродинамический процесс, называемый кавитацией, который возмущает поток жидкости, кроме этого, кавитационный стержень 9 перераспределяет центральную часть потока рабочей жидкости на периферийную зону, вовлекая в работу весь ее объем. В зоне проточки 4, выполненной по краю сопла, за счет энергии струи возникает вакуумная кольцевая зона. Разность парциального давления газа в струе и в разреженном пространстве вакуумной кольцевой зоны является причиной объемного вскипания газов, растворенных в жидкости, что приводит к разрушению целостности струи. На внутренней кромке внешнего выходного сечения сопла дополнительно установлено кавитационное кольцо 14 плохообтекаемой формы для интенсификации процесса кавитации. Максимальное сужение внешнего выходного сечения сопла за счет кавитационного кольца составляет 0,2 его диаметра. Вакуумная камера 6, образованная цилиндрическим насадком 5, и проточка 7, образующая вторую вакуумную кольцевую зону, завершают деструкцию объема движущейся жидкости, превращая ее в тонкодиспергированную фазу. Объем камер вакуумных кольцевых зон увеличен за счет изменения формы проточек в полтора раза по сравнению с прототипом, что повышает эффективность их работы. Далее происходит процесс насыщения потока тонкодиспергированной жидкости эжектируемым газом через щелевые окна, созданные профилированными кольцами нарастающего диаметра 8. Размеры камеры увеличиваются пропорционально объему образующейся жидкостно-газовой фазы. Перемещение кавитационного стержня вдоль оси сопла, размеры и форма его торцевой площадки влияют на режим диспергирования - качество жидкостно-газовой фазы. Liquid with excess pressure enters the confuser 2, where there is an increase in its speed. From the confuser 2, the liquid enters the nozzle part 3, where the velocity profile is aligned. When leaving the nozzle part, the liquid stream encounters an obstacle — the end face of the poorly streamlined platform of the cavitation rod 9. There is a hydrodynamic process called cavitation, which perturbs the fluid flow, in addition, the cavitation rod 9 redistributes the central part of the working fluid flow to the peripheral zone, involving the entire work its volume. In the zone of the groove 4, made along the edge of the nozzle, due to the energy of the jet, a vacuum annular zone arises. The difference in the partial pressure of the gas in the jet and in the rarefied space of the vacuum annular zone causes volume boiling of gases dissolved in the liquid, which leads to the destruction of the integrity of the jet. On the inner edge of the outer exit section of the nozzle, a cavitation ring 14 of a poorly streamlined shape is additionally installed to intensify the cavitation process. The maximum narrowing of the outer output section of the nozzle due to the cavitation ring is 0.2 of its diameter. A vacuum chamber 6 formed by a cylindrical nozzle 5 and a groove 7 forming a second vacuum annular zone complete the destruction of the volume of the moving fluid, turning it into a finely dispersed phase. The volume of the chambers of the vacuum annular zones is increased by changing the shape of the grooves by one and a half times compared with the prototype, which increases the efficiency of their work. Next, the process of saturating the flow of finely dispersed liquid with ejected gas through the slotted windows created by profiled rings of increasing diameter 8. The dimensions of the chamber increase in proportion to the volume of the liquid-gas phase formed. The movement of the cavitation rod along the axis of the nozzle, the size and shape of its end face affect the dispersion mode — the quality of the liquid-gas phase.

Конструкция устройства для диспергирования жидкости предусматривает такую возможность, поскольку имеющийся узел замены кавитационных стержней позволяет легко подобрать и установить нужный из прилагаемого комплекта кавитационных стержней как по диаметру, так и по форме торцевой площадки - не только плоской, но, к примеру, и вогнутой сферической формы, а также произвести замену износившегося стержня. The design of the device for dispersing liquid provides such an opportunity, since the existing site for replacing cavitation rods makes it easy to select and install the required cavitation rods from the supplied set, both in diameter and in shape of the end pad - not only flat, but, for example, and a concave spherical shape as well as replace the worn rod.

Механизм регулирования Б размещен в удобном месте и позволяет менять режим кавитации и угол раскрытия факела диспергированной жидкости. Предусмотрена возможность регулирования работы вакуумной камеры 6 путем перемещения цилиндрического насадка 5 по резьбе на сопловой части 3 устройства для диспергирования жидкости. The control mechanism B is located in a convenient place and allows you to change the mode of cavitation and the opening angle of the torch dispersed liquid. It is possible to control the operation of the vacuum chamber 6 by moving the cylindrical nozzle 5 along the thread on the nozzle part 3 of the device for dispersing the liquid.

Оптимальный диапазон рабочего давления жидкости составляет 0,4-2,5 МПа. The optimal range of working fluid pressure is 0.4-2.5 MPa.

Данный тип устройства для диспергирования жидкости позволяет конструировать типоряд от короткофакельных широкоугольных до узконаправленных и дальнобойных. Весь указанный типоряд легко настраивается на любой режим диспергирования: токодисперсный (80-300 мкм), т.е. водяная пыль; среднедисперсный, т.е. мелкие капли; грубодисперсный, т.е. капли и струи. This type of liquid dispersion device allows you to design a series from short-angle wide-angle to narrow and long-range. The entire specified series is easily tuned to any dispersion mode: current-dispersed (80-300 microns), i.e. water dust; medium-dispersed, i.e. small drops; coarse, i.e. drops and jets.

Эти факторы и обеспечивают достижение поставленного технического результата. These factors ensure the achievement of the technical result.

Источники информации
1. Заявка N 2000102692/12. Устройство для диспергирования жидкости, пол. реш. от 27.07.2000 г., RU 2159684 C1.Sources of information
1. Application N 2000102692/12. Device for dispersing a liquid, floor. dec. dated July 27, 2000, RU 2159684 C1.

Claims (3)

1. Устройство для диспергирования жидкости, содержащее конфузор, сопло с закрепленным на его наружной части насадком, образующим вакуумную камеру, профилированные кольца нарастающего диаметра и кавитационный стержень, расположенный по оси сопла с возможностью регулирования в продольном направлении, выполненный с торцевой площадкой, которая размещена в плоскости внутреннего выходного сечения сопла против потока, при этом по краям сопла и насадка выполнены проточки, образующие вакуумные кольцевые зоны, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено регулировочным штоком, в котором с возможностью замены закреплен кавитационный стержень, форма торцевой площадки которого зависит от требуемой степени интенсификации процесса кавитации, при этом регулировка режима диспергирования осуществляется посредством узла регулирования, жестко закрепленного в выходном сечении устройства, а на наружной поверхности сопла выполнена резьба, по которой перемещается цилиндрический насадок, обеспечивающий возможность регулирования работы устройства путем изменения объема вакуумной камеры с одновременным изменением геометрии расположения профилированных колец нарастающего по потоку диаметра, которые закреплены на наружной поверхности перемещаемого цилиндрического насадка, а на внутренней кромке внешнего выходного сечения сопла дополнительно установлено кавитационное кольцо плохообтекаемой формы, сужающее диаметр этого сечения до величины, равной 0,8 первоначального диаметра внешнего выходного сечения сопла. 1. A device for dispersing a liquid, containing a confuser, a nozzle with a nozzle fixed on its outer part, forming a vacuum chamber, profiled rings of increasing diameter and a cavitation rod located along the axis of the nozzle with the possibility of regulation in the longitudinal direction, made with the end platform, which is located in the plane of the inner exit section of the nozzle against the flow, while along the edges of the nozzle and nozzle there are grooves forming vacuum annular zones, characterized in that it is additional It is fully equipped with an adjustment rod, in which a cavitation rod is fixed with the possibility of replacement, the shape of the end plate of which depends on the required degree of intensification of the cavitation process, while the dispersion mode is adjusted by means of a regulation unit rigidly fixed in the output section of the device, and a thread is made on the outer surface of the nozzle along which the cylindrical nozzle moves, providing the ability to control the operation of the device by changing the volume of the vacuum camera with a simultaneous change in the geometry of the arrangement of profiled rings of increasing diameter, which are fixed on the outer surface of the movable cylindrical nozzle, and on the inner edge of the outer output section of the nozzle an additional cavitation ring of a poorly streamlined shape is installed, narrowing the diameter of this section to a value equal to 0.8 of the original the diameter of the outer outlet section of the nozzle. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кавитационный стержень может иметь различный диаметр, а форма его торцевой площадки может быть плоской, вогнутой или любой другой в зависимости от требуемой степени интенсификации процесса кавитации, при этом ее оптимальный размер составляет 0,1-0,45 диаметра внутреннего выходного сечения сопла. 2. The device according to p. 1, characterized in that the cavitation rod may have a different diameter, and the shape of its end plate may be flat, concave or any other depending on the desired degree of intensification of the cavitation process, while its optimal size is 0.1 -0.45 diameter of the inner outlet section of the nozzle. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кавитационное кольцо выполнено в виде плоской кольцевой пружины и расположено во внутренней кольцевой проточке кромки внешнего выходного сечения сопла с возможностью его замены. 3. The device according to p. 1, characterized in that the cavitation ring is made in the form of a flat annular spring and is located in the inner annular groove of the edge of the outer output section of the nozzle with the possibility of its replacement.
RU2001100130/12A 2001-01-03 2001-01-03 Device for dispersing fluid RU2179073C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001100130/12A RU2179073C2 (en) 2001-01-03 2001-01-03 Device for dispersing fluid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001100130/12A RU2179073C2 (en) 2001-01-03 2001-01-03 Device for dispersing fluid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001100130A RU2001100130A (en) 2001-07-27
RU2179073C2 true RU2179073C2 (en) 2002-02-10

Family

ID=20244330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001100130/12A RU2179073C2 (en) 2001-01-03 2001-01-03 Device for dispersing fluid

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2179073C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2530117C1 (en) * 2013-04-09 2014-10-10 Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Газэнергоналадка" Открытого акционерного общества "Газэнергосервис" Device for dispersing liquid
RU2599585C2 (en) * 2015-02-17 2016-10-10 Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Газэнергоналадка" Открытого акционерного общества "Газэнергосервис" Device for fluid dispersion with high kinematic viscosity

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2530117C1 (en) * 2013-04-09 2014-10-10 Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Газэнергоналадка" Открытого акционерного общества "Газэнергосервис" Device for dispersing liquid
RU2599585C2 (en) * 2015-02-17 2016-10-10 Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Газэнергоналадка" Открытого акционерного общества "Газэнергосервис" Device for fluid dispersion with high kinematic viscosity

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6802639B2 (en) Homogenization device and method of using same
CA1051063A (en) Method of and apparatus for generating mixed and atomized fluids
RU54825U1 (en) LIQUID SPRAY
US3326470A (en) Liquid atomizer
EP0128599A1 (en) Atomiser
KR100520289B1 (en) Sprinklers
US3070313A (en) Apparatus for the acoustic treatment of liquids
RU2179073C2 (en) Device for dispersing fluid
US2905234A (en) Apparatus for the combustion of liquid fuels
US4516728A (en) Liquid fuel atomizer
RU2078622C1 (en) Pneumatic injector
RU2198036C2 (en) Liquid dispersion apparatus
RU2282064C2 (en) Jet apparatus
US3645449A (en) Multitier ornamental fountain
RU2074117C1 (en) Dispenser
RU2196008C2 (en) Device for liquid dispersion
RU2159684C1 (en) Device for dispersing of liquid
RU2235604C1 (en) Liquid disperser
SU1553151A1 (en) Liquid sprayer
SU1093835A1 (en) Ejector
RU2278742C1 (en) Liquid sprayer
SU969440A1 (en) Apparatus for secondary cooling of continuously cast ingot
US3966123A (en) Burner gun
SU1139901A1 (en) Jet-type pump
RU2190483C1 (en) Jet nozzle

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040104