RU2519253C1

RU2519253C1 - Kochetov nozzle to spray fluids

Info

Publication number: RU2519253C1
Application number: RU2013111423/05A
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: 2013-03-14
Filing date: 2013-03-14
Publication date: 2014-06-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: in a fluid nozzle the lower part of a centre hub is fitted by a rigidly fixed sprayer which is made as a truncated cone being coaxial to the central hole of the centre hub and fastened to the base of the centre hub cylinder by its top base. A sprinkler made as a round end plate is attached to the bottom base of the truncated cone by at least three spokes. The plate ends are folded to the annular gap side. Spiral grooves are provided on the outer side surface of the truncated cone.

EFFECT: higher efficiency of fluid atomisation.

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 liquids 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 №2461427, А62С 31/02, опубл. 20.05.98), содержащая полый корпус с соплом и центральным сердечником.The closest technical solution to the claimed object is the nozzle according to patent RU No. 2461427, A62C 31/02, publ. 05/20/98), 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. Это связано с тем, что потоки капель, генерируемые большей частью отверстий, ориентированы в горизонтальном направлении и имеют на выходе из форсунки симметричное распределение относительно горизонтальной плоскости.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, a sprayer of this design does not allow to achieve a given distribution of flows of fine droplets on the irrigation surface of the required area without increasing the flow rate of the liquid. This is due to the fact that the droplet flows generated by most of the holes are oriented in the horizontal direction and have a symmetrical distribution relative to the horizontal plane at the nozzle exit.

Технический результат - повышение эффективности мелкодисперсного распыливания жидкости.The technical result is an increase in the efficiency of fine atomization of a liquid.

Это достигается тем, что жидкостная форсунка, содержащая полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником, имеющим центральное отверстие и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, при этом кольцевой зазор соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, отличается тем, что к центральному сердечнику в его нижней части жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде усеченного конуса, соосного центральному отверстию сердечника и прикрепленного своим верхним основанием к основанию цилиндра центрального сердечника, а к нижнему основанию усеченного конуса посредством, по крайней мере трех спиц, прикреплен рассекатель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, а на внешней боковой поверхности усеченного конуса имеются винтовые канавки.This is achieved by the fact that a liquid nozzle containing a hollow body with a nozzle and a central core, the body is made with a channel for supplying liquid and contains a coaxial sleeve rigidly connected to it with a nozzle fixed in its lower part, made in the form of a cylindrical two-stage sleeve, the upper cylindrical the step of which is connected by means of a threaded connection with a central core coaxial with it, having a central hole and installed with an annular gap relative to the inner surface of the cylinder bushing, wherein the annular gap is connected to at least three radial channels made in a two-stage bushing, connecting it to the annular cavity formed by the inner surface of the bushing and the outer surface of the upper cylindrical stage, and the annular cavity is connected with the channel of the housing for supplying fluid , characterized in that to the central core in its lower part is rigidly attached to the atomizer, made in the form of a truncated cone, coaxial with the central hole of the core and attached with its upper base to the base of the cylinder of the central core, and to the lower base of the truncated cone, a divider is attached, which is made in the form of an end round plate, the edges of which are bent towards the annular gap, and on the external lateral surface of the truncated cone there are screw grooves.

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

Форсунка содержит цилиндрический полый корпус 1 с каналом 3 для подвода жидкости и соосную, жестко связанную с корпусом втулку 2 с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки 4, верхняя цилиндрическая ступень 6 которой соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником 7, имеющим центральное отверстие 9 и установленным с кольцевым зазором 10 относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки 4.The nozzle comprises a cylindrical hollow body 1 with a channel 3 for supplying liquid and a coaxial sleeve 2 rigidly connected to the body with a nozzle fixed in its lower part, made in the form of a cylindrical two-stage sleeve 4, the upper cylindrical step 6 of which is connected by a threaded connection with it coaxial a Central core 7 having a Central hole 9 and installed with an annular gap 10 relative to the inner surface of the cylindrical sleeve 4.

Кольцевой зазор 10 соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами 5, выполненными в двухступенчатой втулке 4, соединяющими его с кольцевой полостью 8, образованной внутренней поверхностью втулки 2 и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени 6, причем кольцевая полость 8 связана с каналом 3 корпуса 1 для подвода жидкости.The annular gap 10 is connected with at least three radial channels 5, made in a two-stage sleeve 4, connecting it with an annular cavity 8 formed by the inner surface of the sleeve 2 and the outer surface of the upper cylindrical stage 6, and the annular cavity 8 is connected with the channel 3 of the housing 1 for fluid supply.

К центральному сердечнику 7 в его нижней части жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде усеченного конуса 11, соосного центральному отверстию 9 сердечника и прикрепленного своим верхним основанием к основанию цилиндра центрального сердечника 7, а к нижнему основанию усеченного конуса 11 посредством, по крайней мере, трех спиц 13 прикреплен рассекатель 12, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора 10.An atomizer made in the form of a truncated cone 11 coaxial to the central hole 9 of the core and fastened with its upper base to the base of the cylinder of the central core 7, and to the lower base of the truncated cone 11 by at least three the spokes 13 is attached a divider 12, which is made in the form of an end round plate, the edges of which are bent towards the annular gap 10.

На внешней боковой поверхности усеченного конуса 11 имеются винтовые канавки (на чертеже не показано), которые способствуют более интенсивному распыливанию жидкости.On the outer side surface of the truncated cone 11 there are screw grooves (not shown in the drawing), which contribute to a more intensive atomization of the liquid.

Работа форсунки осуществляется следующим образом.The nozzle is as follows.

Жидкость под давлением подается в полость корпуса форсунки 1 и затем поступает по двум направлениям: первое в кольцевую полость 8 через радиальные каналы 5, затем в кольцевой зазор 10 между соплом и центральным сердечником 7. При давлениях на входе более 0,2 МПа жидкость разгоняется с образованием пленки жидкости, которая не отрывается от его внешней поверхности и приобретает вращательное движение на винтовой внешней поверхности усеченного конуса 11.Liquid under pressure is supplied to the cavity of the nozzle body 1 and then flows in two directions: the first into the annular cavity 8 through radial channels 5, then into the annular gap 10 between the nozzle and the central core 7. At inlet pressures of more than 0.2 MPa, the liquid accelerates with the formation of a liquid film, which does not come off its outer surface and acquires rotational motion on the helical outer surface of the truncated cone 11.

Второе направление, по которому поступает жидкость через канал 3 для подвода жидкости в полость центрального отверстия 9 центрального сердечника 7, а затем через полость усеченного конуса 11 поступает на рассекатель 12, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора 10, при этом происходит многократное дробление капельных потоков жидкости, истекающих по этим направлениям.The second direction in which fluid enters through the channel 3 for supplying fluid into the cavity of the Central hole 9 of the Central core 7, and then through the cavity of the truncated cone 11 enters the divider 12, which is made in the form of an end round plate, the edges of which are bent towards the annular gap 10 In this case, multiple crushing of droplet fluid flows flowing out in these directions occurs.

Наличие газовых включений в жидкости дополнительно возмущает ее поверхность, что приводит к волнообразованию и объемному дроблению жидкостной пленки. Потери механической энергии при внешнем разгоне (по внешней конической поверхности) уменьшаются по сравнению с таким же разгоном в закрытом канале.The presence of gas inclusions in a liquid additionally perturbs its surface, which leads to wave formation and volumetric crushing of the liquid film. The loss of mechanical energy during external acceleration (on the external conical surface) is reduced compared with the same acceleration in a closed channel.

Форсунка может использоваться в различных отраслях техники, где требуется создать распыленные потоки жидкости как в замкнутом, так и в открытом пространстве. Жидкостная форсунка может применяться, например, в стационарных системах пожаротушения спринклерного типа, 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 fields of technology where it is required to create atomized fluid flows in both closed and open spaces. A liquid nozzle can be used, for example, in stationary fire extinguishing systems of the sprinkler type, as well as in mechanical 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 nozzle for spraying liquids, containing a hollow body with a nozzle and a central core, the body is made with a channel for supplying liquid and contains a coaxial sleeve rigidly connected to it with a nozzle fixed in its lower part, made in the form of a cylindrical two-stage sleeve, the upper cylindrical stage of which is connected by means of a threaded connection with a central core coaxial with it, having a central hole and installed with an annular gap relative to the inner surface of the cylindrical w ulcers, while the annular gap is connected to at least three radial channels made in a two-stage sleeve, connecting it to the annular cavity formed by the inner surface of the sleeve and the outer surface of the upper cylindrical stage, and the annular cavity is connected with the channel of the housing for supplying liquid, characterized in that the atomizer made in the form of a truncated cone coaxial with the central hole of the core and attached with its the upper base to the base of the cylinder of the central core, and to the lower base of the truncated cone through at least three spokes, a divider is attached, which is made in the form of an end circular plate, the edges of which are bent towards the annular gap, and there are helical grooves on the outer side surface of the truncated cone.