RU2642649C1 - Акустическая форсунка - Google Patents
Акустическая форсунка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2642649C1 RU2642649C1 RU2017121338A RU2017121338A RU2642649C1 RU 2642649 C1 RU2642649 C1 RU 2642649C1 RU 2017121338 A RU2017121338 A RU 2017121338A RU 2017121338 A RU2017121338 A RU 2017121338A RU 2642649 C1 RU2642649 C1 RU 2642649C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resonator
- nozzle
- annular
- diameter
- cavity
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
- B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
- B05B17/06—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
Abstract
Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. Акустическая форсунка содержит 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, при этом со стороны, противоположной объемному резонатору, предусмотрено регулировочное устройство в виде маховичка с сальником, которое установлено на свободном конце валика, а отношение длины h кольцевого объемного резонатора к расстоянию b от открытой поверхности полости объемного резонатора до среза сопла лежит в оптимальном интервале величин h/b=0,7÷1,3; отношение внешнего диаметра dp кольцевого объемного резонатора к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня лежит в оптимальном интервале величин: dp/dст=1,2÷1,9; отношение диаметра dc кольцевого дроссельного отверстия сопла к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня лежит в оптимальном интервале величин: dc/dст=1,1÷1,7, при этом к кожуху форсунки соосно прикреплен внешний диффузор, а к крепежному элементу кольцевого объемного резонатора с резонаторным стержнем соосно прикреплен внутренний перфорированный диффузор, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси кольцевого объемного резонатора. Технический результат - повышение эффективности распыления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов и может быть использовано в двигателестроении, химической, пищевой и легкой промышленности.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является акустический распылитель - форсунка по а.с. СССР №306270, F02C 7/24 от 04.01.70, содержащая корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, патрубков для подвода воздуха и жидкости (прототип).
Недостатком известной акустической форсунки является то, что она не обеспечивает высокой степени распыла.
Технический результат - повышение эффективности распыления.
Это достигается тем, что в акустической форсунке, содержащей 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, при этом со стороны, противоположной объемному резонатору, предусмотрено регулировочное устройство в виде маховичка с сальником, которое установлено на свободном конце валика, а отношение длины h кольцевого объемного резонатора к расстоянию b от открытой поверхности полости объемного резонатора до среза сопла лежит в оптимальном интервале величин h/b=0,7÷1,3; отношение внешнего диаметра dp кольцевого объемного резонатора к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня, лежит в оптимальном интервале величин: dp/dст=1,2÷1,9; отношение диаметра dc кольцевого дроссельного отверстия сопла к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня лежит в оптимальном интервале величин: dc/dст=1,1÷1,7.
На чертеже изображен общий вид акустической форсунки для распыливания жидкостей.
Акустическая форсунка 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 dст 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. 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 сопло 10, выполнены дроссельные отверстия 9, соосные с кольцевым дроссельным отверстием 11.
Для изменения степени распыла раствора в корпусе 1 со стороны, противоположной объемному резонатору 14, предусмотрено регулировочное устройство в виде маховичка 16 с сальником 17, которое установлено на свободном конце валика 4.
Для оптимальной работы форсунки должны соблюдаться следующие соотношения ее параметров:
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.
Отношение внешнего диаметра dp кольцевого объемного резонатора 14 к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня 12 лежит в оптимальном интервале величин: dp/dст=1,2÷1,9.
Отношение диаметра dc кольцевого дроссельного отверстия 11 сопла к диаметру dст внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня 12 лежит в оптимальном интервале величин: dc/dст=1,1÷1,7.
К кожуху 8 форсунки соосно прикреплен внешний диффузор 17, а к крепежному элементу 13 кольцевого объемного резонатора 14 с резонаторным стержнем 12 соосно прикреплен внутренний перфорированный диффузор 18, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси кольцевого объемного резонатора 14.
Акустическая форсунка 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. Опыты показали, что при давлении воздуха 100 кПа средний диаметр капель составляет 90 мкм, при увеличении давления воздуха примерно в 4 раза (до 400 кПа) средний диаметр капель уменьшается незначительно и составляет 87 мкм.
Возможен вариант, когда к внешнему диффузору 17 соосно прикреплен дополнительный рассекатель потока, выполненный в виде цилиндрической обечайки 19, на торцевой части которой со стороны, противоположной диффузору 17, закреплена перфорированная пластина 20.
Claims (2)
1. Акустическая форсунка, содержащая 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, при этом со стороны, противоположной объемному резонатору, предусмотрено регулировочное устройство в виде маховичка с сальником, которое установлено на свободном конце валика, а отношение длины h кольцевого объемного резонатора к расстоянию b от открытой поверхности полости объемного резонатора до среза сопла лежит в оптимальном интервале величин h/b=0,7÷1,3; отношение внешнего диаметра dp кольцевого объемного резонатора к диаметру dcт внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня лежит в оптимальном интервале величин: dp/dст=1,2÷1,9; отношение диаметра dc кольцевого дроссельного отверстия сопла к диаметру dcт внешней цилиндрической поверхности резонаторного стержня лежит в оптимальном интервале величин: dc/dcт=1,1÷1,7, отличающаяся тем, что к кожуху форсунки соосно прикреплен внешний диффузор, а к крепежному элементу кольцевого объемного резонатора с резонаторным стержнем соосно прикреплен внутренний перфорированный диффузор, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси кольцевого объемного резонатора.
2. Акустическая форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что к внешнему диффузору соосно прикреплен дополнительный рассекатель потока, выполненный в виде цилиндрической обечайки, на торцевой части которой со стороны, противоположной диффузору, закреплена перфорированная пластина.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017121338A RU2642649C1 (ru) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | Акустическая форсунка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017121338A RU2642649C1 (ru) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | Акустическая форсунка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2642649C1 true RU2642649C1 (ru) | 2018-01-25 |
Family
ID=61023730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017121338A RU2642649C1 (ru) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | Акустическая форсунка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2642649C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4102651A (en) * | 1972-10-14 | 1978-07-25 | Davy Powergas Gmbh | Ultrasonic atomizer for waste sulfuric acid and use thereof in acid cracking furnaces |
US4396356A (en) * | 1979-01-26 | 1983-08-02 | Lincoln Thompson | Aspirator and aspirating system |
WO1993024237A1 (en) * | 1992-05-29 | 1993-12-09 | Cambridge Consultants Limited | Method and apparatus for producing a liquid spray |
RU2409787C1 (ru) * | 2009-08-27 | 2011-01-20 | Олег Савельевич Кочетов | Распылитель акустический |
RU2530128C1 (ru) * | 2013-04-25 | 2014-10-10 | Олег Савельевич Кочетов | Распылитель акустический |
-
2017
- 2017-06-19 RU RU2017121338A patent/RU2642649C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4102651A (en) * | 1972-10-14 | 1978-07-25 | Davy Powergas Gmbh | Ultrasonic atomizer for waste sulfuric acid and use thereof in acid cracking furnaces |
US4396356A (en) * | 1979-01-26 | 1983-08-02 | Lincoln Thompson | Aspirator and aspirating system |
WO1993024237A1 (en) * | 1992-05-29 | 1993-12-09 | Cambridge Consultants Limited | Method and apparatus for producing a liquid spray |
RU2409787C1 (ru) * | 2009-08-27 | 2011-01-20 | Олег Савельевич Кочетов | Распылитель акустический |
RU2530128C1 (ru) * | 2013-04-25 | 2014-10-10 | Олег Савельевич Кочетов | Распылитель акустический |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2622929C1 (ru) | Акустическая форсунка | |
RU2409787C1 (ru) | Распылитель акустический | |
RU2530128C1 (ru) | Распылитель акустический | |
RU2623771C1 (ru) | Акустическая форсунка для распыливания растворов | |
RU2642649C1 (ru) | Акустическая форсунка | |
RU2622944C1 (ru) | Акустическая форсунка кочетова для распыливания растворов | |
RU2644852C1 (ru) | Акустическая форсунка | |
RU2342597C1 (ru) | Акустическая форсунка для распыливания жидкостей | |
RU2624680C1 (ru) | Форсунка акустическая кочетова | |
RU2631286C1 (ru) | Акустическая форсунка | |
RU2563751C1 (ru) | Пневматическая форсунка кочетова | |
RU2622952C1 (ru) | Акустическая форсунка для распыливания суспензий | |
RU2646714C1 (ru) | Акустическая форсунка кочетова | |
RU2644860C1 (ru) | Акустическая форсунка для распыливания растворов | |
RU2465517C1 (ru) | Распылитель акустический | |
RU2646997C1 (ru) | Акустическая форсунка для распыливания жидкостей | |
RU2640528C1 (ru) | Акустическая форсунка с двойным вводом жидкости | |
RU2622950C1 (ru) | Акустическая форсунка для распыливания жидкостей | |
RU2644873C1 (ru) | Акустическая форсунка для распыливания жидкостей | |
RU2670833C9 (ru) | Вихревая акустическая форсунка | |
RU2642574C1 (ru) | Акустическая форсунка для распыливания суспензий | |
RU2658021C1 (ru) | Акустическая форсунка для распыливания растворов | |
RU2644870C1 (ru) | Акустическая форсунка с двойным вводом жидкости | |
RU2465516C1 (ru) | Акустический распылитель кочетова | |
RU2638338C1 (ru) | Вихревая пневматическая форсунка |