RU2416444C1

RU2416444C1 - Fluid sprayer

Info

Publication number: RU2416444C1
Application number: RU2010119193/12A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов (RU); Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева (RU); Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Priority date: 2010-05-14
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2011-04-20

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to spraying of fluids and may be used in fire fighting, agriculture, etc. Fluid sprayer comprises hollow cylindrical case communicated with nozzle with jets arranged in mutually perpendicular planes. Note that said hollow case consists consisting of cylindrical part with outer thread for jointing to distributing pipeline union, conical adapter part and cylindrical part with larger cross section and inner threaded surface. Nozzle formed by cylindrical surface with outer thread is secured at case bottom to interact with case cylindrical part. Note that nozzle cylindrical surface changes into conical surface to end in face dead web perpendicular to case axis and furnished with jet arranged in web center and made up of cylindrical and intercommunicated conical throttling holes. Note also that larger diametre of conical hole is located on nozzle dead web. Note case and nozzle form three aligned inner cylindrical chambers. Note also that extra line of jets is arranged on side opposite fluid feed side. Said jets are formed by, at least, three pairs of mutually perpendicular vertical fluid passages and horizontal passages to cross on nozzle conical lateral surface to form jets outlets. Paired channels are arranged at right angle in the case lengthwise planes while conical lateral surface features apex angle equal to 90°.

EFFECT: higher efficiency of spraying.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике распыления жидкости и может быть использовано в противопожарной технике, в сельском хозяйстве, в устройствах химической технологии и в теплоэнергетике.The invention relates to techniques for spraying liquids and can be used in fire fighting equipment, in agriculture, in chemical technology devices and in the power system.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является распылитель (ороситель) по патенту RU №2111033, А62С 31/02, опубл. 20.05.98, содержащий полый цилиндрический корпус с патрубком подвода жидкости жиклер и дополнительный ряд дроссельных отверстий.The closest technical solution to the claimed object is a spray (sprinkler) according to patent RU No. 2111033, A62C 31/02, publ. 05/20/98, containing a hollow cylindrical body with a nozzle for supplying fluid and an additional row of throttle openings.

Использование мелкодисперсного распылителя описанной конструкции позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении подачи воды не более 1 МПа. Однако распылитель такой конструкции не позволяет достичь заданного распределения потоков мелкодисперсных капель на поверхности орошения требуемой площади без увеличения расхода жидкости. Это связано с тем, что потоки капель, генерируемые большей частью отверстий, ориентированы в горизонтальном направлении и имеют на выходе из форсунки симметричное распределение относительно горизонтальной плоскости.The use of a finely dispersed sprayer of the described design allows one to obtain a uniform volume flow of finely dispersed droplets in the range of droplet diameters from 30 to 150 microns with a water supply pressure of not more than 1 MPa. However, a sprayer of this design does not allow to achieve a given distribution of flows of fine droplets on the irrigation surface of the required area without increasing the flow rate of the liquid. This is due to the fact that the droplet flows generated by most of the holes are oriented in the horizontal direction and have a symmetrical distribution relative to the horizontal plane at the nozzle exit.

Технический результат - повышение эффективности мелкодисперсного распыливания жидкости.The technical result is an increase in the efficiency of finely dispersed liquid spraying.

Это достигается тем, что в мелкодисперсном распылителе жидкости, содержащем полый цилиндрический корпус, соединенный с соплом, в котором выполнены жиклеры во взаимно перпендикулярных плоскостях, полый корпус состоит из цилиндрической части с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода, подводящего жидкость, конической переходной части и цилиндрической части с большим размером диаметрального сечения и с внутренней резьбовой поверхностью, а соосно корпусу в его нижней части закреплено сопло, образованное цилиндрической поверхностью с внешней резьбой, взаимодействующей с цилиндрической частью корпуса, при этом цилиндрическая поверхность сопла переходит в коническую поверхность и замыкается торцевой, перпендикулярной оси корпуса, глухой перегородкой, с жиклером в ее центре, выполненным осесимметричным соплу и состоящим из цилиндрического и конического дроссельных отверстий, соединенных последовательно, причем больший диаметр конического отверстия расположен на глухой перегородке сопла, при этом корпус и сопло образуют три соосных между собой внутренних цилиндрических камеры, а на сопле, со стороны, противоположной подводу жидкости, выполнен дополнительный ряд жиклеров, которые образованы, по крайней мере, тремя парами взаимно перпендикулярных вертикальных каналов для прохода жидкости и горизонтальных каналов, которые пересекаются на конической боковой поверхности сопла и образуют выходные отверстия каждого из жиклеров, при этом парные каналы расположены под прямым углом друг к другу в продольных плоскостях корпуса, а коническая боковая поверхность сопла выполнена с углом при вершине, равным 90°.This is achieved by the fact that in a finely dispersed liquid atomizer containing a hollow cylindrical body connected to a nozzle in which the nozzles are made in mutually perpendicular planes, the hollow body consists of a cylindrical part with an external thread for connecting a conical transitional part to the nozzle of the distribution pipe supplying the liquid. and a cylindrical part with a large diameter of the diametrical section and with an internal threaded surface, and nozzle formed coaxially to the housing in its lower part, formed a cylindrical surface with an external thread interacting with the cylindrical part of the casing, while the cylindrical surface of the nozzle passes into a conical surface and closes with an end, perpendicular to the axis of the casing, a blank partition, with a nozzle in its center made by an axisymmetric nozzle and consisting of a cylindrical and conical throttle holes connected in series, with a larger diameter of the conical hole located on the blind partition of the nozzle, while the casing and the nozzle form three coaxial between each other of the inner cylindrical chambers, and on the nozzle, on the side opposite to the fluid supply, an additional row of nozzles is made, which are formed by at least three pairs of mutually perpendicular vertical channels for the passage of liquid and horizontal channels that intersect on the conical side surface of the nozzle and form the outlet openings of each of the nozzles, while the paired channels are located at right angles to each other in the longitudinal planes of the housing, and the conical side surface of the nozzle is Nena with an apex angle of 90 °.

На чертеже представлена схема мелкодисперсного распылителя жидкости.The drawing shows a diagram of a fine liquid spray.

Мелкодисперсный распылитель жидкости содержит полый корпус, состоящий из цилиндрической части 1 с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, конической переходной части 2 и цилиндрической части 3 с большим размером диаметрального сечения, с внутренней резьбовой поверхностью.The fine liquid sprayer contains a hollow body consisting of a cylindrical part 1 with an external thread for connecting to the nozzle of the distribution pipe for supplying liquid, a conical transition part 2 and a cylindrical part 3 with a large diameter cross-section, with an internal threaded surface.

Соосно корпусу в его нижней части закреплено сопло, образованное цилиндрической поверхностью 6 с внешней резьбой, взаимодействующей с цилиндрической частью 3 корпуса. Цилиндрическая поверхность 6 сопла переходит в коническую поверхность 4 и замыкается торцевой, перпендикулярной оси корпуса, глухой перегородкой 5, с жиклером 10 в ее центре, выполненным осесимметричным соплу и состоящим из цилиндрического и конического дроссельных отверстий, соединенных последовательно, причем больший диаметр конического отверстия расположен на глухой перегородке 5 сопла.Coaxial to the casing in its lower part is a nozzle fixed by a cylindrical surface 6 with an external thread interacting with the cylindrical part 3 of the casing. The cylindrical surface 6 of the nozzle passes into a conical surface 4 and closes the end, perpendicular to the axis of the housing, a blank partition 5, with a nozzle 10 in its center, made axisymmetric nozzle and consisting of a cylindrical and conical throttle holes connected in series, and the larger diameter of the conical hole is located on blind septum 5 nozzles.

Корпус и сопло образуют три соосных между собой внутренних цилиндрических камеры. Камера 7 служит для подвода жидкости, камера 8 является расширительной камерой, камера 9 выполняет функции нагнетательной камеры повышенного давления.The body and nozzle form three coaxial inner cylindrical chambers. The chamber 7 serves to supply fluid, the chamber 8 is an expansion chamber, the chamber 9 performs the functions of a pressure chamber of increased pressure.

На сопле со стороны, противоположной подводу жидкости, выполнен дополнительный ряд жиклеров, которые образованы, по крайней мере, тремя парами взаимно перпендикулярных вертикальных каналов 12 для прохода жидкости и горизонтальных каналов 11, которые пересекаются на конической боковой поверхности 4 сопла и образуют выходные отверстия каждого из жиклеров. При этом вертикальные каналы 12 соединены с полостью расширительной камеры 8, а горизонтальные каналы 11 - с полостью нагнетательной камеры 9.An additional row of nozzles is made on the nozzle from the side opposite the fluid supply, which are formed by at least three pairs of mutually perpendicular vertical channels 12 for the passage of liquid and horizontal channels 11 that intersect on the conical side surface 4 of the nozzle and form the outlet openings of each jets. In this case, the vertical channels 12 are connected to the cavity of the expansion chamber 8, and the horizontal channels 11 are connected to the cavity of the injection chamber 9.

Парные каналы 11 и 12 расположены под прямым углом друг к другу в продольных плоскостях корпуса. Коническая боковая поверхность 4 сопла выполнена с углом при вершине, равным 90°.Paired channels 11 and 12 are located at right angles to each other in the longitudinal planes of the housing. The conical side surface 4 of the nozzle is made with an angle at the apex equal to 90 °.

Работа мелкодисперсного распылителя жидкости осуществляется следующим образом.The work of a fine liquid spray is as follows.

Распылитель устанавливается в рабочее состояние в вертикальном положении. При подаче жидкости в корпус под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа в каналах 11 и 12 образуются встречные потоки жидкости, устремляющиеся к выходным отверстиям жиклеров, образованных этими каналами.The sprayer is installed in an upright position. When liquid is supplied to the housing under the action of a pressure drop of 0.4 ... 0.8 MPa, oncoming channels of liquid are formed in channels 11 and 12 and rush to the outlet openings of the nozzles formed by these channels.

После столкновения потоков жидкости в каналах 11 и 12 и истечения через выходные отверстия жиклеров происходит образование веерообразного газожидкостного потока в виде пелены, т.е. реализуется механизм дробления капель жидкости, но генерируемый пеленообразный поток отклоняется от горизонтальной плоскости на больший угол, в диапазоне от 45 до 60°, в направлении к центральной области орошаемой поверхности, расположенной непосредственно под жиклером 10 в глухой перегородке 5 распылителя. Такое распределение распыляемой жидкости позволяет повысить равномерность распыления жидкости над центральной частью орошаемой поверхности.After the collision of fluid flows in channels 11 and 12 and outflow through the nozzle outlet openings, a fan-shaped gas-liquid flow in the form of a shroud is formed, i.e. a mechanism for crushing liquid droplets is implemented, but the generated swell-like flow deviates from the horizontal plane by a larger angle, in the range from 45 to 60 °, in the direction of the central region of the irrigated surface located directly under the nozzle 10 in the blind partition 5 of the atomizer. Such a distribution of the sprayed liquid makes it possible to increase the uniformity of the spraying of the liquid over the central part of the irrigated surface.

Предлагаемый мелкодисперсный распылитель может использоваться в противопожарной технике, например в составе спринклерных или дренчерных систем пожаротушения, в сельском хозяйстве - для распыления различного типа веществ на посевных площадях и в производственных помещениях, а также в устройствах химической технологии и в теплоэнергетике - для распыления топлива, а также в отраслях техники, где требуется генерация распыленных мелкодисперсных потоков жидкости как в замкнутом, так и в открытом пространстве.The proposed fine spray can be used in fire fighting equipment, for example, as part of sprinkler or deluge fire extinguishing systems, in agriculture - for spraying various types of substances on sown areas and in industrial premises, as well as in chemical technology devices and in the power system - for spraying fuel, and also in industries where generation of atomized fine-dispersed fluid flows is required both in closed and open spaces.

Claims

A fine liquid atomizer containing a hollow cylindrical body connected to a nozzle in which nozzles are made in mutually perpendicular planes, characterized in that the hollow body consists of a cylindrical part with an external thread for connecting to the nozzle of the distribution pipe supplying liquid, a conical transitional part and a cylindrical parts with a large diameter and with an internal threaded surface, and coaxially with the housing, a nozzle is fixed in its lower part, formed e a cylindrical surface with an external thread interacting with the cylindrical part of the casing, while the cylindrical surface of the nozzle goes into a conical surface and closes the end perpendicular to the axis of the casing with a blank partition with a nozzle in its center made by an axisymmetric nozzle and consisting of a cylindrical and conical throttle holes connected in series moreover, the larger diameter of the conical hole is located on the blind partition of the nozzle, while the casing and the nozzle form three coaxial I’m waiting for inner cylindrical chambers, and on the nozzle from the side opposite the fluid supply, an additional row of nozzles is made, which are formed by at least three pairs of mutually perpendicular vertical channels for the passage of liquid and horizontal channels that intersect on the conical side surface of the nozzle and form the outlet openings of each of the nozzles, while the paired channels are located at right angles to each other in the longitudinal planes of the housing, and the conical side surface of the nozzle is made and with an apex angle of 90 °.