RU2479356C1

RU2479356C1 - Centrifugal atomiser with controlled spraying

Info

Publication number: RU2479356C1
Application number: RU2012101671/06A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2013-04-20

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to fluid and solution sprayers. Proposed atomiser comprises housing with swirling chamber and nozzle. Housing is composed of union with fluid feed hole and coaxial cylindrical sleeve rigidly jointed thereto. Nozzle with inner thread is jointed by sleeve to housing bottom. Said nozzle is composed of second-stage centrifugal swirler making a cylindrical chamber with, at least, three tangential cylindrical inlets. Note here that said sleeve makes a part of said nozzle and is arranged coaxially with second-stage centrifugal swirler. The latter has cylindrical part at its top section that changes into conical part to make annular conical clearance with housing. Swirler cylindrical chamber is arranged above said second-stage swirler. It makes swirler first stage composed of rod arranged coaxially there inside and provided with screw plate. Said rod is secured at three pins connected to conical chamber communicating first- and second-stage swirlers. Note that centrifugal swirler is fitted in the housing to make annular cylindrical chamber for feeding fluid to aforesaid tangential inlets.

EFFECT: higher efficiency of spraying.

3 cl, 1 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 регулируемым распылением, 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 с внешней резьбой, а соосно корпусу, в его нижней части подсоединено посредством гильзы с внутренней резьбой сопло, выполненное в виде центробежного завихрителя второй ступени в виде цилиндрической полости с, по крайней мере тремя тангенциальными вводами в виде цилиндрических отверстий, при этом гильза является частью сопла и установлена коаксиально и соосно по отношению к центробежному завихрителю второй ступени, который в верхней части снабжен цилиндрической частью, переходящей в коническую часть, образующую кольцевой конический зазор с корпусом, а над центробежным завихрителем второй ступени установлена вихревая цилиндрическая камера, являющаяся первой ступенью завихрителя жидкости, выполненная в виде соосно размещенного в ней штока с закрепленной на нем винтовой пластиной, при этом шток закреплен на трех стержнях, подсоединенных к конической камере, соединяющей завихрители первой и второй ступеней, 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 adjustable spraying comprising a housing with a swirl chamber and a nozzle, the housing is made in the form of a nozzle with an opening for supplying fluid from the line and a cylindrical coaxial sleeve rigidly connected to it with an external thread, and coaxially to the body, in the lower part is connected by means of a sleeve with a female thread a nozzle made in the form of a centrifugal swirl of the second stage in the form of a cylindrical cavity with at least three tangential inlets in the form of cylindrical verities, while the sleeve is part of the nozzle and is installed coaxially and coaxially with respect to the centrifugal swirl of the second stage, which is provided in the upper part with a cylindrical part that passes into the conical part, forming an annular conical gap with the casing, and a cylindrical vortex swirl is installed above the centrifugal swirl of the second stage the chamber, which is the first stage of the fluid swirl, made in the form of a rod coaxially placed in it with a screw plate fixed on it, while the rod is mounted on a x rods connected to a conical chamber connecting the swirls of the first and second stages, while the centrifugal swirl is installed in the housing with the formation of 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 чертеже представлена схема центробежной форсунки с регулируемым распылением.The drawing shows a diagram of a centrifugal nozzle with adjustable spray.

Центробежная форсунка с регулируемым распылением (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. Соосно корпусу 1, в его нижней части подсоединено посредством гильзы 7 с внутренней резьбой сопло 5, выполненное в виде центробежного завихрителя 17 второй 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 второй ступени. Завихритель 17 в верхней части снабжен цилиндрической частью 8, переходящей в коническую часть 12, которая образует кольцевой конический зазор с корпусом 1 и служит обтекателем подводимой жидкости, которая разделяется на два потока.The centrifugal nozzle with adjustable spraying (figure 1) contains a housing 1, which is made in the form of a fitting with an opening 3 for supplying fluid from the line and a cylindrical coaxial sleeve 2 with an external thread rigidly connected to it. Coaxially to the housing 1, in its lower part, a nozzle 5, made in the form of a centrifugal swirl 17 of the second stage in the form of a cylindrical cavity 15 with at least three tangential inlets 16 in the form of cylindrical openings, is connected via a sleeve 7 with an internal thread (figure 2) . The sleeve 7 is part of the nozzle 5 and is installed coaxially and coaxially with respect to the centrifugal swirl 17 of the second stage. The swirl 17 in the upper part is provided with a cylindrical part 8, which passes into a conical part 12, which forms an annular conical gap with the housing 1 and serves as a fairing of the supplied liquid, which is divided into two streams.

Над центробежным завихрителем 17 второй ступени установлена вихревая цилиндрическая камера 9, являющаяся первой ступенью завихрителя жидкости, выполненная в виде соосно размещенного в ней штока 14 с закрепленной на нем винтовой пластиной 10, при этом шток 14 закреплен на трех стержнях 11, подсоединенных к конической камере 13, соединяющей завихрители первой и второй ступеней. 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 18 сопла 5.Above the centrifugal swirl 17 of the second stage, a vortex cylindrical chamber 9 is installed, which is the first stage of the fluid swirl, made in the form of a rod 14 coaxially placed in it with a screw plate 10 fixed to it, while the rod 14 is mounted on three rods 11 connected to the conical chamber 13 connecting the swirlers of the first and second steps. 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 18 of the nozzle 5.

В нижней части выходной конической камеры 18 сопла 5 установлен пластинчатый распылитель, состоящий из перпендикулярных оси сопла и параллельных между собой, по крайней мере, двух пластин, одна из которых, первая пластина 19 имеет центральное отверстие, посредством которого распылитель жестко крепится на сопле 5, охватывая его внешнюю цилиндрическую поверхность, а вторая пластина 21 выполнена сплошной и крепится к первой посредством, по крайней мере, трех крепежных элементов 22, включающих в себя винт, гайку и простановочную калиброванную шайбу 20, устанавливаемую между пластинами 19 и 21 и выполняющую функцию регулирующего звена, управляющего зазором.In the lower part of the outlet conical chamber 18 of the nozzle 5, a plate sprayer is installed, consisting of at least two plates perpendicular to the axis of the nozzle, one of which, the first plate 19 has a central hole through which the sprayer is rigidly mounted on the nozzle 5, covering its outer cylindrical surface, and the second plate 21 is made continuous and is attached to the first by at least three fasteners 22, including a screw, nut and calibrated mounting plate bu 20, installed between the plates 19 and 21 and performing the function of the regulatory link that controls the gap.

Вторая сплошная пластина 21 пластинчатого распылителя выполнена не плоской, а выпуклой в сторону конической камеры 18 сопла 5, причем выпуклость выполнена в виде поверхности усеченного конуса, соосного конической камере 18 сопла 5 и имеющего тот же угол при вершине полного конуса, что и в конической камере 18, т.е. поверхности конической камеры 18 сопла 5 и выпуклой в сторону конической камеры 18 поверхности усеченного конуса сплошной пластины 21 эквидистантны и конгруэнтны. При этом между боковыми коническими поверхностями конической камеры 18 и выпуклой в сторону конической камеры 18 поверхности усеченного конуса сплошной пластины 21 имеется зазор в виде конической поверхности, величина которого зависит от вязкости распыливаемой жидкости и требуемой степени дисперсности распыливаемого потока жидкости.The second continuous plate 21 of the plate spray is not flat, but convex towards the conical chamber 18 of the nozzle 5, and the convexity is made in the form of a surface of a truncated cone, coaxial to the conical chamber 18 of the nozzle 5 and having the same angle at the apex of the full cone as in the conical chamber 18, i.e. the surface of the conical chamber 18 of the nozzle 5 and the surface of the truncated cone of the continuous plate 21 convex towards the conical chamber 18 is equidistant and congruent. Moreover, between the lateral conical surfaces of the conical chamber 18 and the surface of the truncated cone of the solid plate 21 convex towards the conical chamber 18, there is a gap in the form of a conical surface, the value of which depends on the viscosity of the sprayed liquid and the required degree of dispersion of the sprayed liquid stream.

Центробежная форсунка с регулируемым распылением работает следующим образом.Centrifugal nozzle with adjustable spray operates as follows.

При подаче жидкости под давлением в полость отверстия 3 корпуса 1 она делится на два равномерных потока: один поток устремляется через вихревую цилиндрическую камеру 9, являющуюся первой ступенью завихрителя жидкости, а из нее - в коническую камеру 13, соединяющую завихрители первой и второй ступеней. Направление крутки у завихрителей первой и второй ступеней противоположное, поэтому в цилиндрической камере 15 происходит взаимодействие вихревых потоков жидкости с их дроблением и превращением в мелкодисперсный поток. В конической камере 18 сопла 5 происходит предварительное дробление капель жидкости в двух вращающихся в противоположных направлениях вихрях с получением мелкодисперсной фазы, а вторичное дробление капель жидкости и получение мелкодисперсного факела обеспечивает пластинчатый распылитель.When liquid is supplied under pressure into the cavity of the hole 3 of the housing 1, it is divided into two uniform flows: one stream rushes through the vortex cylindrical chamber 9, which is the first stage of the fluid swirl, and from it into the conical chamber 13 connecting the swirls of the first and second stages. The twist direction of the swirls of the first and second stages is the opposite, therefore, in the cylindrical chamber 15, the vortex flows of the liquid interact with their crushing and turning into a fine stream. In the conical chamber 18 of the nozzle 5, the liquid droplets are preliminarily crushed in two vortexes rotating in opposite directions to obtain a finely dispersed phase, and the plate droplet provides secondary crushing of the liquid droplets and obtaining a finely divided torch.

Claims

1. A centrifugal nozzle with adjustable spraying, comprising a housing with a swirl chamber and a nozzle, characterized in that the housing is made in the form of a nozzle with a hole for supplying fluid from the line and a cylindrical, coaxial sleeve with an external thread rigidly connected to it, and coaxially with the body, in its lower part, a nozzle made in the form of a centrifugal swirl of the second stage in the form of a cylindrical cavity with at least three tangential inlets in the form of cylindrical holes In this case, the sleeve is part of the nozzle and is installed coaxially and coaxially with respect to the centrifugal swirl of the second stage, which in the upper part is equipped with a cylindrical part that passes into the conical part, forming an annular conical gap with the casing, and a cylindrical vortex swirl is installed above the centrifugal swirl of the second stage the chamber, which is the first stage of the fluid swirler, made in the form of a rod coaxially placed in it with a screw plate fixed on it, while the rod is mounted on three rods connected to a conical chamber connecting the swirls of the first and second stages, while the centrifugal swirl is installed in the housing with the formation of 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.

2. The centrifugal nozzle with adjustable spraying according to claim 1, characterized in that in the lower part of the outlet conical chamber of the nozzle there is a plate atomizer consisting of at least two plates perpendicular to the axis of the nozzle and parallel to each other, one of which is the first plate has a central hole through which the atomizer is rigidly mounted on the nozzle, covering its outer cylindrical surface, and the second plate is solid and is attached to the first by at least three mounting elements ENTOV including a screw, a nut and prostanovochnuyu calibrated washer placed between the plates.

3. The centrifugal nozzle with controlled spraying according to claim 1, characterized in that the second, continuous plate of the plate sprayer is not flat, but convex towards the conical chamber of the nozzle, the convexity being made in the form of a surface of a truncated cone, coaxial with the conical chamber of the nozzle and having the same angle at the apex of the full cone as in the conical chamber.