RU2644871C1 - Acoustic spray for spraying suspended mixtures - Google Patents

Acoustic spray for spraying suspended mixtures Download PDF

Info

Publication number
RU2644871C1
RU2644871C1 RU2017122270A RU2017122270A RU2644871C1 RU 2644871 C1 RU2644871 C1 RU 2644871C1 RU 2017122270 A RU2017122270 A RU 2017122270A RU 2017122270 A RU2017122270 A RU 2017122270A RU 2644871 C1 RU2644871 C1 RU 2644871C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
washer
housing
nozzle
diameter
diffuser
Prior art date
Application number
RU2017122270A
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 RU2017122270A priority Critical patent/RU2644871C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2644871C1 publication Critical patent/RU2644871C1/en

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

Abstract

FIELD: separation; mixing.
SUBSTANCE: invention relates to sprayers of fluids, solutions and can be used in engine building, chemical, food and light industry. In the acoustic nozzle, an external diffuser of the spray is coaxially attached to the lower part of the nozzle body to spray the suspended mixture. Internal perforated diffuser is attached to the end conical surface of the socket to output the dispersed mixture in such a way that the output sections of the external and internal diffusers lie in the same plane perpendicular to the axis of the gas jet radiator. Additional flow divider coaxially attached to the external diffuser is made in the form of a cylindrical shell, at the end part of which a perforated plate is fixed on the side opposite the diffuser.
EFFECT: technical result of invention is higher efficiency of spraying.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам распиливания жидкостей, растворов и может быть использовано в двигателестроении, химической, пищевой и легкой промышленности.The invention relates to means for sawing liquids, solutions and can be used in engine building, chemical, food and light industries.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является акустический распылитель - форсунка по патенту РФ №2345281, (прототип), содержащая корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом, и распылитель, служащий для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из генератора, и закрепленный в корпусе посредством полого стержня со шнековым завихрителем на конце и буртиком для размещения кольцевой площадки, на которую вытекает жидкость из распылителя.The closest technical solution to the claimed object is an acoustic spray nozzle according to the patent of the Russian Federation No. 2345281, (prototype), comprising a housing with an acoustic oscillator located inside the nozzle and resonator, made in the form of concentric annular slots located in a plane perpendicular to the axis of the housing , a ring with a conical surface associated with the housing, and a spray, which serves to form a liquid film that blocks the exit from the generator, and fixed in the housing by means of a rod with a screw on the end of the swirler and the annular shoulder for placement pad to which the liquid flows from the atomizer.

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 акустической форсунке для распыливания суспензий, содержащей корпус с размещенным внутри газоструйным излучателем акустических колебаний в виде сопла и резонатора, трубок для подвода воздуха и жидкости, корпус выполнен в виде вертикально расположенной цилиндрической втулки, в верхней части которой расположена крышка, а перпендикулярно оси корпуса расположены трубки соответственно для подвода воздуха и раствора, причем внутри корпуса, соосно ему, жестко закреплен завихритель воздушного потока, а в нижней части корпуса расположена распределительная шайба с по крайней мере двумя дроссельными отверстиями диаметром «d», которая через прокладку с зазором «s» контактирует с дроссельной шайбой, имеющей коническую поверхность, образуя кольцевое сопло, при этом нижняя часть корпуса оканчивается втулкой с по крайней мере двумя наклонными дроссельными отверстиями диаметром «d1» для подвода раствора и раструбом для выхода диспергированной смеси, причем в распределительной шайбе, сооосно ей, расположен стержень с дефлектором диаметром «d2», обращенном в сторону раструба, и резьбовым хвостовиком, на котором размещен колпачок, выполняющий функции осевого направляющего устройства вихревого потока воздуха.This is achieved by the fact that in an acoustic nozzle for spraying suspensions containing a housing with an acoustic oscillation inside the gas-jet emitter in the form of a nozzle and resonator, tubes for supplying air and liquid, the housing is made in the form of a vertically arranged cylindrical sleeve, in the upper part of which there is a lid, and perpendicular to the axis of the housing are tubes, respectively, for supplying air and solution, and inside the housing, coaxially to it, a swirl of air flow is rigidly fixed, and at the bottom and a housing, there is a distribution washer with at least two throttle openings with a diameter of "d", which through a gasket with a clearance "s" is in contact with a throttle washer having a conical surface, forming an annular nozzle, while the lower part of the housing ends with a sleeve with at least two inclined orifice diameter «d 1" for supplying the solution and the funnel to exit dispersed mixture, in which the distribution washer sooosno it is located with a deflector rod diameter «d 2", circulation m in the direction of the socket and a threaded shank on which is placed a cap that acts as an axial guide whirling airflow device.

На чертеже изображен общий вид акустической форсунки для распыливания суспензий.The drawing shows a General view of an acoustic nozzle for spraying suspensions.

Акустическая форсунка для распыливания суспензий содержит корпус 9 с размещенным внутри газоструйным излучателем. Корпус 9 выполнен в виде вертикально расположенной цилиндрической втулки, в верхней части которой расположена крышка 10 с прокладкой 11. Перпендикулярно оси корпуса расположены трубки 1 и 2 соответственно для подвода воздуха и раствора. Внутри корпуса 9, соосно ему, жестко закреплен завихритель 8 воздушного потока. В нижней части корпуса 9 расположена распределительная шайба 7 с по крайней мере двумя дроссельными отверстиями 12 диаметром «d», которая через прокладку 6 с зазором 13 «s» контактирует с дроссельной шайбой 16, имеющей коническую поверхность 17, образуя кольцевое сопло. Нижняя часть корпуса 9 оканчивается втулкой 4 с по крайней мере двумя наклонными дроссельными отверстиями 14 диаметром «d1», для подвода раствора и раструбом 21 для выхода диспергированной смеси.The acoustic nozzle for spraying suspensions contains a housing 9 with a gas-jet emitter located inside. The housing 9 is made in the form of a vertically arranged cylindrical sleeve, in the upper part of which there is a cover 10 with a gasket 11. Tubes 1 and 2 are located perpendicular to the axis of the housing, respectively, for supplying air and solution. Inside the housing 9, coaxially to it, a swirl 8 of the air flow is rigidly fixed. In the lower part of the housing 9, there is a distribution washer 7 with at least two throttle holes 12 of diameter “d”, which, through the gasket 6 with a clearance 13 “s”, contacts the throttle washer 16 having a conical surface 17, forming an annular nozzle. The lower part of the housing 9 ends with a sleeve 4 with at least two inclined throttle holes 14 with a diameter of "d 1 " for supplying the solution and a bell 21 for the exit of the dispersed mixture.

Трубка 2 соединена с отверстием 3 и с кольцевой полостью 20 для подвода раствора к дроссельным отверстиям 14, расположенными на конической поверхности 15. В распределительной шайбе 7, сооосно ей, расположен стержень с дефлектором 5 диаметром «d2», обращенном в сторону раструба 21, и резьбовым хвостовиком 19, на котором размещен колпачок 18, выполняющий функции осевого направляющего устройства вихревого потока воздуха.The tube 2 is connected to the hole 3 and with an annular cavity 20 for supplying the solution to the throttle holes 14 located on the conical surface 15. In the distribution washer 7, coaxial to it, there is a rod with a deflector 5 with a diameter of "d 2 ", facing the socket 21, and a threaded shank 19, on which is placed a cap 18, which performs the functions of an axial guide device of the vortex air flow.

Для оптимальной работы форсунки должны соблюдаться следующие соотношения ее параметров:For optimal operation of the nozzle, the following ratios of its parameters must be observed:

Отношение диаметра «d» дроссельных отверстий 12 распределительной шайбы 7 к диаметру «d1» дроссельных отверстий 14, расположенных на конической поверхности 15, лежит в оптимальном интервале величин: d/d1=1,0÷2,0;The ratio of the diameter "d" of the throttle holes 12 of the distribution washer 7 to the diameter "d 1 " of the throttle holes 14 located on the conical surface 15 lies in the optimal range of values: d / d 1 = 1.0 ÷ 2.0;

Отношение диаметра «d» дроссельных отверстий 12 распределительной шайбы 7 к зазору «s» между распределительной шайбой 7 и дроссельной шайбой 16, лежит в оптимальном интервале величин: d/s=1,5÷2,5.The ratio of the diameter "d" of the throttle holes 12 of the distribution washer 7 to the gap "s" between the distribution washer 7 and the throttle washer 16 lies in the optimal range of values: d / s = 1.5 ÷ 2.5.

Отношение диаметра «d2» дефлектора 5, обращенного в сторону раструба 21 к зазору «s» между распределительной шайбой 7 и дроссельной шайбой 16, лежит в оптимальном интервале величин: d2/s=5,5÷8,5.The ratio of the diameter «d 2" baffle 5 facing toward the socket 21 to the gap «s» junction between the washer 7 and the throttle washer 16 lies in an optimum range of values: d 2 / s = 5,5 ÷ 8,5.

Возможен вариант, когда к нижней части корпуса 9 форсунки соосно прикреплен внешний диффузор 22 распылителя, а к торцевой конической поверхности раструба 21, прикреплен внутренний перфорированный диффузор 23 таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси газоструйного излучателя.It is possible that the external diffuser 22 of the nozzle is coaxially attached to the lower part of the nozzle body 9 and the internal perforated diffuser 23 is attached to the end conical surface of the socket 21 so that the output sections of the external and internal diffusers lie in one plane perpendicular to the axis of the gas-jet emitter.

Возможен вариант, когда к внешнему диффузору 22 соосно прикреплен дополнительный рассекатель потока, выполненный в виде цилиндрической обечайки 24, на торцевой части которой со стороны, противоположной диффузору 22, закреплена перфорированная пластина 25.It is possible that an additional flow divider coaxially attached to the external diffuser 22 is made in the form of a cylindrical shell 24, on the end part of which from the side opposite to the diffuser 22, a perforated plate 25 is fixed.

Акустическая форсунка для распыливания суспензий работает следующим образом.The acoustic nozzle for spraying suspensions works as follows.

Распыливающий агент, например воздух, подается по трубке 1 через завихритель 8 воздушного потока, обтекая колпачек 18, выполняющий функции направляющего элемента, поступает в дроссельные отверстия 12 распределительной шайбы 7, а затем через зазор 13 «s» между распределительной 7 и дроссельной 16 шайбами входит в коническую поверхность 16, расширяющуюся в сторону раструба 21, и встречает на своем пути стержень с дефлектором 5. Воздух подводится к газоструйному излучателю через отверстия 12 в распределительной шайбе 7 и попадает в кольцевое сопло, из которого вытекает в направлении кольцевого резонатора, образованного распределительной шайбой 7 и стержнем с дефлектором 5. В результате обтекания при сверхкритическом отношении давлений в струе возникает система скачков уплотнения, создающая сильные колебания скорости и давления воздуха, частота которых может быть и ультразвуковой. Жидкость вытекает из наклонных дроссельных отверстий 14 во втулке 4 корпуса 9 и попадает на коническую поверхность дроссельной шайбы 16. В результате растекания струек жидкости образуется жидкая пленка, которая подвергается воздействию пульсирующего воздушного потока. Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию жидкости, подаваемой через трубку 2.The spraying agent, for example air, is supplied through the tube 1 through the air swirl 8, flowing around the cap 18, which acts as a guide element, enters the throttle holes 12 of the distribution washer 7, and then enters through the 13 "s" gap between the distribution 7 and the throttle washer 16 into a conical surface 16, expanding towards the socket 21, and on its way meets a rod with a deflector 5. Air is supplied to the gas-jet emitter through the holes 12 in the distribution washer 7 and enters the annular nozzle, from which flows in the direction of the ring resonator formed by the distribution washer 7 and the rod with the deflector 5. As a result of the flow around the jet at a supercritical pressure, a system of shock waves appears, which creates strong fluctuations in air velocity and pressure, the frequency of which can also be ultrasonic. The liquid flows from the inclined throttle holes 14 in the sleeve 4 of the housing 9 and falls on the conical surface of the throttle washer 16. As a result of the spreading of the liquid streams, a liquid film is formed, which is exposed to a pulsating air flow. Acoustic vibrations of the spraying agent contribute to finer atomization of the fluid supplied through the tube 2.

Возможен вариант, когда к торцевой поверхности раструба 21 прикреплен, посредством трех стержней 26, дополнительный резонатор 27, который выполнен в виде цилиндра, на боковой и торцевых поверхностях которого размещены по крайней мере три калиброванных резонансных дросселя 28, причем частоты акустических колебаний регулируются подбором диаметров дросселей 28 и объемом дополнительного резонатора 27.A variant is possible when an additional resonator 27 is attached to the end surface of the socket 21 by means of three rods 26, which is made in the form of a cylinder, at least three calibrated resonant chokes 28 are placed on the side and end surfaces, and the frequencies of acoustic vibrations are regulated by the selection of the diameters of the chokes 28 and the volume of the additional resonator 27.

Claims (2)

1. Акустическая форсунка для распыливания суспензий, содержащая корпус с размещенным внутри газоструйным излучателем акустических колебаний в виде сопла и резонатора, трубок для подвода воздуха и жидкости, корпус выполнен в виде вертикально расположенной цилиндрической втулки, в верхней части которой расположена крышка, а перпендикулярно оси корпуса расположены трубки соответственно для подвода воздуха и раствора, причем внутри корпуса соосно ему жестко закреплен завихритель воздушного потока, а в нижней части корпуса расположена распределительная шайба с по крайней мере двумя дроссельными отверстиями диаметром d, которая через прокладку с зазором s контактирует с дроссельной шайбой, имеющей коническую поверхность, образуя кольцевое сопло, при этом нижняя часть корпуса оканчивается втулкой с по крайней мере двумя наклонными дроссельными отверстиями диаметром d1 для подвода раствора и раструбом для выхода диспергированной смеси, причем в распределительной шайбе соосно ей расположен стержень с дефлектором диаметром d2, обращенным в сторону раструба, и резьбовым хвостовиком, на котором размещен колпачок, выполняющий функции осевого направляющего устройства вихревого потока воздуха, при этом отношение диаметра d дроссельных отверстий распределительной шайбы к диаметру d1 дроссельных отверстий, расположенных на конической поверхности, лежит в оптимальном интервале величин d/d1=1,0÷2,0, отношение диаметра d дроссельных отверстий распределительной шайбы к зазору s между распределительной шайбой и дроссельной шайбой лежит в оптимальном интервале величин d/s=1,5÷2,5; отношение диаметра d2 дефлектора, обращенного в сторону раструба к зазору s между распределительной шайбой и дроссельной шайбой, лежит в оптимальном интервале величин: d2/s=5,5÷8,5, отличающаяся тем, что к нижней части корпуса форсунки соосно прикреплен внешний диффузор распылителя, а к торцевой конической поверхности раструба прикреплен внутренний перфорированный диффузор таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси газоструйного излучателя, а к внешнему диффузору соосно прикреплен дополнительный рассекатель потока, выполненный в виде цилиндрической обечайки, на торцевой части которой со стороны, противоположной диффузору, закреплена перфорированная пластина.1. An acoustic nozzle for spraying suspensions, comprising a housing with a gas-jet acoustic emitter in the form of a nozzle and a resonator, tubes for supplying air and liquid, the housing is made in the form of a vertically arranged cylindrical sleeve, in the upper part of which there is a lid, and perpendicular to the axis of the housing the tubes are located respectively for the supply of air and solution, and inside the housing coaxially to it is rigidly fixed to the swirl of the air flow, and in the lower part of the housing is located predelitelnaya washer with at least two throttle hole diameter d, which through a pad with a gap s is contacted with a throttle washer having a conical surface forming a nozzle ring, the lower part of the housing terminates in a sleeve with at least two inclined orifice diameter d 1 the supply of the solution and the bell to exit the dispersed mixture, and in the distribution washer coaxially located there is a rod with a baffle with a diameter of d 2 facing the bell, and a threaded needle the cap, on which the cap is placed, which acts as an axial guide device of the vortex air flow, while the ratio of the diameter d of the throttle holes of the distribution washer to the diameter d 1 of the throttle holes located on the conical surface lies in the optimal range of d / d 1 = 1,0 ÷ 2.0, the ratio of the diameter d of the throttle holes of the distribution washer to the gap s between the distribution washer and the throttle washer lies in the optimal range of values d / s = 1.5 ÷ 2.5; the ratio of the diameter d 2 of the deflector facing the socket to the gap s between the distribution washer and the throttle washer lies in the optimal range of values: d 2 / s = 5.5 ÷ 8.5, characterized in that the nozzle is coaxially attached to the lower part of the nozzle body an external diffuser of the atomizer, and an internal perforated diffuser is attached to the end conical surface of the socket in such a way that the output sections of the external and internal diffusers lie in the same plane perpendicular to the axis of the gas-jet emitter, and to the external diffuser clearly attached additional flow divider configured as a cylindrical shell, on which the end portion on the side opposite the diffuser, fixed perforated plate. 2. Акустическая форсунка для распыливания суспензий по п. 1, отличающаяся тем, что к торцевой поверхности раструба прикреплен посредством трех стержней, дополнительный резонатор, который выполнен в виде цилиндра, на боковой и торцевых поверхностях которого размещены по крайней мере три калиброванных резонансных дросселя, причем частоты акустических колебаний регулируются подбором диаметров дросселей и объемом дополнительного резонатора.2. An acoustic nozzle for spraying suspensions according to claim 1, characterized in that three additional rods are attached to the end surface of the socket, an additional resonator, which is made in the form of a cylinder, at least three calibrated resonant chokes are placed on the side and end surfaces of which frequencies of acoustic vibrations are regulated by the selection of diameters of the chokes and the volume of the additional resonator.
RU2017122270A 2017-06-26 2017-06-26 Acoustic spray for spraying suspended mixtures RU2644871C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017122270A RU2644871C1 (en) 2017-06-26 2017-06-26 Acoustic spray for spraying suspended mixtures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017122270A RU2644871C1 (en) 2017-06-26 2017-06-26 Acoustic spray for spraying suspended mixtures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2644871C1 true RU2644871C1 (en) 2018-02-14

Family

ID=61226884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017122270A RU2644871C1 (en) 2017-06-26 2017-06-26 Acoustic spray for spraying suspended mixtures

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2644871C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
WO1993024237A1 (en) * 1992-05-29 1993-12-09 Cambridge Consultants Limited Method and apparatus for producing a liquid spray
RU2325215C1 (en) * 2006-10-13 2008-05-27 Олег Савельевич Кочетов Centrifugal acoustic dust collector
RU2345281C1 (en) * 2007-07-03 2009-01-27 Олег Савельевич Кочетов Acoustic nozzle for spraying of solutions
RU2361646C1 (en) * 2007-12-27 2009-07-20 Олег Савельевич Кочетов Dust chamber with acoustic dispersion of liquid
RU2485986C1 (en) * 2012-01-18 2013-06-27 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's radial-flow vortex nozzle
RU2509262C1 (en) * 2012-12-28 2014-03-10 Олег Савельевич Кочетов Acoustic vortex nozzle
RU2557505C1 (en) * 2014-10-16 2015-07-20 Олег Савельевич Кочетов Centrifugal swirl atomiser of kochstar type

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
WO1993024237A1 (en) * 1992-05-29 1993-12-09 Cambridge Consultants Limited Method and apparatus for producing a liquid spray
RU2325215C1 (en) * 2006-10-13 2008-05-27 Олег Савельевич Кочетов Centrifugal acoustic dust collector
RU2345281C1 (en) * 2007-07-03 2009-01-27 Олег Савельевич Кочетов Acoustic nozzle for spraying of solutions
RU2361646C1 (en) * 2007-12-27 2009-07-20 Олег Савельевич Кочетов Dust chamber with acoustic dispersion of liquid
RU2485986C1 (en) * 2012-01-18 2013-06-27 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's radial-flow vortex nozzle
RU2509262C1 (en) * 2012-12-28 2014-03-10 Олег Савельевич Кочетов Acoustic vortex nozzle
RU2557505C1 (en) * 2014-10-16 2015-07-20 Олег Савельевич Кочетов Centrifugal swirl atomiser of kochstar type

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2622929C1 (en) Acoustic nozzle
RU2345280C1 (en) Acoustic nozzle
RU2345281C1 (en) Acoustic nozzle for spraying of solutions
RU2342596C1 (en) Acoustic nozzle
RU2622952C1 (en) Acoustic nozzle for liquid spraying
RU2644871C1 (en) Acoustic spray for spraying suspended mixtures
RU2642574C1 (en) Acoustic spray for spraying suspended mixtures
RU2624680C1 (en) Kochetov's acoustic nozzle
RU2622944C1 (en) Acoustic nozzle of kochetov for spraying solutions
RU2350841C1 (en) Acoustic nozzle to spray fluids
RU2342597C1 (en) Acoustic nozzle for spraying of liquids
RU2563751C1 (en) Kochetov's pneumatic atomiser
RU2644867C1 (en) Acoustic atomizer
RU2653832C1 (en) Acoustic nozzle with spraying diffuser
RU2644873C1 (en) Acoustic spray for spraying liquids
RU2668897C1 (en) Acoustic atomizer
RU2667284C1 (en) Acoustic atomizer
RU2646714C1 (en) Kochetov acoustic nozzle
RU2622950C1 (en) Kochetov's acoustic nozzle for liquids atomization
RU2646997C1 (en) Acoustic spray for spraying liquids
RU2646999C1 (en) Acoustic nozzle with spraying diffuser
RU2640528C1 (en) Acoustic nozzle with double liquid inlet
RU2645781C1 (en) Acoustic atomizer
RU2340409C1 (en) Acoustic nozzle to spray fluids
RU2656445C1 (en) Acoustic nozzle with vortex sprayer