RU2486965C2 - Форсунка струйно-вихревая - Google Patents
Форсунка струйно-вихревая Download PDFInfo
- Publication number
- RU2486965C2 RU2486965C2 RU2011112745/05A RU2011112745A RU2486965C2 RU 2486965 C2 RU2486965 C2 RU 2486965C2 RU 2011112745/05 A RU2011112745/05 A RU 2011112745/05A RU 2011112745 A RU2011112745 A RU 2011112745A RU 2486965 C2 RU2486965 C2 RU 2486965C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- swirler
- pos
- inner chamber
- section
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
- B05B1/34—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
- B05B1/3405—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl
- B05B1/341—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet
- B05B1/3421—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber
- B05B1/3426—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber the channels emerging in the swirl chamber perpendicularly to the outlet axis
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для диспергирования жидкостей в градирнях, брызгальных бассейнах, скрубберах, а также в других тепломассообменных аппаратах, где наряду с разбрызгиванием жидкостей, требуется эжектирование газообразных сред. Форсунка содержит распределительную камеру с хвостовиком, насадку с выходным отверстием и завихритель с желобами. Желоба на наружной поверхности выполнены расходящимися от оси к периферии, плавно изгибающимися и переходящими в суживающиеся каналы, сообщающиеся с внутренней полостью сложной конфигурации и переходящие в глухое цилиндрическое отверстие. Верхняя часть полости - цилиндрическая, а средняя часть имеет форму выпуклой параболической поверхности. Суживающиеся каналы сориентированы по касательной к внутренней полости завихрителя, не имеющего по оси сквозного отверстия. Выходное отверстие насадки имеет форму сопла Вентури. На конфузорной части сопла и выпуклой параболической части внутренней полости завихрителя расположены выступы полусферической формы. Такой факел обладает повышенной эжектирующей способностью. Одновременно внутри стремительно вращающегося вихря создается значительное разрежение, вследствие чего происходит интенсивное испарение жидкости и факел выходит наружу уже насыщенный парами, что способствует интенсивному охлаждению жидкости. 4 ил.
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в качестве устройства для диспергирования жидкостей в насадочных колоннах, камерах орошения, в брызгальных бассейнах и тому подобных тепломассообменных агрегатах.
Наиболее эффективно использование предлагаемой форсунки в скрубберах, градирнях и других контактных аппаратах эжекционного типа, в которых, наряду с разбрызгиванием жидкостей, необходимо обеспечить подсос большого количества газа, поскольку факел диспергированной жидкости, создаваемой форсункой, обладает повышенной эжектирующей способностью.
Известна форсунка, которая содержит корпус с камерой смешения, сопло и вкладыш-завихритель со сквозным осевым отверстием и наклонными каналами на периферийной части. Выходное отверстие сопла цилиндрической формы (см. патент RU, №2205703, С2, 7 В05В 1/34, дата опубликования 2003.06.10).
Эта форсунка имеет следующие недостатки.
Окружная составляющая скорости движения периферийных струй существенно снижается при их столкновении в камере смешения с центральной частью потока, движущейся прямолинейно через осевое отверстие вкладыша, вследствие чего влияние центробежных сил на формирование структуры факела пропорционально уменьшается. Кроме того, форсунка создает значительное гидравлическое сопративление движению потока ввиду того, что все каналы проточной части имеют острые кромки на входе и выходе.
Известна струйно-вихревая форсунка, которая наиболее близка по своим техническим решениям - прототип. Данная форсунка содержит корпус с камерой завихрения и соплом. Расположенный внутри завихритель имеет тангенциальные каналы и средство создания осевого потока в виде радиальных пазов на торцевой поверхности, обращенной в камеру завихрения (см. а.c. SU, №657858, А, В05В 1/34 1979).
Данная форсунка имеет ряд недостатков.
Поток на входе в корпус форсунки сразу же сталкивается с торцевой стенкой завихрителя, вследствие чего затормаживается, изменяет свое направление и распределяется по периферийным каналам. Далее, попадая в камеру завихрения, поток снова наталкивается на плоскую торцевую стенку камеры. Такие столкновения наряду с движением по стесненным каналам, суммарная площадь которых в несколько раз меньше площади внутреннего сечения корпуса, приводят к существенным потерям напора.
Малый уклон каналов вкладыша не обеспечивает быстрого вращения потока в камере завихрения, что является одним из условий существования активного вихря.
Сопло в форме цилиндрического отверстия в тонкой стенке камеры завихрения не определяет угол раскрытия факела, влияющий на эффективность работы форсунки.
Острые кромки на входе и выходе всех проточных каналов также увеличивают дополнительные потери энергии, что в совокупности с другими гидравлическими сопротивлениями существенно снижают расход жидкости через форсунку.
В тепло-массообменных аппаратах контактного типа процесс осуществляется при непосредственном контакте жидкой и газовой фаз. Поэтому, помимо прочего, на эффективность работы агрегата оказывает существенное влияние эжектирующая способность факела диспергированной жидкости. Исследования показали, что заполненный факел, создаваемый форсункой, взятой в качестве прототипа, имеет малый коэффициент эжекции. Максимальной эжектирующей способностью обладает факел, имеющий форму полого конуса с углом раскрытия 34-40°.
Целью данного изобретения является изготовление форсунки с минимально возможным гидравлическим сопротивлением, обеспечивающим мелкое диспергирование жидкости и высокий коэффициент эжекции.
Конструкция форсунки представлена на фигурах 1-4. На фиг.1 представлен общий вид форсунки в сборе. На фиг.2 - разрез по фиг.1. Форсунка включает в себя три основные детали: распределительную камеру поз.1, насадку поз.2 и завихритель поз.3. Все три детали формуют из полимерных материалов. Распределительная камера с хвостовиком поз.1 и насадка поз.2, собранные с помощью резьбового соединения, образуют корпус форсунки, внутри которого установлен завихритель поз.3. Резьбовые соединения снабжены уплотнительными кольцами поз.4.
В верхней части насадка поз.2 имеет выходное отверстие поз.5 с плавными контурами, выполненное в виде сопла Вентури. На конфузорной части этого сопла расположены полусферические выступы поз.6.
Конструкция завихрителя поз.3 изображена на фигурах 3 и 4. На фиг.3 - общий вид завихрителя. На фиг.4 - разрез по фиг.3. Со стороны распределительной камеры завихритель имеет расходящиеся от оси к периферии желоба поз.7 полуцилиндрической формы. Со стороны насадки завихритель имеет внутреннюю полость поз.8 в виде тела вращения сложной конфигурации. Верхняя часть объема полости цилиндрическая, средняя часть представляет собой выпуклую поверхность парабалической формы, переходящую в цилиндрическое глухое отверстие вдоль оси. Полость поз.8 соединена с желобами поз.7 плавно изогнутыми каналами поз.9. Причем каналы сориентированы по касательной к цилиндрической части внутренней полости завихрителя. На параболической поверхности внутренней полости завихрителя, так же, как и на конфузорной части сопла, расположены выступы поз.10 полусферической формы.
Форсунка работает следующим образом. Поток жидкости, поступающий в корпус форсунки через хвостовик, в объеме распределительной камеры поз.1 разделяется на части и движется по желобам поз.7, в конце которых линии тока плавно изгибаются, и потоки устремляются через каналы поз.9 во внутреннюю полость завихрителя поз.8. Потоки в каналах приобретают значительное ускорение вследствие их постепенного сужения. Части потока, вырывающиеся из каналов, далее движутся по кольцевой траектории, образуя вихрь в объеме полости поз.8, вращающийся с очень большой скоростью. Затем поток выталкивается через выходное отверстие поз.5, в горловине которого, на основании закона сохранения количества движения, скорость вращения еще более возрастает, так как диаметр вихря в горловине сопла много меньше его диаметра внутри полости. После горловины вращающийся поток проходит диффузорную часть сопла, определяющую в значительной мере угол раскрытия факела. Одновременно вращающийся во внутренней полости поток омывает полусферические выступы поз.6 и поз.10, вследствие чего в объеме большого вихря дополнительно возникают малые локальные вихри. Эти вихри порождают множество сильно закрученных струй, определяющих мелкодисперсную структуру и форму факела в виде полого конуса.
Вследствие стремительного вращения потока в его центральной части создается зона значительного разрежения. Падение давления сопровождается интенсивным испарением, а следовательно, и активным охлаждением жидкости уже в объеме факела. Наличие большого количества пара в факеле отчетливо просматривается при работе форсунки.
Таким образом, большие скорости, сложный характер движения частиц, мелкое диспергирование жидкости и общая структура факела обеспечивают высокий коэффициент эжекции и способствуют интенсивному охлаждению жидкости.
Claims (1)
- Форсунка, содержащая распределительную камеру с хвостовиком, насадку с выходным отверстием и завихритель с желобами на наружной поверхности, расходящимися от оси к периферии, а затем плавно изгибающимися и переходящими в суживающиеся каналы, сообщающиеся с внутренней полостью сложной конфигурации, верхняя часть которой цилиндрическая, средняя часть имеет форму выпуклой параболической поверхности, переходящие в глухое цилиндрическое отверстие, отличающаяся тем, что суживающиеся каналы сориентированы по касательной к внутренней полости завихрителя, не имеющего по оси сквозного отверстия, а выходное отверстие насадки имеет форму сопла Вентури, причем на конфузорной части сопла и выпуклой параболической части внутренней полости завихрителя расположены выступы полусферической формы.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011112745/05A RU2486965C2 (ru) | 2011-04-01 | 2011-04-01 | Форсунка струйно-вихревая |
PCT/RU2012/000252 WO2012134357A1 (ru) | 2011-04-01 | 2012-03-30 | Форсунка струйно-вихревая |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011112745/05A RU2486965C2 (ru) | 2011-04-01 | 2011-04-01 | Форсунка струйно-вихревая |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011112745A RU2011112745A (ru) | 2012-10-10 |
RU2486965C2 true RU2486965C2 (ru) | 2013-07-10 |
Family
ID=46931725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011112745/05A RU2486965C2 (ru) | 2011-04-01 | 2011-04-01 | Форсунка струйно-вихревая |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2486965C2 (ru) |
WO (1) | WO2012134357A1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561107C1 (ru) * | 2014-10-08 | 2015-08-20 | Николай Васильевич Барсуков | Форсунка струйно-вихревая с эжектирующим факелом |
RU184936U1 (ru) * | 2018-08-03 | 2018-11-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Амурский государственный университет" | Центробежная форсунка с насадкой |
RU2725408C1 (ru) * | 2019-12-26 | 2020-07-02 | Общество с ограниченной ответственностью Центр прикладных исследований "Пульсар" - участник Проекта "Сколково" | Форсунка вакуумно-вихревая низкого давления с эжектирующим факелом |
RU207311U1 (ru) * | 2020-12-15 | 2021-10-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" (ВГТУ) | Форсунка вихревая для торкретирования |
RU221677U1 (ru) * | 2023-03-24 | 2023-11-16 | Алексей Сергеевич Аничкин | Форсунка эжекционная |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021077077A1 (en) * | 2019-10-18 | 2021-04-22 | Dlhbowles, Inc. | Fluidic oscillator for a nozzle assembly for enhanced cold performance |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU657858A1 (ru) * | 1977-03-02 | 1979-04-25 | Днепропетровский Химико-Технологический Институт Им. Ф.Э.Дзержинского | Струйно-вихрева форсунка |
SU1775184A1 (ru) * | 1990-03-20 | 1992-11-15 | Proizv Kooperativ Zarya Pri N | Pacпылиteль |
RU2011428C1 (ru) * | 1992-07-06 | 1994-04-30 | Вешкурцев Анатолий Александрович | Механическая форсунка |
RU2118904C1 (ru) * | 1991-05-20 | 1998-09-20 | Сундхольм Геран | Устройство для тушения пожаров, система для тушения пожаров |
RU2205703C2 (ru) * | 2001-06-21 | 2003-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Эко-Сервис К" | Форсунка |
EP1421996A1 (en) * | 2001-08-28 | 2004-05-26 | Tokyo Gas Company Limited | Nozzle and method of jetting fluid onto inner peripheral surface of conduit by the nozzle |
US20050133628A1 (en) * | 2003-12-17 | 2005-06-23 | Albert Fecht | Cone nozzle |
US20090218418A1 (en) * | 2005-08-04 | 2009-09-03 | Incro Limited | Atomising Nozzle and an Aerosol Canister Comprising an Atomising Nozzle |
-
2011
- 2011-04-01 RU RU2011112745/05A patent/RU2486965C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-03-30 WO PCT/RU2012/000252 patent/WO2012134357A1/ru active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU657858A1 (ru) * | 1977-03-02 | 1979-04-25 | Днепропетровский Химико-Технологический Институт Им. Ф.Э.Дзержинского | Струйно-вихрева форсунка |
SU1775184A1 (ru) * | 1990-03-20 | 1992-11-15 | Proizv Kooperativ Zarya Pri N | Pacпылиteль |
RU2118904C1 (ru) * | 1991-05-20 | 1998-09-20 | Сундхольм Геран | Устройство для тушения пожаров, система для тушения пожаров |
RU2011428C1 (ru) * | 1992-07-06 | 1994-04-30 | Вешкурцев Анатолий Александрович | Механическая форсунка |
RU2205703C2 (ru) * | 2001-06-21 | 2003-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Эко-Сервис К" | Форсунка |
EP1421996A1 (en) * | 2001-08-28 | 2004-05-26 | Tokyo Gas Company Limited | Nozzle and method of jetting fluid onto inner peripheral surface of conduit by the nozzle |
US20050133628A1 (en) * | 2003-12-17 | 2005-06-23 | Albert Fecht | Cone nozzle |
US20090218418A1 (en) * | 2005-08-04 | 2009-09-03 | Incro Limited | Atomising Nozzle and an Aerosol Canister Comprising an Atomising Nozzle |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561107C1 (ru) * | 2014-10-08 | 2015-08-20 | Николай Васильевич Барсуков | Форсунка струйно-вихревая с эжектирующим факелом |
RU184936U1 (ru) * | 2018-08-03 | 2018-11-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Амурский государственный университет" | Центробежная форсунка с насадкой |
RU2725408C1 (ru) * | 2019-12-26 | 2020-07-02 | Общество с ограниченной ответственностью Центр прикладных исследований "Пульсар" - участник Проекта "Сколково" | Форсунка вакуумно-вихревая низкого давления с эжектирующим факелом |
RU207311U1 (ru) * | 2020-12-15 | 2021-10-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" (ВГТУ) | Форсунка вихревая для торкретирования |
RU221677U1 (ru) * | 2023-03-24 | 2023-11-16 | Алексей Сергеевич Аничкин | Форсунка эжекционная |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011112745A (ru) | 2012-10-10 |
WO2012134357A1 (ru) | 2012-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2486965C2 (ru) | Форсунка струйно-вихревая | |
RU2511808C2 (ru) | Двухкомпонентная форсунка и способ распыления текучих сред посредством такой форсунки | |
RU2612631C1 (ru) | Форсунка вихревая | |
SE456850B (sv) | Munstycksanordning foer anvaendning vid rengoeringssystem foer pannor och liknande | |
CN105855078A (zh) | 一种具有多孔旋流壁的离心喷嘴和喷雾方法 | |
RU2737161C1 (ru) | Способ гидровихревого кинематического пылеподавления и устройство для его реализации | |
RU2523816C1 (ru) | Пневматическая форсунка (варианты) | |
RU2561107C1 (ru) | Форсунка струйно-вихревая с эжектирующим факелом | |
RU2636721C1 (ru) | Форсунка с параболическим завихрителем | |
CN101884959A (zh) | 一种旋流喷雾实心锥体喷嘴 | |
RU2624111C1 (ru) | Скруббер вентури с мелкодисперсным орошением | |
US11185834B2 (en) | Injection device for atomizing a liquid hydrocarbon charge | |
RU2725408C1 (ru) | Форсунка вакуумно-вихревая низкого давления с эжектирующим факелом | |
RU2435103C1 (ru) | Золоуловитель с вихревыми форсунками | |
RU2647028C1 (ru) | Форсунка распылителя дискового | |
RU2490052C1 (ru) | Скруббер | |
RU2655601C1 (ru) | Пневматический распылитель жидкости | |
RU109997U1 (ru) | Распылитель жидкости | |
EP3375528B1 (en) | Dispenser device of a jet of water in the form of a vortex | |
CN201195138Y (zh) | 一种喷嘴 | |
RU2623765C1 (ru) | Вихревой пылеуловитель | |
RU2532168C1 (ru) | Центробежная форсунка кочетова со встречно-закрученными потоками типа взп | |
RU2611867C1 (ru) | Форсунка распылителя дискового | |
CN208542705U (zh) | 碰撞式容器表面清洗喷嘴 | |
RU2416453C2 (ru) | Золоуловитель с вихревыми форсунками |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180402 |