RU2422725C1

RU2422725C1 - Centrifugal sprayer with paired swirled flows of cochstar type

Info

Publication number: RU2422725C1
Application number: RU2010119206/06A
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: 2011-06-27

Abstract

FIELD: machine building. ^ SUBSTANCE: centrifugal sprayer with paired swirled flows consists of case with swirling chamber and nozzle. The case is made in form of a connecting pipe with an orifice for supply of liquid from a main and a cylinder coaxial sleeve rigidly connected to it. Nozzle (5) is connected coaxially to the case in its lower portion. The nozzle is made in form of a centrifugal swirler of the first stage in form of a cylinder cavity with at least three tangential inputs in form of cylinder orifices. A vortex conic chamber with screw thread on its internal surface is mounted above the centrifugal swirler. The chamber corresponds to the second stage of the swirler of liquid. Also, the centrifugal swirler is connected with the vortex conic chamber in its lower portion through a cavity connected to a central throttle. In its upper portion the conic chamber has at least three tangential inputs in form of cylinder orifices positioned tangentially to its internal surface. Working medium is supplied to tangential inputs via at least three cylinder orifices connected with the tangential inputs at right angle. Axes of these orifices are parallel to axis of the nozzle. A fairing is mounted above the cylinder chamber. The fairing is made in form of a truncated cone with a central orifice connected simultaneously with the cylinder chamber and the orifice of the case for supply of liquid from the main. There is a gap in form of a conic ring between a side conic surface of the fairing and internal conic surface of the case in the place of its connection with the sleeve. The centrifugal swirler is installed in the case forming a circular cylinder chamber for supply of liquid to the tangential inputs of the centrifugal swirler, the cylinder cavity of which is connected with the output conic chamber of the nozzle. ^ EFFECT: raised efficiency of spraying due to increase of spray and to fine dispersion of sprayed liquid. ^ 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов.The invention relates to means for spraying liquids, solutions.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка по а.с. СССР №306270, F02С 7/24 от 04.01.70, содержащая корпус с камерой завихрения и сопловый вкладыш (прототип).The closest technical solution to the claimed object is the nozzle on.with. USSR No. 306270, F02C 7/24 from 04.01.70, comprising a housing with a swirl chamber and a nozzle insert (prototype).

Недостатком известной форсунки является то, что она не обеспечивает широкого и мелкодисперсного факела распыливаемой жидкости.A disadvantage of the known nozzle is that it does not provide a wide and finely dispersed spray torch.

Технический результат - повышение эффективности распыления путем увеличения факела распыла и мелкодисперсности распыливаемой жидкости.The technical result is an increase in spraying efficiency by increasing the spray pattern and the fineness of the sprayed liquid.

Это достигается тем, что в центробежной форсунке с попутными закрученными потоками, содержащей корпус с камерой завихрения и сопло, корпус выполнен в виде штуцера с отверстием для подвода жидкости из магистрали, и жестко соединенной с ним цилиндрической, соосной гильзой, а соосно корпусу в его нижней части подсоединено сопло 5, выполненное в виде центробежного завихрителя первой ступени в виде цилиндрической полости с, по крайней мере, тремя тангенциальными вводами в виде цилиндрических отверстий, а над центробежным завихрителем первой ступени установлена вихревая коническая камера с винтовой нарезкой на ее внутренней поверхности, которая является второй ступенью завихрителя жидкости, при этом центробежный завихритель через полость, соединенную с центральным дросселем, соединен с вихревой конической камерой в ее нижней части, при этом в верхней части коническая камера имеет, по крайней мере, три тангенциальных ввода в виде цилиндрических отверстий, тангенциально расположенных к ее внутренней поверхности, а подвод рабочего тела к тангенциальным вводам осуществляется посредством, по крайней мере, трех цилиндрических отверстий, соединенных с тангенциальными вводами под прямым углом и оси которых параллельны оси сопла, причем эти отверстия соединены с цилиндрической камерой, расположенной над крышкой конической камеры, перпендикулярно ее оси, при этом над цилиндрической камерой расположен обтекатель, выполненный в виде усеченного конуса с центральным отверстием, соединенным одновременном с цилиндрической камерой и отверстием корпуса для подвода жидкости из магистрали, а между боковой конической поверхностью обтекателя и внутренней конической поверхностью корпуса в месте соединения его с гильзой имеется зазор в виде конического кольца, при этом центробежный завихритель установлен в корпусе с образованием кольцевой цилиндрической камеры для подвода жидкости к тангенциальным вводам центробежного завихрителя, цилиндрическая полость которого соединена с выходной конической камерой сопла.This is achieved by the fact that in a centrifugal nozzle with associated swirling flows, comprising a housing with a swirl chamber and a nozzle, the housing is made in the form of a fitting with an opening for supplying fluid from the line, and a cylindrical, coaxial sleeve rigidly connected to it, and coaxially to the body in its lower connected to the nozzle part 5, made in the form of a centrifugal swirl of the first stage in the form of a cylindrical cavity with at least three tangential inlets in the form of cylindrical holes, and above the centrifugal swirl of the first A vortex conical chamber with a screw thread is installed on its inner surface, which is the second stage of the fluid swirler, while the centrifugal swirl is connected through the cavity connected to the central throttle to the vortex conical chamber in its lower part, while in the upper part the conical chamber has at least three tangential entries in the form of cylindrical holes tangentially located to its inner surface, and the supply of the working fluid to the tangential entries by means of at least three cylindrical openings connected to tangential inlets at right angles and whose axes are parallel to the axis of the nozzle, these openings being connected to a cylindrical chamber located above the cover of the conical chamber, perpendicular to its axis, with a fairing above the cylindrical chamber, made in the form of a truncated cone with a central hole connected simultaneously with the cylindrical chamber and the housing opening for supplying fluid from the line, and between the lateral conical There is a gap in the form of a conical ring at the junction surface of the fairing and the inner conical surface of the housing at the junction with the sleeve, while the centrifugal swirl is installed in the housing to form an annular cylindrical chamber for supplying fluid to the tangential inlets of the centrifugal swirl, the cylindrical cavity of which is connected to the outlet conical chamber of the nozzle .

На фиг.1 представлена схема центробежной форсунки с попутными закрученными потоками, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.Figure 1 presents a diagram of a centrifugal nozzle with associated swirling flows, figure 2 - section aa of figure 1.

Центробежная форсунка с попутными закрученными потоками (фиг.1) содержит корпус 1, который выполнен в виде штуцера с отверстием 3 для подвода жидкости из магистрали и жестко соединенной с ним цилиндрической, соосной гильзой 2 с внешней резьбой.A centrifugal nozzle with associated swirling flows (Fig. 1) contains a housing 1, which is made in the form of a nozzle with an opening 3 for supplying fluid from the line and a cylindrical, coaxial sleeve 2 with an external thread rigidly connected to it.

Соосно корпусу 1 в его нижней части подсоединено посредством гильзы 7 с внутренней резьбой сопло 5, выполненное в виде центробежного завихрителя 17 первой ступени в виде цилиндрической полости 15 с, по крайней мере, тремя тангенциальными вводами 16 в виде цилиндрических отверстий (фиг.2). Гильза 7 является частью сопла 5 и установлена коаксиально и соосно по отношению к центробежному завихрителю 17 первой ступени.Coaxially to the housing 1 in its lower part is connected by means of a sleeve 7 with an internal thread a nozzle 5 made in the form of a centrifugal swirler 17 of the first stage in the form of a cylindrical cavity 15 with at least three tangential inlets 16 in the form of cylindrical holes (Fig. 2). The sleeve 7 is part of the nozzle 5 and is installed coaxially and coaxially with respect to the centrifugal swirler 17 of the first stage.

Над центробежным завихрителем 17 первой ступени установлена вихревая коническая камера 13 с винтовой нарезкой на ее внутренней поверхности, которая является второй ступенью завихрителя 17. Центробежный завихритель 17 через полость 15, соединенную с центральным дросселем 14, соединен с вихревой конической камерой 13 в ее нижней части.Above the centrifugal swirl 17 of the first stage, a vortex conical chamber 13 with screw thread is installed on its inner surface, which is the second step of the swirl 17. The centrifugal swirl 17 through the cavity 15 connected to the central choke 14 is connected to the swirl conical chamber 13 in its lower part.

В верхней части коническая камера 13 имеет, по крайней мере, три тангенциальных ввода 10 в виде цилиндрических отверстий, тангенциально расположенных к ее внутренней поверхности. Подвод рабочего тела к тангенциальным вводам 10 осуществляется посредством, по крайней мере, трех цилиндрических отверстий 9, соединенных с тангенциальными вводами 10 под прямым углом и оси которых параллельны оси сопла 5, причем эти отверстия соединены с цилиндрической камерой 8, расположенной над крышкой 11 конической камеры 13, перпендикулярно ее оси.In the upper part, the conical chamber 13 has at least three tangential inlets 10 in the form of cylindrical holes tangentially located to its inner surface. The supply of the working fluid to the tangential entries 10 is carried out by means of at least three cylindrical openings 9 connected to the tangential openings 10 at right angles and whose axes are parallel to the axis of the nozzle 5, and these openings are connected to the cylindrical chamber 8 located above the cover 11 of the conical chamber 13, perpendicular to its axis.

Над цилиндрической камерой 8 расположен обтекатель 4, выполненный в виде усеченного конуса с центральным отверстием 18, соединенным одновременном с цилиндрической камерой 8 и отверстием 3 корпуса для подвода жидкости из магистрали. Между боковой конической поверхностью обтекателя 4 и внутренней конической поверхностью корпуса 1 в месте соединения его с гильзой 2 имеется зазор 12 в виде конического кольца.Above the cylindrical chamber 8, a fairing 4 is located, made in the form of a truncated cone with a central hole 18, connected simultaneously with the cylindrical chamber 8 and the hole 3 of the housing for supplying fluid from the line. Between the lateral conical surface of the fairing 4 and the inner conical surface of the housing 1 at the junction with the sleeve 2 there is a gap 12 in the form of a conical ring.

Центробежный завихритель 17 установлен в корпусе 1 с образованием кольцевой цилиндрической камеры 6 для подвода жидкости к тангенциальным вводам 16 центробежного завихрителя, цилиндрическая полость 15 которого соединена с выходной конической камерой 19 сопла 5.A centrifugal swirl 17 is installed in the housing 1 with the formation of an annular cylindrical chamber 6 for supplying fluid to the tangential inlets 16 of the centrifugal swirl, the cylindrical cavity 15 of which is connected to the outlet conical chamber 19 of the nozzle 5.

Центробежная форсунка с попутными закрученными потоками работает следующим образом.A centrifugal nozzle with associated swirling flows works as follows.

При подаче жидкости под давлением в полость отверстия 3 корпуса 1 она делится на два равномерных потока: один поток устремляется через центральное отверстие 18 обтекателя 4 в цилиндрическую камеру 8, а из нее - в цилиндрические отверстия 9, соединенные с тангенциальными вводами 10 вихревой конической камеры 13, где происходит формирование конического вихря, который закручивает поток жидкости в ней, и направляется через центральный дроссель 14 в цилиндрическую полость 15 центробежного завихрителя 17.When liquid is supplied under pressure into the cavity of the opening 3 of the housing 1, it is divided into two uniform flows: one stream rushes through the central opening 18 of the fairing 4 into the cylindrical chamber 8, and from it into the cylindrical openings 9 connected to the tangential inlets 10 of the vortex conical chamber 13 where a conical vortex is formed, which swirls the fluid flow in it, and is directed through the central choke 14 into the cylindrical cavity 15 of the centrifugal swirler 17.

Второй поток жидкости поступает через кольцевую цилиндрическую камеру 6 к тангенциальным вводам 16 центробежного завихрителя 17, где также подвергается крутке.The second fluid stream flows through an annular cylindrical chamber 6 to the tangential inlets 16 of the centrifugal swirler 17, where it is also twisted.

Так образуются два попутных закрученных потока жидкости, перемещающихся в сторону конической камеры 19 сопла 5, где при истечении из камеры происходит дробление камель жидкости в двух вращающихся вихрях, с получением мелкодисперсной фазы.In this way, two associated swirling fluid flows are formed, moving towards the conical chamber 19 of the nozzle 5, where, upon flowing out of the chamber, the liquid chambers are crushed in two rotating vortices to produce a finely dispersed phase.

При этом суммарная угловая скорость, закрученных в одном направлении потоков жидкости, определяет величину угла распыла генерируемого потока жидкости.In this case, the total angular velocity of the swirling fluid flows in one direction determines the spray angle of the generated fluid flow.

Claims

A centrifugal nozzle with associated swirling flows, comprising a casing with a swirl chamber and a nozzle, characterized in that the casing is made in the form of a fitting with an opening for supplying fluid from the line and a cylindrical coaxial sleeve rigidly connected to it, and a nozzle is connected coaxially to the casing in its lower part (5), made in the form of a centrifugal swirl of the first stage in the form of a cylindrical cavity with at least three tangential inlets in the form of cylindrical holes, and above the centrifugal swirl of the first step nor is there a vortex conical chamber with a screw thread on its inner surface, which is the second stage of the liquid swirl, while the centrifugal swirl through the cavity connected to the central throttle is connected to the vortex conical chamber in its lower part, while in the upper part the conical chamber has at least three tangential inputs in the form of cylindrical holes tangentially located to its inner surface, and the supply of the working fluid to the tangential inputs is carried out after at least three cylindrical holes connected to the tangential inlets at right angles and the axes of which are parallel to the axis of the nozzle, and these holes are connected to the cylindrical chamber located above the cover of the conical chamber, perpendicular to its axis, with a fairing above the cylindrical chamber made in the form of a truncated cone with a Central hole connected simultaneously with the cylindrical chamber and the hole of the housing for supplying fluid from the line, and between the side conical top There is a gap in the form of a conical ring at the junction of the cowling and the inner conical surface of the housing at the junction with the sleeve, while the centrifugal swirler is installed in the housing to form an annular cylindrical chamber for supplying fluid to the tangential inlets of the centrifugal swirl, the cylindrical cavity of which is connected to the outlet conical chamber of the nozzle .