RU2563751C1

RU2563751C1 - Kochetov's pneumatic atomiser

Info

Publication number: RU2563751C1
Application number: RU2015102461/12A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2015-01-27
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2015-09-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: pneumatic atomiser contains a casing with sprayed liquid and gas supply, jet directing devices for liquid an gas, sprayer. The casing is made in form of turn over sleeve, in its bottom a thread hole is made to secure central cylindrical insert. In side surface of the casing a hole is made for gas supply under pressure, it is connected with the ring chamber. The chamber is made by external surface of the central cylindrical insert and internal surface of the casing. To the internal surface of the casing, in its bottom part a cylindrical sleeve of the jet directing device is secured for gas supply under pressure to the sprayer. The jet directing device for the sprayed liquid supply is made in form of helical disk. The disk is in contact with the cylindrical generatrix surface of the axial channel. The channel is made in central cylindrical insert. At that cross-section of the helical line of the helical disk made in solid disk is rectangular, and axis of the helical disk is perpendicular to the bottom of casing in form of the sleeve.

EFFECT: higher efficiency of fine liquid spraying.

3 cl, 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 №2528164 - (прототип), содержащая полый корпус с соплом и центральным сердечником.The closest technical solution to the claimed object is the nozzle according to patent RU No. 2528164 - (prototype), containing a hollow body with a nozzle and a central core.

Недостатком известной форсунки такой конструкции является сравнительно невысокая мелкодисперсность капель на поверхности орошения из-за отсутствия газовой турбулентности потока двухфазной смеси.A disadvantage of the known nozzle of this design is the relatively low fineness of the droplets on the irrigation surface due to the lack of gas turbulence in the flow of the two-phase mixture.

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

Это достигается тем, что в пневматической форсунке, содержащей корпус с подводом распыляемой жидкости и газа, струенаправляющие устройства для жидкости и газа, распылитель, корпус выполнен в форме перевернутого стакана, в днище которого выполнено резьбовое отверстие для крепления осесимметричной корпусу центральной цилиндрической вставки с центральным осевым каналом струенаправляющего устройства для подвода распыляемой жидкости, а в боковой поверхности корпуса, перпендикулярно его оси, выполнено, по крайней мере, одно отверстие для подвода газа под давлением, которое соединяется с кольцевой камерой, образованной внешней поверхностью центральной цилиндрической вставки и внутренней поверхностью корпуса, а к внутренней боковой поверхности корпуса, в его нижней части, крепится цилиндрическая гильза струенаправляющего устройства для подвода газа под давлением к распылителю посредством кольцевого зазора, образованного внешней поверхностью центральной цилиндрической вставки и внутренней поверхностью гильзы, при этом кольцевой зазор соединен с кольцевой камерой, а струенаправляющее устройство для подвода распыляемой жидкости выполнено в виде винтового диска, контактирующего с цилиндрической образующей поверхностью осевого канала, выполненного в центральной цилиндрической вставке, при этом сечение винтовой линии винтового диска, выполненной на сплошном диске, имеет прямоугольный профиль, а ось винтового диска перпендикулярна днищу корпуса в виде стакана.This is achieved by the fact that in a pneumatic nozzle containing a housing with a supply of sprayed liquid and gas, fluidizing devices for liquid and gas, a sprayer, the housing is made in the form of an inverted cup, in the bottom of which a threaded hole is made for fastening to the axisymmetric housing of the central cylindrical insert with a central axial at least one aperture is made in the channel of the directing device for supplying the sprayed liquid, and in the side surface of the housing, perpendicular to its axis gas supply under pressure, which is connected to the annular chamber formed by the outer surface of the central cylindrical insert and the inner surface of the housing, and to the inner side surface of the housing, in its lower part, a cylindrical sleeve of the flow directing device for supplying gas under pressure to the atomizer via an annular gap is attached, formed by the outer surface of the Central cylindrical insert and the inner surface of the sleeve, while the annular gap is connected to the annular chamber, and the guide device for supplying the sprayed liquid is made in the form of a screw disk in contact with the cylindrical forming surface of the axial channel made in the central cylindrical insert, while the cross section of the screw line of the screw disk made on a solid disk has a rectangular profile, and the axis of the screw disk is perpendicular to the bottom of the housing in the form of a glass.

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

Пневматическая форсунка содержит корпус 6, выполненный в форме перевернутого стакана, в днище которого выполнено резьбовое отверстие 2 для крепления осесимметричной корпусу 6 центральной цилиндрической вставки 1 с центральным осевым каналом 3 струенаправляющего устройства для подвода распыляемой жидкости, а в боковой поверхности корпуса 6, перпендикулярно его оси, выполнено, по крайней мере, одно отверстие 7 для подвода воздуха (газа) под давлением, которое соединяется с кольцевой камерой 10, образованной внешней поверхностью центральной цилиндрической вставки 1 и внутренней поверхностью корпуса 6. К внутренней боковой поверхности корпуса 6, в его нижней части, крепится цилиндрическая гильза 8 струенаправляющего устройства для подвода воздуха (газа) под давлением к распылителю посредством кольцевого зазора 9, образованного внешней поверхностью центральной цилиндрической вставки 1 и внутренней поверхностью гильзы 8, при этом кольцевой зазор 9 соединен с кольцевой камерой 10.The pneumatic nozzle contains a housing 6, made in the form of an inverted glass, in the bottom of which a threaded hole 2 is made for fastening to the axisymmetric housing 6 of the central cylindrical insert 1 with a central axial channel 3 of the flow guide device for supplying the sprayed liquid, and in the side surface of the housing 6, perpendicular to its axis , made at least one hole 7 for supplying air (gas) under pressure, which is connected to the annular chamber 10 formed by the outer surface of the Central cylindrical insert 1 and the inner surface of the housing 6. To the inner side surface of the housing 6, in its lower part, is attached a cylindrical sleeve 8 of a flow guide device for supplying air (gas) under pressure to the atomizer through an annular gap 9 formed by the outer surface of the Central cylindrical insert 1 and the inner surface of the sleeve 8, while the annular gap 9 is connected to the annular chamber 10.

Струенаправляющее устройство для подвода распыляемой жидкости выполнено в виде винтового диска 4, контактирующего с цилиндрической образующей поверхностью осевого канала 3, выполненного в центральной цилиндрической вставке 1, при этом сечение винтовой линии винтового диска 4, выполненной на сплошном диске, имеет прямоугольный профиль, при этом ось винтового диска 4 перпендикулярна днищу корпуса 6 в виде стакана.The directing device for supplying the sprayed liquid is made in the form of a screw disk 4 in contact with the cylindrical generatrix surface of the axial channel 3, made in the central cylindrical insert 1, while the cross section of the helical line of the screw disk 4, made on a solid disk, has a rectangular profile, while the axis screw disk 4 is perpendicular to the bottom of the housing 6 in the form of a glass.

Внутри центральной цилиндрической вставки 1, в осевом канале 3, соосно и последовательно расположены две камеры: винтовая камера закрутки, образованная поверхностью осевого канала 3, выполненного в центральной цилиндрической вставке 1, и винтовым диском 4, а также камера, образованная диффузором 5, плоскость среза которого совпадает с плоскостью кольцевого зазора 9, образованного внутренней цилиндрической поверхностью гильзы 8 струенаправляющего устройства для подвода воздуха и внешней цилиндрической поверхностью центральной цилиндрической вставки 1.Two chambers are coaxially and sequentially located inside the central cylindrical insert 1, in the axial channel 3: a screw twist chamber formed by the surface of the axial channel 3 made in the central cylindrical insert 1 and a screw disk 4, as well as a chamber formed by the diffuser 5, the cut plane which coincides with the plane of the annular gap 9 formed by the inner cylindrical surface of the sleeve 8 of the air guide for supplying air and the outer cylindrical surface of the central cylinder insert 1.

Сечение винтовой линии винтового диска 4, контактирующего с цилиндрической образующей поверхностью осевого канала 3 струенаправляющего устройства для подвода распыляемой жидкости, выполненного в центральной цилиндрической вставке 1, может быть выполнено эллиптическим, причем большая ось эллипса направлена в сторону оси осевого канала 3, выполненного в центральной цилиндрической вставке 1 (на чертеже не показано).The cross section of the helical line of the screw disk 4 in contact with the cylindrical generatrix of the axial channel 3 of the jetting device for supplying the sprayed liquid made in the central cylindrical insert 1 can be elliptical, with the major axis of the ellipse directed toward the axis of the axial channel 3 made in the central cylindrical Box 1 (not shown in the drawing).

Пневматическая форсунка работает следующим образом.Pneumatic nozzle operates as follows.

Жидкость под давлением подается по осевому каналу 3, выполненному в центральной цилиндрической вставке 1, к винтовой камере закрутки потока жидкости и, последовательно соединенной с ней камерой, образованной диффузором 5, из которой истекает с образованием факела, корневой угол которого определяется углом раскрытия диффузора. Воздух под давлением подается через отверстия 7 в кольцевую камеру 10, а из нее - к срезу диффузора 5 посредством кольцевого зазора 9. При этом происходит многократное дробление капельных потоков жидкости, истекающих из диффузора 5. Наличие газовых включений в жидкости дополнительно возмущает ее поверхность, что приводит к волнообразованию и объемному дроблению жидкостной пленки.Liquid under pressure is supplied through an axial channel 3, made in a central cylindrical insert 1, to a screw chamber for swirling the fluid flow and connected in series with a chamber formed by a diffuser 5, from which it flows to form a torch, the root angle of which is determined by the opening angle of the diffuser. Air under pressure is supplied through the openings 7 to the annular chamber 10, and from it to the slice of the diffuser 5 by means of the annular gap 9. In this case, the droplet flows of liquid flowing out of the diffuser 5 are repeatedly crushed. The presence of gas inclusions in the liquid additionally perturbs its surface, which leads to wave formation and bulk crushing of the liquid film.

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.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.

Форсунка может использоваться в различных отраслях техники, где требуется создать распыленные потоки жидкости как в замкнутом, так и в открытом пространстве, например в стационарных системах пожаротушения, 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, for example, in stationary fire extinguishing systems, and also 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

1. Pneumatic nozzle containing a housing with a supply of sprayed liquid and gas, fluidizing devices for liquid and gas, a sprayer, characterized in that the housing is made in the form of an inverted cup, in the bottom of which there is a threaded hole for mounting an axisymmetric housing of a central cylindrical insert with a central axial at least one opening for underneath is made in the channel of the directing device for supplying the sprayed liquid, and in the side surface of the housing, perpendicular to its axis gas of water under pressure, which is connected to the annular chamber formed by the outer surface of the central cylindrical insert and the inner surface of the housing, and to the inner side surface of the housing, in its lower part, a cylindrical sleeve of the flow directing device for supplying gas under pressure to the atomizer via an annular gap is attached, formed by the outer surface of the Central cylindrical insert and the inner surface of the sleeve, while the annular gap is connected to the annular chamber, and the directing device for supplying the sprayed liquid is made in the form of a screw disk in contact with the cylindrical forming surface of the axial channel made in the central cylindrical insert, while the cross section of the screw line of the screw disk made on a solid disk has a rectangular profile, and the axis of the screw disk is perpendicular to the bottom of the housing in the form of a glass.

2. The pneumatic nozzle according to claim 1, characterized in that two chambers are arranged coaxially and sequentially inside the central cylindrical insert in the axial channel: a screw twist chamber formed by the surface of the axial channel made in the central cylindrical insert and a screw disk, and a chamber formed by a diffuser, the cut-off plane of which coincides with the plane of the annular gap formed by the inner cylindrical surface of the sleeve of the nozzle for air supply and the outer cylinder the ric surface of the central cylindrical insert.

3. The pneumatic nozzle according to claim 1, characterized in that the cross section of the helical line of the screw disk in contact with the cylindrical generatrix of the axial channel of the jetting device for supplying the sprayed liquid, made in the central cylindrical insert, can be made elliptical, and the major axis of the ellipse is directed to the side of the axis of the axial channel made in the Central cylindrical insert.