RU2509261C1

RU2509261C1 - Pneumatic vortex nozzle

Info

Publication number: RU2509261C1
Application number: RU2012157847/06A
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: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2014-03-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: pneumatic vortex nozzle comprises a body, where an auger is pressed, elements for liquid and air supply, the body comprises two coaxial cylindrical bushings joined to each other: a bushing of larger diameter and a bushing of smaller diameter, and inside the bushing of smaller diameter, coaxially with it, there is an auger rigidly connected with its internal surface, for instance, pressed in it, besides, the outer surface of the auger represents a helical groove with the right or left thread. At the same time between the inner surface of the bushing of smaller diameter and the outer surface of the auger there is a helical outer cavity connected by means of a tube with a source of compressed air, and inside the auger there is a hole with the left or right helical thread, connected with the tube for supply of the liquid under pressure, at the same time direction of the helical thread of the hole inside the auger may be opposite to the direction of the outer helical groove of the auger, and in the bushing of larger diameter, coaxially to it, there is a shaped bushing, the inner surface of which is formed with conical and cylindrical surfaces and which is rigidly fixed in the bushing of larger diameter, for instance, by means of a threaded joint, via a sealing gasket to form a cylindrical chamber, which serves as a damper reservoir for even supply of compressed air into the helical outer cavity, besides, in the cylindrical cavity of the shaped bushing there is a free end of the tube for supply of liquid, placed in the coaxial elastic ring, which serves to damp hydraulic shocks in case of uneven supply of the liquid.

EFFECT: increased efficiency of liquid spraying.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей и растворов и может применяться в двигателестроении, химической и пищевой отраслях промышленности.The invention relates to means for spraying liquids and solutions and can be used in engine building, chemical and food industries.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка по патенту РФ №2455562, F02С 7/24, содержащая корпус с камерой, в которую запрессован шнек, причем в днище корпуса выполнено дроссельное отверстие, а в верхней части размещен штуцер с цилиндрическим отверстием, диффузором и прокладкой (прототип).The closest technical solution to the claimed object is the nozzle according to the patent of Russian Federation No. 2455562, F02C 7/24, comprising a housing with a chamber, into which the screw is pressed in, with a throttle hole in the bottom of the housing, and a fitting with a cylindrical hole, a diffuser and gasket (prototype).

Недостатком известной форсунки является то, что она не обеспечивает высокой степени распыла жидкости.A disadvantage of the known nozzle is that it does not provide a high degree of atomization of the liquid.

Технический результат - повышение эффективности распыления жидкости.EFFECT: increased efficiency of liquid spraying.

Это достигается тем, что в пневматической вихревой форсунке, содержащей корпус, в который запрессован шнек, и элементы для подвода жидкости и воздуха, корпус состоит из двух соосных, связанных между собой, цилиндрических втулок: втулки большего диаметра и втулки меньшего диаметра, а внутри втулки меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, например запрессованный в нее, причем внешняя поверхность шнека представляет собой винтовую канавку с правой или левой нарезкой, при этом между внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра и внешней поверхностью шнека образована винтовая внешняя полость, соединенная посредством трубки с источником сжатого воздуха, а внутри шнека выполнено отверстие с левой или правой винтовой нарезкой, соединенное с трубкой для подвода жидкости под давлением, при этом направление винтовой нарезки отверстия, выполненного внутри шнека, может быть противоположно направлению внешней винтовой канавки шнека, а во втулке большего диаметра, соосно ей, расположена фасонная втулка, внутренняя поверхность которой образована конической и цилиндрической поверхностями и которая жестко закреплена во втулке большего диаметра, например посредством резьбового соединения, через герметизирующую прокладку с образованием цилиндрической камеры, выполняющей функции демпферной емкости для равномерной подачи сжатого воздуха в винтовую внешнюю полость, причем в цилиндрической полости фасонной втулки расположен свободный конец трубки для подвода жидкости, размещенный в коаксиальном упругом кольце, служащем для демпфирования гидравлических ударов в случаях неравномерной подачи жидкости.This is achieved by the fact that in a pneumatic vortex nozzle containing a housing in which the screw is pressed in, and elements for supplying liquid and air, the housing consists of two coaxial cylindrical bushings connected to each other: a larger diameter sleeve and a smaller diameter sleeve, and inside the sleeve of smaller diameter, coaxial to it, is a screw, rigidly connected to its inner surface, for example, pressed into it, and the outer surface of the screw is a helical groove with right or left thread, while between the inner a screw outer cavity is formed by the surface of the sleeve of a smaller diameter and the outer surface of the screw, connected by a tube to a source of compressed air, and inside the screw there is a hole with a left or right screw thread connected to a tube for supplying fluid under pressure, while the direction of the screw thread of the hole, made inside the screw, may be opposite to the direction of the external screw groove of the screw, and in the sleeve of a larger diameter, coaxially to it, there is a shaped sleeve, the inner surface which is formed by conical and cylindrical surfaces and which is rigidly fixed in a sleeve of a larger diameter, for example by means of a threaded connection, through a sealing gasket with the formation of a cylindrical chamber that acts as a damper tank for uniformly supplying compressed air to the screw external cavity, and there is a free cavity in the cylindrical cavity of the shaped sleeve the end of the fluid supply tube, placed in a coaxial elastic ring, used for damping water hammer in cases of uneven fluid supply.

На чертеже изображен общий вид форсунки для распыливания жидкостей.The drawing shows a General view of the nozzle for spraying liquids.

Пневматическая вихревая форсунка состоит из корпуса, состоящего из двух соосных, связанных между собой, цилиндрических втулок: втулки 5 большего диаметра и втулки 4 меньшего диаметра. Внутри втулки 4 меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек 1, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, например запрессованный в нее. Внешняя поверхность шнека 1 представляет собой винтовую канавку с правой (или левой) нарезкой. При этом между внутренней поверхностью втулки 4 меньшего диаметра и внешней поверхностью шнека 1 образована винтовая внешняя полость 3, соединенная посредством трубки 12 с источником сжатого воздуха, например компрессором (на чертеже не показано).Pneumatic vortex nozzle consists of a housing consisting of two coaxial, interconnected, cylindrical bushings: bushings 5 of larger diameter and bushings 4 of smaller diameter. Inside the sleeve 4 of a smaller diameter, coaxial to it, is a screw 1, rigidly connected to its inner surface, for example, pressed into it. The outer surface of the screw 1 is a helical groove with a right (or left) thread. Moreover, between the inner surface of the sleeve 4 of a smaller diameter and the outer surface of the screw 1, a helical external cavity 3 is formed, connected by a tube 12 to a source of compressed air, for example, a compressor (not shown in the drawing).

Внутри шнека 1 выполнено отверстие 2 с левой (или правой) винтовой нарезкой, соединенное с трубкой 9 для подвода жидкости под давлением.Inside the screw 1, a hole 2 is made with a left (or right) screw thread, connected to a pipe 9 for supplying liquid under pressure.

При этом направление винтовой нарезки отверстия 2, выполненного внутри шнека 1, может быть противоположно направлению внешней винтовой канавки шнека.In this case, the direction of the screw thread of the hole 2 made inside the screw 1 can be opposite to the direction of the external screw groove of the screw.

Во втулке 5 большего диаметра, соосно ей, расположена фасонная втулка 7, внутренняя поверхность которой образована конической и цилиндрической поверхностями и которая жестко закреплена во втулке 5 большего диаметра, например посредством резьбового соединения, через герметизирующую прокладку 6 с образованием цилиндрической камеры 10, выполняющей функции демпферной емкости для равномерной подачи сжатого воздуха в винтовую внешнюю полость 3.In the sleeve 5 of a larger diameter, coaxial to it, is a shaped sleeve 7, the inner surface of which is formed by conical and cylindrical surfaces and which is rigidly fixed in the sleeve 5 of a larger diameter, for example by means of a threaded connection, through a sealing gasket 6 with the formation of a cylindrical chamber 10, which acts as a damper containers for uniform supply of compressed air to the screw external cavity 3.

В цилиндрической полости фасонной втулки 7 расположен свободный конец трубки 9 для подвода жидкости, размещенный в коаксиальном упругом кольце 8, служащем для демпфирования гидравлических ударов в случаях неравномерной подачи жидкости. В торцевой поверхности фасонной втулки 7 выполнены глухие отверстия 11 под ключ.In the cylindrical cavity of the shaped sleeve 7 is located the free end of the tube 9 for supplying fluid, placed in a coaxial elastic ring 8, which serves to dampen water hammer in cases of uneven fluid supply. In the end surface of the shaped sleeve 7 there are made blind holes 11 under the key.

Пневматическая вихревая форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.Pneumatic vortex nozzle for spraying liquids works as follows.

Жидкость подается по цилиндрическому отверстию трубки 9 в отверстие 2 с винтовой нарезкой, образуя внутренний вращающийся поток жидкости, а подача сжатого воздуха осуществляется в винтовую внешнюю полость 3, образуя внешний вращающийся поток воздуха.The fluid is supplied through a cylindrical hole of the tube 9 into the screw hole 2, forming an internal rotating fluid flow, and compressed air is supplied to the external screw cavity 3, forming an external rotating air flow.

На выходе из форсунки встречаются два вращающихся потока, причем один поток, внутренний - жидкости, совершает вращение в сторону, противоположную внешнему потоку воздуха. При взаимодействии вращающихся потоков на выходе из форсунки происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет их соударения в попутных или противоположно вращающихся потоках жидкости и воздуха (внешнего и внутреннего). При этом суммарный мелкодисперсный вращающийся поток на выходе может иметь направление вращения, которое определяется гидравлическим сопротивлением соответственно внешней или внутренней винтовых полостей, а может быть стационарным, в случае противоположного направления вращения потоков, и равенства их приведенных массовых скоростей.At the exit of the nozzle, there are two rotating streams, with one stream, the internal one of the liquid, which rotates in the direction opposite to the external air stream. In the interaction of rotating flows at the outlet of the nozzle, an additional crushing of liquid drops occurs due to their collision in the associated or opposite rotating flows of liquid and air (external and internal). In this case, the total finely divided rotating stream at the outlet may have a direction of rotation, which is determined by the hydraulic resistance of the external or internal screw cavities, respectively, and may be stationary, in the case of the opposite direction of rotation of the flows, and the equality of their reduced mass velocities.

Шнек 1 форсунки может быть выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира. При среднем давлении жидкости, подаваемой через цилиндрическое отверстие в трубке 9 под давлением 6…9 МПа, обеспечивается распыление от 400 до 1000 кг/ч жидкости. Форсунка проста в изготовлении и обслуживании.The nozzle screw 1 can be made of solid materials: tungsten carbide, ruby, sapphire. At an average liquid pressure supplied through a cylindrical hole in the tube 9 under a pressure of 6 ... 9 MPa, atomization of 400 to 1000 kg / h of liquid is ensured. The nozzle is easy to manufacture and maintain.

Claims

1. Pneumatic vortex nozzle containing a housing in which the screw is pressed in, and elements for supplying liquid and air, characterized in that the housing consists of two coaxial, interconnected, cylindrical bushings: a larger diameter sleeve and a smaller diameter sleeve, and inside the sleeve of smaller diameter, coaxial to it, there is a screw rigidly connected to its inner surface, for example, pressed into it, and the outer surface of the screw is a helical groove with right or left thread, while between the inner the surface of the sleeve of a smaller diameter and the outer surface of the screw is formed by a helical external cavity connected by a tube to a source of compressed air, and inside the screw there is a hole with a left or right screw thread connected to a pipe for supplying fluid under pressure, while the direction of the screw thread of the hole made inside the screw, it can be opposite to the direction of the external screw groove of the screw, and in the sleeve of a larger diameter, coaxially to it, there is a shaped sleeve, the inner surface of it is formed by conical and cylindrical surfaces and which is rigidly fixed in a sleeve of a larger diameter, for example by means of a threaded connection, through a sealing gasket with the formation of a cylindrical chamber acting as a damper tank for uniformly supplying compressed air to the screw external cavity, and there is a free cavity in the cylindrical cavity of the shaped sleeve the end of the tube for supplying fluid, placed in a coaxial elastic ring that serves to damp the water hammer in Luciano uneven liquid supply.

2. The pneumatic vortex nozzle according to claim 1, characterized in that the direction of the screw thread of the hole made inside the screw is opposite to the direction of the external screw groove of the screw.

3. The pneumatic vortex nozzle according to claim 1, characterized in that the nozzle screw is made of solid materials: tungsten carbide, ruby, sapphire.