RU2473396C1

RU2473396C1 - Kochetov's pneumatic sprayer

Info

Publication number: RU2473396C1
Application number: RU2011143404/05A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2013-01-27

Abstract

FIELD: process engineering.SUBSTANCE: invention relates to spraying of fluids and may be used in fire fighting, agriculture, etc. Sprayer casing represents upturned barrel with its bottom provided with threaded hole to receive central cylindrical insert to be arranged axially symmetric with said casing, said insert having central axial channel of jet-directing device to feed fluid to be sprayed. At least, one opening to feed air or gas at pressure is arranged in casing side surface perpendicular to its axis. Said opening is communicated with annular chamber formed by outer surface of aforesaid central cylindrical insert and casing inner surface. Cylindrical sleeve of jet-directing device to feed fluid to be sprayed via annular clearance is secured to casing inner side surface, said clearance being formed by outer surface of said insert and sleeve outer surface. Annular clearance communicates with annular chamber. Fluid flow swirling chamber and diffuser are arranged aligned inside central cylindrical insert, on its inner surface. Plane of diffuser edge is aligned with that of annular clearance at outlet of jet-directing device to feed fluid to be sprayed.EFFECT: higher efficiency of spraying.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 liquid 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 форсунка по патенту RU №2416445, А62С 31/02, - прототип), содержащая полый корпус с соплом и центральным сердечником.The closest technical solution to the claimed object is the nozzle according to patent RU No. 2416445, А62С 31/02, prototype), containing a hollow body with a nozzle and a central core.

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 из-за отсутствия газовой составляющей турбулентного потока двухфазной смеси.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, the sprayer of this design does not allow to achieve the specified distribution of the flows of fine droplets on the irrigation surface of the required area without increasing the flow rate of the liquid due to the absence of the gas component of the turbulent flow of the two-phase mixture.

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 пневматической форсунке, содержащей корпус с подводом распыляемой жидкости и газа, струенаправляющее устройство и распылитель, корпус выполнен в форме перевернутого стакана, в днище которого выполнено резьбовое отверстие для крепления осесимметричной корпусу центральной цилиндрической вставки с центральным осевым каналом струенаправляющего устройства для подвода распыляемой жидкости, а в боковой поверхности корпуса, перпендикулярно его оси, выполнено, по крайней мере, одно отверстие для подвода воздуха (газа) под давлением, которое соединяется с кольцевой камерой, образованной внешней поверхностью центральной цилиндрической вставки и внутренней поверхностью корпуса, а к внутренней боковой поверхности корпуса, в его нижней части, крепится цилиндрическая гильза струенаправляющего устройства для подвода газа под давлением к распылителю посредством кольцевого зазора, образованного внешней поверхностью центральной цилиндрической вставки и внутренней поверхностью гильзы, при этом кольцевой зазор соединен с кольцевой камерой, а внутри центральной цилиндрической вставки, на ее внутренней поверхности, соосно и последовательно расположены камера закрутки потока жидкости и диффузор, плоскость среза которого совпадает с плоскостью кольцевого зазора на выходе из цилиндрической гильзы струенаправляющего устройства для подвода воздуха.This is achieved by the fact that in a pneumatic nozzle containing a housing with a supply of sprayed liquid and gas, a jetting device and a sprayer, the housing is made in the form of an inverted cup, in the bottom of which a threaded hole is made for fastening to the axisymmetric housing of the central cylindrical insert with a central axial channel of the jetting device for at least one air inlet (ha) is provided in the spray liquid supply, and in the side surface of the housing, perpendicular to its axis for) under pressure, which is connected to the annular chamber formed by the outer surface of the central cylindrical insert and the inner surface of the housing, and to the inner side surface of the housing, in its lower part, a cylindrical sleeve of the flow directing device for supplying gas under pressure to the atomizer through an annular gap is attached, formed by the outer surface of the Central cylindrical insert and the inner surface of the sleeve, while the annular gap is connected to the annular chamber, and inside the price of the cylindrical insert, on its inner surface, a fluid flow swirl chamber and a diffuser are arranged coaxially and sequentially, the cut-off plane of which coincides with the plane of the annular gap at the outlet of the cylindrical sleeve of the air-guide device.

На чертеже представлена конструктивная схема пневматической форсунки.The drawing shows a structural diagram of a pneumatic nozzle.

Пневматическая форсунка содержит корпус 6, выполненный в форме перевернутого стакана, в днище которого выполнено резьбовое отверстие 2 для крепления осесимметричной корпусу 6 центральной цилиндрической вставки 1 с центральным осевым каналом 3 струенаправляющего устройства для подвода распыляемой жидкости, а в боковой поверхности корпуса 6, перпендикулярно его оси, выполнено, по крайней мере, одно отверстие 7 для подвода воздуха (газа) под давлением, которое соединяется с кольцевой камерой 10, образованной внешней поверхностью центральной цилиндрической вставки 1 и внутренней поверхностью корпуса 6. К внутренней боковой поверхности корпуса 6, в его нижней части, крепится цилиндрическая гильза 8 струенаправляющего устройства для подвода воздуха (газа) под давлением к распылителю посредством кольцевого зазора 9, образованного внешней поверхностью центральной цилиндрической вставки 1 и внутренней поверхностью гильзы 8, при этом кольцевой зазор 9 соединен с кольцевой камерой 10.The pneumatic nozzle contains a housing 6 made in the form of an inverted cup, in the bottom of which a threaded hole 2 is made for fastening to the axisymmetric housing 6 of the central cylindrical insert 1 with a central axial channel 3 of the flow guide device for supplying the sprayed liquid, and in the side surface of the housing 6, perpendicular to its axis , made at least one hole 7 for supplying air (gas) under pressure, which is connected to the annular chamber 10 formed by the outer surface of the Central cylindrical insert 1 and the inner surface of the housing 6. To the inner side surface of the housing 6, in its lower part, is attached a cylindrical sleeve 8 of a flow guide device for supplying air (gas) under pressure to the atomizer through an annular gap 9 formed by the outer surface of the Central cylindrical insert 1 and the inner surface of the sleeve 8, while the annular gap 9 is connected to the annular chamber 10.

Внутри центральной цилиндрической вставки 1, на ее внутренней поверхности, соосно и последовательно расположены камера закрутки 4 потока жидкости и диффузор 5, плоскость среза которого совпадает с плоскостью кольцевого зазора 9 на выходе из цилиндрической гильзы 8 струенаправляющего устройства для подвода воздуха.Inside the central cylindrical insert 1, on its inner surface, a swirl chamber 4 of the fluid flow and a diffuser 5 are arranged coaxially and sequentially, the cut plane of which coincides with the plane of the annular gap 9 at the outlet of the cylindrical sleeve 8 of the air guide.

Пневматическая форсунка работает следующим образом.Pneumatic nozzle operates as follows.

Жидкость под давлением подается через осевой канал 3, выполненный в центральной цилиндрической вставке 1, к камере закрутки 4 потока жидкости и диффузору 5, из которого истекает с образованием факела, корневой угол которого определяется углом раскрытия диффузора. Воздух под давлением подается через отверстия 7 в кольцевую камеру 10, а из нее к срезу диффузора 5 посредством кольцевого зазора 9. При этом происходит многократное дробление капельных потоков жидкости, истекающих из диффузора 5. Наличие газовых включений в жидкости дополнительно возмущает ее поверхность, что приводит к волнообразованию и объемному дроблению жидкостной пленки.Liquid under pressure is supplied through an axial channel 3, made in the central cylindrical insert 1, to the swirl chamber 4 of the fluid flow and the diffuser 5, from which it flows to form a torch, the root angle of which is determined by the opening angle of the diffuser. Air under pressure is supplied through openings 7 to the annular chamber 10, and from it to the slice of the diffuser 5 by means of an annular gap 9. In this case, the droplet flows of liquid flowing out of the diffuser 5 are repeatedly crushed. The presence of gas inclusions in the liquid additionally perturbs its surface, which to wave formation and volumetric crushing of a liquid film.

Форсунка может использоваться в различных отраслях техники, где требуется создать распыленные потоки жидкости как в замкнутом, так и в открытом пространстве, например в стационарных системах пожаротушения, а также в двигательном машиностроении - для распыления топлива. Кроме того, форсунка может использоваться в различных технологических процессах, в которых требуется обеспечить высокую эффективность тепломассообменных процессов при распылении жидкостей.The nozzle can be used in various branches of technology where it is required to create atomized fluid flows in both closed and open spaces, for example, in stationary fire extinguishing systems, and also in motor engineering for spraying fuel. In addition, the nozzle can be used in various technological processes, in which it is required to ensure high efficiency of heat and mass transfer processes when spraying liquids.

Claims

A pneumatic nozzle comprising a housing with a supply of sprayed liquid and gas and a flow control device, characterized in that the housing is made in the form of an inverted cup, in the bottom of which a threaded hole is made for fastening to the axisymmetric housing of the central cylindrical insert with a central axial channel of the flow control device for supplying sprayed liquid, and in the side surface of the housing, perpendicular to its axis, at least one hole is made for supplying air or gas under pressure m, which is connected to the annular chamber formed by the outer surface of the central cylindrical insert and the inner surface of the housing, and to the inner side surface of the housing, in its lower part, is mounted a cylindrical sleeve of a flow directing device for supplying gas under pressure through an annular gap formed by the outer surface of the central cylindrical the insert and the inner surface of the sleeve, while the annular gap is connected to the annular chamber, and inside the central cylindrical insert ki, on its inner surface, arranged coaxially and in series fluid flow swirling chamber and a diffuser, whose cutting plane coincides with the plane of the annular gap at the outlet of the cylindrical sleeve struenapravlyayuschego device for supplying air.