RU2585628C1 - Kochetov's swirl atomiser - Google Patents

Kochetov's swirl atomiser Download PDF

Info

Publication number
RU2585628C1
RU2585628C1 RU2015103976/05A RU2015103976A RU2585628C1 RU 2585628 C1 RU2585628 C1 RU 2585628C1 RU 2015103976/05 A RU2015103976/05 A RU 2015103976/05A RU 2015103976 A RU2015103976 A RU 2015103976A RU 2585628 C1 RU2585628 C1 RU 2585628C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
cylindrical
fluid
chamber
supply
Prior art date
Application number
RU2015103976/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Савельевич Кочетов
Original Assignee
Олег Савельевич Кочетов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Савельевич Кочетов filed Critical Олег Савельевич Кочетов
Priority to RU2015103976/05A priority Critical patent/RU2585628C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2585628C1 publication Critical patent/RU2585628C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Nozzles (AREA)

Abstract

FIELD: instrument making.
SUBSTANCE: invention relates to technique for generation of gas-drop jets of increased range and can be used in fire engineering, in agriculture for irrigation and other industries. Swirl atomizer comprises fluid and gas supply systems and a nozzle. Fluid supply system is realized in two directions, including axial supply of fluid via a feed branch pipe and the series-connected and coaxial with them confusor and cylindrical nozzle. Liquid is tangentially supplied through a coaxial, with a cylindrical nozzle, body in the shape of a cylinder-conic sleeve. On the cylindrical part of the sleeve there is fixed a circular swirl chamber with a branch for supply of fluid. On edges of the circular chamber there are made two rows of liquid supplying tangential channels. In each row there are at least three tangential channels connecting the circular chamber with the cylindrical cavity of the chamber, to which there is coaxially fixed a round plate. Round plate is located perpendicular to the axis of the swirl circular chamber and is rigidly connected to the cylindrical part of the chamber in its end section. Perpendicular to the round plate there is attached a slotted nozzle which is a combination of two mutually perpendicular rectangular parallelepipeds with throttle through holes of rectangular section, connected to the body cavity. Coaxially to the peripheral part of the round plate there is a two-phase flow spreader made in the form of a perforated conical surface covering the slotted nozzle with throttle through holes of rectangular section connected to the body cavity.
EFFECT: there is ensured a higher efficiency of formation of a gas-droplet jet and a wider zone of its supply.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй.The invention relates to a technology for generating gas-droplet jets of increased long-range and can be used in fire fighting equipment, agriculture, irrigation and other industries associated with the need to create long-range gas-liquid jets.

Наиболее близким объектом к предлагаемому изобретению является устройство для создания газокапельной струи по патенту РФ №21075541, которое содержит систему подачи жидкости и газа и газодинамическое сопло с камерой смешения жидкости и газа.The closest object to the proposed invention is a device for creating a gas-droplet jet according to the patent of the Russian Federation No. 21075541, which contains a liquid and gas supply system and a gas-dynamic nozzle with a chamber for mixing liquid and gas.

Недостаток известного устройства заключается в невозможности увеличения с помощью известных средств дальности полета газокапельной струи свыше 50 м, что необходимо, например, для тушения пожаров в многоэтажных зданиях и высотных сооружениях.A disadvantage of the known device is the impossibility of increasing, with the help of known means, the range of a gas-droplet jet over 50 m, which is necessary, for example, to extinguish fires in high-rise buildings and high-rise structures.

Технический результат - повышение эффективности образования газокапельной струи и расширение зоны ее подачи.The technical result is an increase in the efficiency of formation of a gas-droplet jet and the expansion of its feed zone.

Это достигается тем, что в вихревой форсунке, содержащей системы подачи жидкости и газа и сопло, система подачи жидкости осуществляется по двум направлениям, включающим осевую подачу жидкости через подводящий патрубок и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор и цилиндрическое сопло, а тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом корпус в виде цилиндроконической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера с патрубком для подачи жидкости, при этом по краям кольцевой камеры выполнены два ряда подводящих жидкость тангенциальных каналов, при этом в каждом ряду имеется по крайней мере три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру с цилиндрической полостью корпуса, к которой соосно прикреплена круглая пластина, расположенная перпендикулярно оси вихревой кольцевой камеры и жестко соединенная с цилиндрической полостью корпуса, в ее концевом сечении, а перпендикулярно круглой пластине прикреплено щелевое сопло, щелевое сопло выполнено комбинированным и состоящим из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов с дроссельными сквозными отверстиям прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса, а соосно круглой пластине к ее периферийной части прикреплен рассекатель двухфазного потока, выполненный в виде перфорированной конической поверхности, охватывающей щелевое сопло с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса.This is achieved by the fact that in the vortex nozzle containing the fluid and gas supply systems and the nozzle, the fluid supply system is carried out in two directions, including the axial fluid supply through the supply pipe and the confuser and the cylindrical nozzle connected in series and coaxial with it, and the tangential fluid supply is carried out through a coaxial housing with a cylindrical nozzle in the form of a cylindrical-conical sleeve, on the cylindrical part of which a vortex annular chamber with a pipe for supplying fluid is fixed, while m along the edges of the annular chamber there are two rows of fluid supplying tangential channels, each row having at least three tangential channels connecting the annular chamber to the cylindrical cavity of the casing, to which a circular plate is arranged coaxially, located perpendicular to the axis of the vortex annular chamber and rigidly connected with a cylindrical cavity of the body, in its end section, and a slot nozzle is attached perpendicular to the round plate, the slot nozzle is made combined and consists of two of perpendicular rectangular parallelepipeds with throttle through-holes of rectangular cross section connected to the body cavity, and a biphasic flow divider made in the form of a perforated conical surface encompassing a slotted nozzle with throttle through-holes of rectangular cross section connected to the body cavity to the peripheral part coaxially to the round plate .

На фиг. 1 изображена вихревая форсунка, на фиг. 2 - вид А фиг. 1.In FIG. 1 shows a vortex nozzle, in FIG. 2 is a view A of FIG. one.

Вихревая форсунка (фиг. 1) содержит систему подачи жидкости по двум направлениям, включающую осевую подачу жидкости через подводящий патрубок 1 и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор 3 и цилиндрическое сопло 4. Тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом 4 корпус 5 в виде цилиндрической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера 6 с патрубком 7 для подачи жидкости, при этом по краям кольцевой камеры 6 выполнены два ряда 8 и 9 подводящих жидкость тангенциальных каналов (на чертеже не показано), при этом в каждом ряду имеется по крайней мере три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру 6 с цилиндрической полостью 10 корпуса 5, к которой соосно прикреплена круглая пластина 11 (фиг. 2), расположенная перпендикулярно оси вихревой кольцевой камеры 6 и жестко соединенная с цилиндрической полостью 10 корпуса 5, в ее концевом сечении, а перпендикулярно круглой пластине 11 прикреплено щелевое сопло 12, которое выполнено комбинированным и состоит из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов 13 и 14 с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса 5. Соосно круглой пластине 11 к ее периферийной части прикреплен рассекатель 15 двухфазного потока, выполненный в виде перфорированной конической поверхности, охватывающей щелевое сопло 12 с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса 5.The vortex nozzle (Fig. 1) contains a two-way fluid supply system, including an axial fluid supply through a supply pipe 1 and a confuser 3 and a cylindrical nozzle 4 connected in series and coaxial with it. The tangential fluid supply is carried out through a housing 5 in coaxial with a cylindrical nozzle 4 in the form of a cylindrical sleeve, on the cylindrical part of which a vortex annular chamber 6 is fixed with a nozzle 7 for supplying liquid, while along the edges of the annular chamber 6 there are two rows 8 and 9 of liquid supplying tanks genital channels (not shown in the drawing), while in each row there are at least three tangential channels connecting the annular chamber 6 with the cylindrical cavity 10 of the housing 5, to which the circular plate 11 is coaxially attached (Fig. 2), located perpendicular to the vortex axis annular chamber 6 and rigidly connected to the cylindrical cavity 10 of the housing 5, in its end section, and perpendicular to the circular plate 11, a slotted nozzle 12 is attached, which is made combined and consists of two mutually perpendicular rectangular parallelepipeds 13 and 14 with throttle through-holes of rectangular cross section connected to the cavity of the housing 5. Coaxially to the circular plate 11 is attached to its peripheral part a two-phase flow divider 15, made in the form of a perforated conical surface covering the slotted nozzle 12 with throttle through holes of rectangular cross-section, connected to the cavity of the housing 5.

Вихревая форсунка работает следующим образом.Vortex nozzle operates as follows.

Устройство перемещается в исходное положение с помощью транспортного средства (на чертеже не показано) и направляется в сторону объекта, к которому должна осуществляться подача газокапельной струи, посредством управляющего воздействия системы управления перемещением сопла (на чертеже не показано). Включается турбокомпрессорная установка, являющаяся частью системы подачи газа и ускоренный воздушный поток из выходного устройства силовой установки направляется в ввод 2 подачи газа в камеру смешения 10, где происходит образование двухфазного потока.The device moves to its original position with the help of a vehicle (not shown in the drawing) and is directed towards the object to which the gas-droplet jet is to be supplied, by means of the control action of the nozzle movement control system (not shown in the drawing). The turbocompressor unit, which is part of the gas supply system, is turned on and the accelerated air flow from the output device of the power plant is sent to the gas supply inlet 2 to the mixing chamber 10, where the formation of a two-phase flow takes place.

Вихри жидкости впрыскиваются в камеру смешения 10 через размещенные в ней рядами 8 и 9 тангенциальные каналы, которые смешиваются с набегающим воздушным потоком, в результате чего образуется газокапельный поток. Максимальные значения давления воздуха на входе в сопло и относительной концентрации воды в двухфазном потоке выбираются из условия предельно плотной упаковки частиц воды в воздушном потоке: gP=5,7108 Па, где P - давление газа на входе в сопло; g - относительная концентрация воды в двухфазном потоке. Для достижения необходимой (свыше 50 м) дальности полета газокапельной струи давление газа (воздуха) на входе в сопло должно превышать P=5,5105 Па;Liquid vortices are injected into the mixing chamber 10 through tangential channels placed in rows 8 and 9, which are mixed with the incoming air flow, resulting in a gas-droplet flow. The maximum values of the air pressure at the inlet to the nozzle and the relative concentration of water in the two-phase flow are selected from the condition of extremely dense packing of water particles in the air flow: gP = 5.7108 Pa, where P is the gas pressure at the inlet to the nozzle; g is the relative concentration of water in a two-phase flow. To achieve the required (over 50 m) range of a gas-droplet jet, the gas (air) pressure at the inlet to the nozzle must exceed P = 5.5105 Pa;

g=Gввод/Gвоз=4,9,g = Gin / Gvoz = 4.9,

где Gввод=26 кг/с - массовый расход воды; Gвоз=5,3 кг/с - массовый расход воздуха; Тсм=298 К - температура двухфазного потока; L=1500 мм - длина корпуса 5 цилиндрической гильзы с соплом; D=50 мкм - средний диаметр капель воды в воздушном потоке.where Gin = 26 kg / s is the mass flow rate of water; Gvoz = 5.3 kg / s - mass air flow; Tcm = 298 K is the temperature of the two-phase flow; L = 1500 mm - the length of the body 5 of the cylindrical sleeve with a nozzle; D = 50 microns - the average diameter of water droplets in the air stream.

Созданный в камере смешения 10 двухфазный поток при указанных выше параметрах разгоняется в щелевом комбинированном сопле 12 в двух взаимно перпендикулярных направлениях по дроссельным сквозным отверстиям прямоугольного сечения, выполненным в прямоугольных параллелепипедах 13 и 14. Использование комбинированного сопла позволяет компактировать газокапельную струю при относительно однородном распределении капель воды по сечению струи и расширить зону подачи газокапельной струи.The two-phase flow created in the mixing chamber 10 with the above parameters is accelerated in the slotted combined nozzle 12 in two mutually perpendicular directions along the throttle through holes of rectangular cross section made in rectangular parallelepipeds 13 and 14. Using the combined nozzle allows you to compact a gas-droplet jet with a relatively uniform distribution of water droplets along the jet cross section and expand the gas-droplet jet supply zone.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что двухфазный поток, параметры которого выбираются согласно вышеуказанным условиям, разгоняется в газодинамическом корпусе до скорости, при которой дальность полета газокапельной струи составляет 65 м.The results obtained indicate that a two-phase flow, the parameters of which are selected according to the above conditions, is accelerated in the gas-dynamic housing to a speed at which the range of the gas-droplet jet is 65 m.

Предложенное изобретение может использоваться в различных отраслях техники, где требуется генерация дальнобойных газокапельных струй, дальность полета которых превышает 50 м. Наиболее эффективно использование изобретения в противопожарной технике, особенно при тушении пожаров в труднодоступных очагах и объектах, и в сельском хозяйстве при орошении земель.The proposed invention can be used in various branches of technology where the generation of long-range gas-droplet jets is required, the flight range of which exceeds 50 m. The invention is most effectively used in fire fighting equipment, especially when fighting fires in hard-to-reach centers and objects, and in agriculture when irrigating land.

Claims (1)

Вихревая форсунка, содержащая системы подачи жидкости и газа и сопло, система подачи жидкости осуществляется по двум направлениям, включающим осевую подачу жидкости через подводящий патрубок и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор и цилиндрическое сопло, а тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом корпус в виде цилиндроконической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера с патрубком для подачи жидкости, при этом по краям кольцевой камеры выполнены два ряда подводящих жидкость тангенциальных каналов, при этом в каждом ряду имеется по крайней мере три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру с цилиндрической полостью корпуса, к которой соосно прикреплена круглая пластина, расположенная перпендикулярно оси вихревой кольцевой камеры и жестко соединенная с цилиндрической полостью корпуса в ее концевом сечении, а перпендикулярно круглой пластине прикреплено щелевое сопло, отличающаяся тем, что щелевое сопло выполнено комбинированным и состоящим из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов с дроссельными сквозными отверстиям прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса, а соосно круглой пластине к ее периферийной части прикреплен рассекатель двухфазного потока, выполненный в виде перфорированной конической поверхности, охватывающей щелевое сопло с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса. A vortex nozzle containing fluid and gas supply systems and a nozzle, a fluid supply system is carried out in two directions, including an axial fluid supply through a supply pipe and a confuser and a cylindrical nozzle connected in series and coaxial with it, and a tangential fluid supply is provided through a housing coaxial with a cylindrical nozzle in the form of a cylindrical-conical sleeve, on the cylindrical part of which a vortex annular chamber is fixed with a nozzle for supplying fluid, while along the edges of the annular chambers Two rows of fluid-supplying tangential channels have been made, with each row having at least three tangential channels connecting the annular chamber to the cylindrical cavity of the housing, to which the circular plate coaxially attached is located perpendicular to the axis of the vortex annular chamber and rigidly connected to the cylindrical cavity of the housing in its end section, and perpendicular to the round plate, a slotted nozzle is attached, characterized in that the slotted nozzle is made combined and consisting of two inter about perpendicular rectangular parallelepipeds with throttle through-holes of rectangular cross section connected to the body cavity, and a biphasic flow divider made in the form of a perforated conical surface encompassing a slotted nozzle with rectangular throttle through holes connected to the body cavity and coaxially to the circular plate to its peripheral part .
RU2015103976/05A 2015-02-06 2015-02-06 Kochetov's swirl atomiser RU2585628C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015103976/05A RU2585628C1 (en) 2015-02-06 2015-02-06 Kochetov's swirl atomiser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015103976/05A RU2585628C1 (en) 2015-02-06 2015-02-06 Kochetov's swirl atomiser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2585628C1 true RU2585628C1 (en) 2016-05-27

Family

ID=56096235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015103976/05A RU2585628C1 (en) 2015-02-06 2015-02-06 Kochetov's swirl atomiser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2585628C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2645501C1 (en) * 2017-04-13 2018-02-21 Олег Савельевич Кочетов Mobile fire-extinguishing apparatus with two-phase sprayer
RU2650124C1 (en) * 2017-02-22 2018-04-09 Олег Савельевич Кочетов Pneumatic nozzle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU143735A1 (en) * 1960-09-23 1960-11-30 Б.Г. Занин Slit nozzle
RU2213627C2 (en) * 1997-11-14 2003-10-10 Конкаст Штандард Аг Slotted nozzle for sprinkling article produced by continuous casting with cooling liquid
RU2475285C1 (en) * 2011-10-05 2013-02-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Каланча" Device for fire extinguishing of combustible gases, liquids and solid materials
RU2481137C1 (en) * 2012-02-24 2013-05-10 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's sprayer
RU2482928C1 (en) * 2012-03-20 2013-05-27 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's gas-drop jet generator
RU2484866C1 (en) * 2012-04-10 2013-06-20 Олег Савельевич Кочетов Mobile fire-extinguishing installation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU143735A1 (en) * 1960-09-23 1960-11-30 Б.Г. Занин Slit nozzle
RU2213627C2 (en) * 1997-11-14 2003-10-10 Конкаст Штандард Аг Slotted nozzle for sprinkling article produced by continuous casting with cooling liquid
RU2475285C1 (en) * 2011-10-05 2013-02-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Каланча" Device for fire extinguishing of combustible gases, liquids and solid materials
RU2481137C1 (en) * 2012-02-24 2013-05-10 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's sprayer
RU2482928C1 (en) * 2012-03-20 2013-05-27 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's gas-drop jet generator
RU2484866C1 (en) * 2012-04-10 2013-06-20 Олег Савельевич Кочетов Mobile fire-extinguishing installation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650124C1 (en) * 2017-02-22 2018-04-09 Олег Савельевич Кочетов Pneumatic nozzle
RU2645501C1 (en) * 2017-04-13 2018-02-21 Олег Савельевич Кочетов Mobile fire-extinguishing apparatus with two-phase sprayer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2482928C1 (en) Kochetov's gas-drop jet generator
RU2427402C1 (en) Kochetov's sprayer
RU2564278C1 (en) Kochetov's pneumatic sprayer
RU2329873C2 (en) Liquid sprayer
RU2416443C1 (en) Sprayer
RU2521803C1 (en) Kochetov pneumatic sprayer
RU2647104C2 (en) Finely divided liquid sprayer
RU2560291C1 (en) Kochetov's pneumatic atomiser
RU2429918C1 (en) Device for generation of gas-drop jet
RU2585628C1 (en) Kochetov's swirl atomiser
RU2432212C1 (en) Long-range gas-drop jet generator
RU2576296C1 (en) Kochetov(s vortex foam generator
RU2612483C1 (en) Kochetov's pneumatic nozzle
RU2487763C1 (en) Gas-drop jet generator
RU2482926C1 (en) Long-range gas-drop jet generator
RU2528164C1 (en) Kochetov's air-blast atomiser
RU2650124C1 (en) Pneumatic nozzle
RU2645984C1 (en) Pneumatic nozzle
RU2581376C1 (en) Device for generation of gas-droplet jet
RU2548070C1 (en) Kochetov's method of long range gas-droplet jet creation and device for its implementation
RU2631277C1 (en) Vortex atomizer by kochetov
RU2551063C1 (en) Fluid sprayer
RU2543865C1 (en) Kochetov's device for generating gas-drop jet
RU2622927C1 (en) Kochetov's foam generator
RU2624110C1 (en) Foam generator