RU2543860C1

RU2543860C1 - Centrifugal atomiser with active sprayer

Info

Publication number: RU2543860C1
Application number: RU2013152490/05A
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: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2015-03-10

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to fluid sprayers and may be used in machine building, chemical and food industries. Atomiser smaller diameter sleeve is attached to at least two inclined rods. Active sprayers composed by blades are secured at every said rod. Inclined rods with active sprayers are secured at smaller-diameter sleeve end surface. Free ends of said rods are connected with plate sprayer solid plate. Said plate can be flat, concave or convex. Convex surface vertex can be directed towards both the swirling intensifier end surface and therefrom.

EFFECT: higher efficiency of spraying.

1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей и растворов и может применяться в двигателестроении, химической и пищевой 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 №2427402, F02C 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. 2427402, F02C 7/24, containing a housing with a chamber, into which the screw is pressed in, and a throttle hole is made in the bottom of the housing, and a fitting with a cylindrical hole, a diffuser and gasket (prototype).

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

Технический результат - повышение эффективности распыления.The technical result is an increase in spraying efficiency.

Это достигается тем, что в центробежной форсунке с активным распылителем, содержащей корпус, в который запрессован шнек, и штуцер для подвода жидкости, корпус состоит из двух соосных, связанных между собой, цилиндрических втулок: втулки большего диаметра и втулки меньшего диаметра, при этом 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, а внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, а во втулке большего диаметра, соосно ей, расположен штуцер, жестко закрепленный в ней, например, посредством резьбового соединения, через герметизирующую прокладку, при этом внутри штуцера соосно выполнено цилиндрическое отверстие, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор, который соединен с цилиндрической камерой, образованной внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра, и торцевой поверхностью шнека, а к торцевой поверхности втулки меньшего диаметра прикреплены, по крайней мере, два наклонно расположенных стержня, на каждом из которых закреплены активные распылители, например выполненные в виде лопастей, опирающихся в нижней части на упоры, закрепленные на стержнях, перпендикулярно их осям, причем стержни наклонены в сторону от оси форсунки, т.е. по конической поверхности, вершина которой направлена в сторону втулки большего диаметра, а наклонно расположенные стержни с активными распылителями, закрепленные на торцевой поверхности втулки меньшего диаметра, своими свободными концами соединены со сплошной пластиной пластинчатого распылителя, которая выполнена плоской, или выпуклой, или вогнутой, причем вершина выпуклой поверхности может быть направлена как в сторону торцевой поверхности втулки меньшего диаметра, так и от нее. На чертеже изображен общий вид центробежной форсунки с активным распылителем.This is achieved by the fact that in a centrifugal nozzle with an active atomizer containing a housing in which the screw is pressed in and a fitting for supplying fluid, the housing consists of two coaxial, interconnected, cylindrical bushings: a larger diameter sleeve and a smaller diameter sleeve, while inside smaller diameter bushings, coaxial to it, a screw is located, rigidly connected to its inner surface, for example, pressed into it, and the outer surface of the screw is a helical groove, and a screw hole is made inside the screw threaded, and in the sleeve of a larger diameter, coaxial to it, there is a fitting rigidly fixed therein, for example, by means of a threaded connection, through a sealing gasket, while a cylindrical hole is made coaxially inside the fitting, passing into an axisymmetrically located diffuser, which is connected to the cylindrical chamber formed by the inner surface of the sleeve of a smaller diameter and the end surface of the screw, and at least two obliquely mounted to the end surface of the sleeve of a smaller diameter GOVERNMENTAL rod, on each of which are secured active dispensers, for example made in the form of arms resting at the bottom on stops fixed to the rods perpendicular to their axes, said rods are inclined away from the axis of the injector, i.e. on a conical surface, the apex of which is directed towards the sleeve of a larger diameter, and the inclined rods with active nozzles, mounted on the end surface of the sleeve of a smaller diameter, are connected with their free ends to a continuous plate of the plate spray, which is made flat, or convex, or concave, and the vertex of the convex surface can be directed both towards the end surface of the sleeve of a smaller diameter, and away from it. The drawing shows a General view of a centrifugal nozzle with an active atomizer.

Центробежная форсунка с активным распылителем 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 шнека 1.A centrifugal nozzle with an active atomizer 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 of the screw 1 is formed.

Внутри шнека 1 выполнено отверстие 2 с левой (или правой) винтовой нарезкой.Inside the screw 1, a hole 2 is made with a left (or right) screw thread.

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, расположен штуцер 7, жестко закрепленный в ней, например, посредством резьбового соединения, через герметизирующую прокладку 6. Внутри штуцера 7 соосно выполнено цилиндрическое отверстие 8, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор 9, который соединен с цилиндрической камерой 10, образованной внутренней поверхностью втулки 4 меньшего диаметра, и торцевой поверхностью шнека 1.In the sleeve 5 of a larger diameter, coaxially to it, there is a fitting 7, rigidly fixed therein, for example, by means of a threaded connection, through a sealing gasket 6. Inside the fitting 7, a cylindrical hole 8 is coaxially made, passing into an axisymmetrically located diffuser 9, which is connected to the cylindrical chamber 10 formed by the inner surface of the sleeve 4 of smaller diameter, and the end surface of the screw 1.

К торцевой поверхности втулки 4 меньшего диаметра прикреплены, по крайней мере, два наклонно расположенных стержня 11, на каждом из которых закреплены активные распылители 12, например выполненные в виде лопастей, опирающихся в нижней части на упоры 13, закрепленные на стержнях 11, перпендикулярно их осям, причем стержни наклонены в сторону от оси форсунки, т.е. по конической поверхности, вершина которой направлена в сторону втулки 5 большего диаметра.At least two obliquely spaced rods 11 are attached to the end surface of the sleeve 4 of smaller diameter, on each of which active nozzles 12 are mounted, for example, made in the form of blades resting in the lower part on the stops 13 fixed on the rods 11, perpendicular to their axes moreover, the rods are inclined away from the axis of the nozzle, i.e. on a conical surface, the apex of which is directed towards the sleeve 5 of a larger diameter.

Наклонно расположенные стержни 11 с активными распылителями 12, закрепленные на торцевой поверхности втулки 4 меньшего диаметра, своими свободными концами соединены со сплошной пластиной 14 пластинчатого распылителя, которая выполнена плоской, или выпуклой, или вогнутой, причем вершина выпуклой поверхности может быть направлена как в сторону торцевой поверхности втулки 4 меньшего диаметра, так и от нее (на чертеже не показано).The inclined rods 11 with active nozzles 12, mounted on the end surface of the sleeve 4 of smaller diameter, are connected with their free ends to a continuous plate 14 of the plate spray, which is made flat, or convex, or concave, and the apex of the convex surface can be directed towards the end the surface of the sleeve 4 of a smaller diameter, and from it (not shown in the drawing).

Центробежная форсунка с активным распылителем для распыливания жидкостей работает следующим образом.A centrifugal nozzle with an active atomizer for spraying liquids works as follows.

Жидкость подается по цилиндрическому отверстию 8 штуцера 7 в диффузор 9, а из него в камеру 10, из которой под давлением поступает одновременно по двум направлениям: во-первых, в винтовую внешнюю полость шнека 1, образуя внешний вращающийся поток жидкости, и во-вторых, в отверстие 2 с винтовой нарезкой, образуя внутренний вращающийся поток жидкости.The fluid is supplied through a cylindrical hole 8 of the nozzle 7 into the diffuser 9, and from it into the chamber 10, from which it simultaneously flows under pressure in two directions: firstly, into the screw external cavity of the screw 1, forming an external rotating fluid flow, and secondly , in the hole 2 with a screw thread, forming an internal rotating fluid flow.

На выходе из форсунки встречаются два вращающихся потока жидкости, причем один поток, например внутренний, совершает вращение в сторону, противоположную внешнему потоку, идущему по шнеку 1, либо может совершать попутное (одинаковое) вращение, если направление винтовых канавок совпадает. При взаимодействии вращающихся потоков на выходе из форсунки происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет их соударения в попутных или противоположно вращающихся потоках жидкости (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 и канавок шнека 1, а может быть стационарным, в случае противоположного направления вращения потоков, и равенства их приведенных массовых скоростей. Шнек 1 форсунки может быть выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира.At the exit of the nozzle, there are two rotating fluid flows, moreover, one flow, for example, the internal one, rotates in the direction opposite to the external flow going along the screw 1, or it can perform the associated (same) rotation if the direction of the screw grooves coincides. In the interaction of rotating flows at the outlet of the nozzle, additional dropping of liquid droplets occurs due to their collision in the associated or opposite rotating fluid flows (external and internal). In this case, the total finely dispersed 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 and grooves of the screw 1, 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. The nozzle screw 1 can be made of solid materials: tungsten carbide, ruby, sapphire.

Дополнительное дробление капель жидкости происходит за счет наклонно расположенных стержней 11, на каждом из которых закреплены активные распылители 12, например выполненные в виде лопастей, опирающихся в нижней части на упоры 13, закрепленные на стержнях 11.Additional crushing of liquid droplets occurs due to inclined rods 11, on each of which active nozzles 12 are mounted, for example, made in the form of blades resting in the lower part on stops 13 fixed on rods 11.

При среднем давлении подаваемой через цилиндрическое отверстие 8 жидкости под давлением 6…9 МПа обеспечивается распыление от 400 до 1000 кг/ч жидкости. Форсунка проста в изготовлении и обслуживании.At an average pressure supplied through a cylindrical hole 8 of the liquid under a pressure of 6 ... 9 MPa, spraying is provided from 400 to 1000 kg / h of liquid. The nozzle is easy to manufacture and maintain.

Claims

A centrifugal nozzle with an active atomizer, comprising a housing into which the screw is pressed in and a fitting for supplying fluid, the housing consists of two coaxial cylindrical bushings connected to each other: a larger diameter bush and a smaller diameter bush, while inside the smaller diameter bush, coaxial to it, is located a screw rigidly connected to its inner surface, for example, pressed into it, and the external surface of the screw is a helical groove, and a screw hole is made inside the screw, and in the bushing of a larger diameter, coaxial to it, there is a fitting rigidly fixed in it, for example, by means of a threaded connection, through a sealing gasket, while a cylindrical hole is made coaxially inside the nozzle, passing into an axisymmetrically located diffuser, which is connected to a cylindrical chamber formed by the inner surface of the sleeve diameter and the end surface of the screw, and at least two obliquely spaced rods are attached to the end surface of the sleeve of a smaller diameter, on each of which oryh active dispensers are fixed, for example, made in the form of arms resting at the bottom on stops fixed to the rods perpendicular to their axes, said rods are inclined away from the axis of the injector, i.e. on a conical surface, the apex of which is directed towards the sleeve of a larger diameter, characterized in that the inclined rods with active sprays, mounted on the end surface of the sleeve of a smaller diameter, are connected with their free ends to a continuous plate of a plate spray, which is made flat or convex, or concave, and the apex of the convex surface can be directed both towards the end surface of the sleeve of a smaller diameter, and away from it.