RU2530128C1

RU2530128C1 - Acoustic sprayer

Info

Publication number: RU2530128C1
Application number: RU2013119195/05A
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: 2013-04-25
Filing date: 2013-04-25
Publication date: 2014-10-10
Also published as: RU2013119195A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: in acoustic sprayer the fastening element is made as a nut with internal threaded part passing into an annular groove being the cavity of a cavity resonator. The nut is pressed to the end collar of the resonator rod by a check nut. A spreader made as a perforated disk with the perforation coefficient falling within the range of optimal values 40%…60%, is attached to the nut on the side opposite to the cavities of the ring cavity resonator by a check nut.

EFFECT: higher efficiency of spraying.

1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам распиливания жидкостей, растворов и может быть использовано в сельскохозяйственной, пищевой и легкой промышленности.The invention relates to means for sawing liquids, solutions and can be used in the agricultural, food and light industries.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является акустический распылитель по патенту РФ №2409787, F02C 7/24, содержащий корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, патрубков для подвода воздуха и жидкости (прототип).The closest technical solution to the claimed object is an acoustic atomizer according to the patent of the Russian Federation No. 2409787, F02C 7/24, comprising a housing with an acoustic oscillation generator located in the form of a nozzle and resonator, nozzles for supplying air and liquid (prototype).

Недостатком известного акустического распылителя является то, что он не обеспечивает высокой степени распыла и надежности в работе механизма регулировки зазоров.A disadvantage of the known acoustic atomizer is that it does not provide a high degree of atomization and reliability in the operation of the clearance adjustment mechanism.

Технический результат - повышение эффективности распыления и надежности работы.The technical result is an increase in spraying efficiency and reliability.

Это достигается тем, что в акустическом распылителе, содержащем корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, патрубков для подвода воздуха и жидкости, генератор акустических колебаний выполнен в виде конического сопла, соосного с корпусом и имеющего кольцевое дроссельное отверстие с внешним диаметром dc, образованное срезом сопла и резонаторным стержнем диаметром dст и кольцевого объемного резонатора длиной h, образованного резонаторным стержнем и цилиндрической полостью с внешним диаметром dp в крепежном элементе, при этом полость объемного резонатора отстоит от среза сопла на расстоянии b, а патрубок для подачи воздуха расположен перпендикулярно оси корпуса и соединен с кольцевой полостью, образованной валиком и внутренней поверхностью корпуса, при этом на валике закреплена обойма с дроссельными отверстиями, соосными с кольцевым дроссельным отверстием, а также соосно закреплен резонаторный стержень, а распыляемая жидкость подается через патрубок, расположенный перпендикулярно оси корпуса в кольцевую полость, образованную кожухом и внешней поверхностью сопла, при этом один торец кожуха выполнен сплошным и связан с корпусом, а в другом торце, охватывающем коническое сопло, выполнены дроссельные отверстия, соосные с кольцевым дроссельным отверстием, а свободный резьбовой конец валика закреплен на торцевой перегородке корпуса через уплотнение с помощью контргайки, а на свободном конце резонаторного стержня выполнена резьба с торцевым буртиком, а крепежный элемент выполнен в виде гайки, имеющей внутреннюю резьбовую часть, переходящую в кольцевую проточку, являющуюся полостью объемного резонатора, при этом гайка поджимается к торцевому буртику резонаторного стержня посредством контргайки, а к гайке, со стороны, противоположной полостям кольцевого объемного резонатора, посредством контргайки, крепится рассекатель, выполненный в виде перфорированного диска с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне оптимальных величин: 40%...60%.This is achieved by the fact that in an acoustic atomizer containing a housing with an acoustic oscillator located in the form of a nozzle and a resonator, nozzles for supplying air and liquid, the acoustic oscillator is made in the form of a conical nozzle coaxial with the housing and having an annular throttle hole with an external diameter dc formed by a nozzle exit and a resonator rod with a diameter of dst and an annular volume resonator of length h formed by a resonator rod and a cylindrical cavity with an external diameter dp in the fastener, while the cavity of the cavity resonator is separated from the nozzle exit at a distance b, and the pipe for air supply is perpendicular to the axis of the housing and connected to the annular cavity formed by the roller and the inner surface of the housing, while a clip with throttle holes is fixed to the roller, coaxial with the annular throttle aperture, and the resonator rod is coaxially fixed, and the sprayed liquid is supplied through a nozzle located perpendicular to the axis of the housing into the annular cavity, formed the casing and the outer surface of the nozzle, while one end of the casing is solid and connected with the casing, and in the other end covering the conical nozzle, throttle openings are made, coaxial with the annular throttle aperture, and the free threaded end of the roller is fixed to the end wall of the casing through a seal with a lock nut, and on the free end of the resonator rod a thread with an end collar is made, and the fastening element is made in the form of a nut having an internal threaded part turning into an annular groove , which is the cavity of the cavity resonator, in this case the nut is pressed against the end flange of the resonator rod by means of a lock nut, and a divider made in the form of a perforated disk with a perforation coefficient lying in the optimal range is fastened to the nut, on the side opposite to the cavities of the ring cavity resonator values: 40% ... 60%.

На чертеже изображена схема распылителя акустического.The drawing shows a diagram of an acoustic spray.

Распылитель акустический содержит цилиндрический корпус 1 с размещенным внутри генератором звуковых колебаний ультразвукового частотного диапазона, выполненного в виде конического сопла 10, соосного с корпусом 1 и имеющего кольцевое дроссельное отверстие 11 с внешним диаметром dc, образованное срезом сопла и резонаторным стержнем 12 диаметром dcт и кольцевого объемного резонатора 14 длиной h, образованного резонаторным стержнем 12 и цилиндрической полостью с внешним диаметром dp в крепежном элементе 13, при этом полость объемного резонатора 14 отстоит от среза сопла 10 на расстоянии b. Воздух под давлением подается через патрубок 3, расположенный перпендикулярно оси корпуса 1, в кольцевую полость 7, образованную валиком 4 и внутренней поверхностью корпуса 1. На валике 4 закреплена обойма 5 с дроссельными отверстиями 6, соосными с кольцевым дроссельным отверстием 11, а также соосно закреплен резонаторный стержень 12.The acoustic sprayer contains a cylindrical body 1 with an ultrasonic frequency range acoustic oscillator located inside it, made in the form of a conical nozzle 10, coaxial with the body 1 and having an annular throttle aperture 11 with an external diameter dc, formed by a nozzle cut and a resonator rod 12 with a diameter dct and an annular volumetric a cavity 14 of length h formed by a cavity 12 and a cylindrical cavity with an outer diameter dp in the fastener 13, the cavity of the cavity resonator 14 spaced from the nozzle exit 10 at a distance b. Air is supplied under pressure through a pipe 3, perpendicular to the axis of the housing 1, into the annular cavity 7 formed by the roller 4 and the inner surface of the housing 1. A holder 5 is fixed to the roller 4 with throttle holes 6, coaxial with the annular throttle hole 11, and also coaxially fixed resonator rod 12.

Свободный резьбовой конец валика 4 закреплен на торцевой перегородке 16 корпуса 1 через уплотнение 18 с помощью контргайки 17.The free threaded end of the roller 4 is fixed to the end wall 16 of the housing 1 through the seal 18 using a lock nut 17.

На свободном конце резонаторного стержня 12 выполнена резьба с торцевым буртиком (на чертеже не показано), а крепежный элемент выполнен в виде гайки 13, имеющей внутреннюю резьбовую часть, переходящую в кольцевую проточку 14, являющуюся полостью объемного резонатора, при этом гайка 13 поджимается к торцевому буртику резонаторного стержня 12 посредством контргайки 19.At the free end of the resonator rod 12, a thread with an end collar is made (not shown in the drawing), and the fastening element is made in the form of a nut 13 having an internal threaded part turning into an annular groove 14, which is a cavity of the cavity resonator, while the nut 13 is pressed against the end the flange of the resonator rod 12 by means of a lock nut 19.

Обойма 5 контактирует по скользящей посадке с цилиндрическим хвостовиком сопла 10. Распыляемая жидкость подается через патрубок 2, расположенный перпендикулярно оси корпуса 1 в кольцевую полость 15, образованную кожухом 8 и внешней поверхностью сопла 10, при этом один торец кожуха выполнен сплошным и связан с корпусом 1, а в другом торце, охватывающем коническое сопла 10, выполнены дроссельные отверстия 9, соосные с кольцевым дроссельным отверстием 11.The holder 5 contacts in a sliding fit with the cylindrical shank of the nozzle 10. The sprayed liquid is supplied through a pipe 2 located perpendicular to the axis of the housing 1 into the annular cavity 15 formed by the casing 8 and the outer surface of the nozzle 10, while one end of the casing is made continuous and connected with the housing 1 and at the other end, covering the conical nozzle 10, throttle holes 9 are made, coaxial with the annular throttle hole 11.

Для оптимальной работы форсунки должны соблюдаться следующие соотношения ее параметров.For optimal operation of the nozzle, the following ratios of its parameters must be observed.

Отношение длины h кольцевого объемного резонатора 14 к расстоянию b от открытой поверхности полости объемного резонатора 14 до среза сопла 10 лежит в оптимальном интервале величин h/b=0,7÷1,3.The ratio of the length h of the annular volume resonator 14 to the distance b from the open surface of the cavity of the volume resonator 14 to the nozzle exit 10 lies in the optimal range of values h / b = 0.7 ÷ 1.3.

Отношение внешнего диаметра dp кольцевого объемного резонатора 14 к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня 12, лежит в оптимальном интервале величин: d_p/ d_ст=1,2÷1,9.The ratio of the outer diameter dp of the annular volume resonator 14 to the diameter dst of the outer cylindrical surface of the resonator rod 12 lies in the optimal range of values: d _p / d _article = 1.2 ÷ 1.9.

Отношение диаметра dc кольцевого дроссельного отверстия 11 сопла к диаметру dcт внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня 12, лежит в оптимальном интервале величин: d_c/d_ст=1,1÷1,7.The ratio of the diameter dc of the annular throttle hole 11 of the nozzle to the diameter dct of the outer cylindrical surface of the resonator rod 12 lies in the optimal range of values: d _c / d _st = 1.1 ÷ 1.7.

К гайке 13, со стороны, противоположной полостям кольцевого объемного резонатора 14, посредством контргайки 19, крепится рассекатель 20, выполненный в виде перфорированного диска с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне оптимальных величин: 40%…60%.To the nut 13, from the side opposite to the cavities of the annular cavity resonator 14, by means of the lock nut 19, a divider 20 is mounted, made in the form of a perforated disk with a perforation coefficient lying in the range of optimal values: 40% ... 60%.

Распылитель акустический работает следующим образом. Распыливающий агент, например воздух, подается по патрубку 3 в полость 7, затем через дроссельные отверстия 6 обоймы 5 в кольцевое дроссельное отверстие 11 с внешним диаметром dc, образованное срезом сопла и резонаторным стержнем 12, и затем встречает на своем пути кольцевой объемный резонатор 14. В результате прохождения резонатора 14 распыливающим агентом (например, воздухом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию жидкости, подаваемой через патрубок 2 в полость 15, образованную кожухом 8 и внешней поверхностью сопла 10, откуда она попадает на дроссельные отверстия 9 в торце кожуха 8, и затем дробится под воздействием акустических колебаний воздуха на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с воздухом, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности сопла 10.The acoustic spray operates as follows. The spraying agent, for example air, is supplied through the nozzle 3 to the cavity 7, then through the throttle holes 6 of the cage 5 into the annular throttle hole 11 with an outer diameter dc formed by the nozzle exit and the resonator rod 12, and then encounters an annular volume resonator 14 in its path. As a result of the passage of the resonator 14 by a spraying agent (for example, air), pressure pulsations arise in the latter, creating acoustic vibrations, the frequency of which depends on the parameters of the resonator. The acoustic vibrations of the spraying agent contribute to finer atomization of the liquid supplied through the pipe 2 to the cavity 15 formed by the casing 8 and the outer surface of the nozzle 10, from where it enters the throttle holes 9 in the end face of the casing 8, and then crushes under the influence of acoustic air vibrations into small drops As a result, a torch of the sprayed solution with air is formed, the root angle of which is determined by the angle of inclination of the conical surface of the nozzle 10.

Рассекатель 20, как дополнительный элемент, участвующий в дроблении капель и выполненный в виде перфорированного диска с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне оптимальных величин: 40%…60%, осуществляет образование тонкораспыленной дисперсной среды.The divider 20, as an additional element involved in the crushing of droplets and made in the form of a perforated disk with a perforation coefficient lying in the range of optimal values: 40% ... 60%, forms a finely dispersed dispersed medium.

Claims

An acoustic atomizer comprising a housing with an acoustic oscillator in the form of a nozzle and a resonator, nozzles for supplying air and liquid, and an acoustic oscillator in the form of a conical nozzle coaxial with the housing and having an annular orifice with an outer diameter dc formed by a nozzle exit and a resonator rod with a diameter dct and an annular volume resonator of length h formed by a resonator rod and a cylindrical cavity with an external diameter dp in the fastener the cavity of the cavity resonator is separated from the nozzle exit at a distance b, and the nozzle for supplying air is perpendicular to the axis of the housing and is connected to the annular cavity formed by the roller and the inner surface of the housing, while a clip is fixed to the roller with throttle holes coaxial with the ring throttle hole, and the resonator rod is coaxially fixed, and the sprayed liquid is supplied through a pipe located perpendicular to the axis of the housing into the annular cavity formed by the casing and the outer surface nozzle, while one end of the casing is solid and connected with the body, and in the other end, covering the conical nozzle, throttle holes are made, coaxial with the annular throttle hole, the free threaded end of the roller is fixed to the end wall of the housing through the seal with a lock nut, and at the free end of the resonator rod, a thread with an end collar is made, and the fastening element is made in the form of a nut having an internal threaded part turning into an annular groove, which is a volume cavity resonator, while the nut is pressed against the end flange of the resonator rod by means of a lock nut, characterized in that a divider made in the form of a perforated disk with a perforation coefficient lying in the range of optimal values is attached to the nut, on the side opposite to the cavities of the annular volume resonator : 40% ... 60%.