RU2542239C1

RU2542239C1 - Liquid atomiser

Info

Publication number: RU2542239C1
Application number: RU2013149091/05A
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: 2013-11-06
Filing date: 2013-11-06
Publication date: 2015-02-20

Abstract

FIELD: fire safety.

SUBSTANCE: in liquid atomiser the plated bumper is attached axially to the housing to the end face of the nozzle. The bumper consists of at least two plates perpendicular to the housing axis and parallel to each other. The first plate is attached to the end surface of the nozzle through at least three fastening elements comprising a screw and placement shims mounted between the plate and the end surface of the nozzle. The first plate has a central opening. The second plate is made solid and attached to the first one by means of at least three fastening elements comprising a screw and placement shims mounted between the plates. On the conical side surface of the nozzle coaxially to the housing an atomiser is fixed covering the plated bumper and made in the form of a perforated diffuser.

EFFECT: increased efficiency of fine atomisation of liquid.

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 распылитель (ороситель) по патенту RU №2111033, A62C 31/02, опубл. 20.05.98), содержащий полый цилиндрический корпус с патрубком подвода жидкости жиклер, и дополнительный ряд дроссельных отверстий.The closest technical solution to the claimed object is the sprayer (sprinkler) according to patent RU No. 2111033, A62C 31/02, publ. 05/20/98), containing a hollow cylindrical body with a nozzle for supplying liquid, and an additional row of throttle openings.

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 в распылителе жидкости, содержащем полый цилиндрический корпус, соединенный с соплом, в котором выполнены отверстия, полый корпус состоит из цилиндрической части с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости и внутренней резьбой для соединения с коническим соплом, корпус и сопло образуют две, соосных между собой внутренних камеры, при этом цилиндрическая камера служит для подвода жидкости, а коническая камера, образованная поверхностью усеченного конуса сопла, является нагнетательной камерой для создания повышенного давления, а на сопле, со стороны, противоположной подводу жидкости, выполнен жиклер, который состоит из цилиндрического дроссельного отверстия и конического отверстия с расширением в сторону объекта, при этом на поверхности конического отверстия выполнена винтовая нарезка, а на конической боковой поверхности сопла выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий, оси которых перпендикулярны боковой поверхности сопла, и в каждом ряду выполнено, по крайней мере, три цилиндрических дроссельных отверстия, причем в горизонтальной плоскости проекции осей отверстий в этих рядах отстоят друг от друга на угол 7,5…60°, а к торцевой поверхности сопла, осесимметрично корпусу, крепится пластинчатый отбойник, состоящий из перпендикулярных оси корпуса и параллельных между собой, по крайней мере, двух пластин, при этом первая пластина крепится к торцевой поверхности сопла посредством, по крайней мере, трех крепежных элементов, включающих в себя винт, и простановочные калиброванные шайбы, устанавливаемые между пластиной и торцевой поверхностью сопла, причем первая пластина имеет центральное отверстие, а вторая пластина выполнена сплошной и крепится к первой посредством, по крайней мере, трех крепежных элементов, включающих в себя винт, и простановочные калиброванные шайбы, устанавливаемые между пластинами.This is achieved by the fact that in a liquid atomizer comprising a hollow cylindrical body connected to a nozzle in which openings are made, the hollow body consists of a cylindrical part with an external thread for connecting to a nozzle of a distribution pipe for supplying liquid and an internal thread for connecting with a conical nozzle, the casing and the nozzle form two inner chambers coaxial with each other, while the cylindrical chamber serves to supply fluid, and the conical chamber formed by the surface of the truncated cone of the a, is an injection chamber to create increased pressure, and a nozzle is made on the nozzle, on the side opposite to the fluid supply, which consists of a cylindrical throttle bore and a conical bore with expansion towards the object, while a screw thread is made on the surface of the conical bore, and at least two rows of cylindrical throttle holes are made on the conical side surface of the nozzle, the axes of which are perpendicular to the side surface of the nozzle, and in each row is made along the edge at least three cylindrical throttle holes, moreover, in the horizontal plane of the projection of the axis of the holes in these rows, they are separated by an angle of 7.5 ... 60 °, and a plate chipper consisting of perpendicular to the axis of the body is attached to the end surface of the nozzle, axisymmetrically to the body parallel to each other, at least two plates, while the first plate is attached to the end surface of the nozzle by means of at least three fasteners, including a screw, and spacing calibrated washers, set s between the plate and the end surface of the nozzle, wherein the first plate has a central hole, and the second plate is continuous and fixed to the first by means of at least three fastening elements including a bolt and prostanovochnye calibrated washers mounted between the plates.

На чертеже представлена схема распылителя жидкости.The drawing shows a diagram of a liquid atomizer.

Распылитель жидкости содержит полый корпус, состоящий из цилиндрической части 1 с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости и внутренней резьбой для соединения с коническим соплом 2.The liquid spray contains a hollow body, consisting of a cylindrical part 1 with an external thread for connecting to the nozzle of the distribution pipe for supplying fluid and an internal thread for connecting with a conical nozzle 2.

Корпус и сопло образуют две, соосных между собой внутренних камеры. Цилиндрическая камера 3 служит для подвода жидкости, а коническая камера 4, образованная поверхностью усеченного конуса сопла, является нагнетательной камерой для создания повышенного давления.The body and nozzle form two inner chambers that are aligned with each other. A cylindrical chamber 3 serves to supply fluid, and a conical chamber 4 formed by the surface of the truncated cone of the nozzle is an injection chamber to create increased pressure.

На сопле, со стороны, противоположной подводу жидкости, выполнен жиклер, который состоит из цилиндрического дроссельного отверстия 8 и конического отверстия 9 с расширением в сторону объекта. При этом на поверхности конического отверстия 9 выполнена винтовая (на чертеже не показано) нарезка (например, коническая резьба с крупным шагом) для создания веерообразного выхода жидкости из жиклера.At the nozzle, on the side opposite to the fluid supply, a nozzle is made, which consists of a cylindrical throttle hole 8 and a conical hole 9 with an extension towards the object. At the same time, on the surface of the conical hole 9, screw (not shown in the drawing) cutting (for example, a tapered thread with a large pitch) is made to create a fan-shaped liquid exit from the nozzle.

На конической боковой поверхности 5 сопла выполнено, по крайней мере, два ряда цилиндрических дроссельных отверстий 6 и 7, оси которых перпендикулярны боковой поверхности 5 сопла 2, и в каждом ряду выполнено, по крайней мере, три цилиндрических дроссельных отверстия, причем в горизонтальной плоскости проекции осей отверстий 6 и 7 в этих рядах отстоят друг от друга на угол 7,5…60° для создания мелкодисперсной сплошной фазы распыливаемой жидкости.At least two rows of cylindrical throttle openings 6 and 7 are made on the conical side surface 5 of the nozzle, the axes of which are perpendicular to the side surface 5 of the nozzle 2, and at least three cylindrical throttle openings are made in each row, moreover, in the horizontal plane of the projection the axes of holes 6 and 7 in these rows are separated from each other by an angle of 7.5 ... 60 ° to create a finely divided continuous phase of the sprayed liquid.

К торцевой поверхности сопла 5, осесимметрично корпусу 1, крепится пластинчатый отбойник, состоящий из перпендикулярных оси корпуса и параллельных между собой, по крайней мере, двух пластин. Первая пластина 11 крепится к торцевой поверхности сопла 5 посредством, по крайней мере, трех крепежных элементов 15, включающих в себя винт, и простановочные калиброванные шайбы 13, устанавливаемые между пластиной 11 и торцевой поверхностью сопла 5.Attached to the end surface of the nozzle 5, axisymmetrically to the housing 1, is a plate chipper consisting of at least two plates perpendicular to the axis of the housing and parallel to each other. The first plate 11 is attached to the end surface of the nozzle 5 by means of at least three fasteners 15, including a screw, and a calibrated washer 13 installed between the plate 11 and the end surface of the nozzle 5.

Первая пластина 11 имеет центральное отверстие 10, а вторая пластина 12 выполнена сплошной и крепится к первой посредством, по крайней мере, трех крепежных элементов 16, включающих в себя винт, и простановочные калиброванные шайбы 14, устанавливаемые между пластинами 11 и 12.The first plate 11 has a central hole 10, and the second plate 12 is solid and fastened to the first by at least three fasteners 16 including a screw and calibrated washers 14 installed between the plates 11 and 12.

Вторая, сплошная пластина 12 пластинчатого отбойника может быть выполнена не плоской, а выпуклой или вогнутой (на чертеже не показано), причем вершина выпуклой поверхности может быть направлена как в сторону торцевой поверхности сопла 5, так и от нее. Это зависит от вязкости распыливаемой жидкости и требуемой степени дисперсности распыливаемого потока жидкости.The second, solid plate 12 of the plate chipper can be made not flat, but convex or concave (not shown in the drawing), and the apex of the convex surface can be directed both to the side of the end surface of the nozzle 5 and away from it. It depends on the viscosity of the sprayed liquid and the required degree of dispersion of the sprayed liquid stream.

На конической боковой поверхности 5 сопла соосно корпусу закреплен распылитель 17, охватывающий пластинчатый отбойник и выполненный в виде перфорированного диффузора.On the conical side surface 5 of the nozzle coaxially to the casing, a sprayer 17 is fixed, covering the plate chipper and made in the form of a perforated diffuser.

Работа распылителя жидкости осуществляется следующим образом.The operation of the liquid atomizer is as follows.

Распылитель устанавливается в рабочее состояние в вертикальном положении. При подаче жидкости в корпус 1 под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа в жиклере и цилиндрических дроссельных отверстиях 6 и 7 создаются потоки жидкости, устремляющиеся к выходным срезам отверстий и жиклера.The sprayer is installed in an upright position. When the fluid is supplied to the housing 1 under the action of a pressure drop of 0.4 ... 0.8 MPa, liquid flows are created in the nozzle and cylindrical throttle openings 6 and 7, rushing to the outlet sections of the holes and the nozzle.

При столкновении расширяющихся потоков жидкости, истекающих через выходное коническое отверстие жиклера с винтовой нарезкой и цилиндрические дроссельные отверстия 6 и 7, происходит образование веерообразного газожидкостного потока в виде пелены, т.е. реализуется механизм дробления капель жидкости, но генерируемый пеленообразный поток отклоняется от горизонтальной плоскости на больший угол, в диапазоне от 45 до 60°, в направлении к центральной области орошаемой поверхности, расположенной непосредственно под жиклером, а вторичное дробление капель жидкости и получение мелкодисперсного факела обеспечивает пластинчатый отбойник.In the collision of expanding fluid flows flowing out through the conical outlet of the screw with a threaded nozzle and cylindrical throttle holes 6 and 7, a fan-shaped gas-liquid flow in the form of a shroud is formed, i.e. a mechanism for crushing liquid droplets is implemented, but the generated swell-like flow deviates from the horizontal plane by a larger angle, in the range from 45 to 60 °, in the direction of the central region of the irrigated surface located directly below the nozzle, and the secondary crushing of liquid droplets and obtaining a finely dispersed torch provides a plate chipper.

Предлагаемый мелкодисперсный распылитель может использоваться в противопожарной технике, например, в составе спринклерных или дренчерных систем пожаротушения, в сельском хозяйстве - для распыления различного типа веществ на посевных площадях и в производственных помещениях, а также в устройствах химической технологии и в теплоэнергетике - для распыления топлива, а также в отраслях техники, где требуется генерация распыленных мелкодисперсных потоков жидкости как в замкнутом, так и в открытом пространстве.The proposed fine spray can be used in fire fighting equipment, for example, as part of sprinkler or deluge fire extinguishing systems, in agriculture - for spraying various types of substances on sown areas and in industrial premises, as well as in chemical technology devices and in the power system - for spraying fuel, as well as in branches of technology where the generation of atomized finely dispersed fluid flows is required both in closed and open spaces.

Claims

A liquid atomizer comprising a hollow cylindrical body connected to a nozzle in which openings are made, the hollow body consists of a cylindrical part with an external thread for connecting to a nozzle of a distribution pipe for supplying liquid and an internal thread for connecting with a conical nozzle, the body and the nozzle form two coaxial interconnected inner chambers, while the cylindrical chamber serves to supply fluid, and the conical chamber formed by the surface of the truncated cone of the nozzle is injection a chamber for creating increased pressure, and a nozzle is made on the nozzle from the side opposite to the fluid supply, which consists of a cylindrical throttle hole and a conical hole expanding towards the object, while screw cutting is made on the surface of the conical hole, and on the conical side surface of the nozzle at least two rows of cylindrical throttle holes are made, the axes of which are perpendicular to the side surface of the nozzle, and at least three cylindrical holes are made in each row one-piece openings, characterized in that a plate chipper is fixed to the nozzle end surface axisymmetrically to the casing, consisting of at least two plates perpendicular to the casing axis and the first plate being attached to the nozzle end surface by at least three fasteners, including a screw and mounting calibrated washers installed between the plate and the end surface of the nozzle, the first plate having a central hole and the second plate made solid and fastened to the first by means of at least three fasteners, including a screw and spaced calibrated washers installed between the plates, and on the conical side surface of the nozzle coaxial to the casing there is a sprayer covering the plate chipper and made in the form of a perforated diffuser.