RU2646997C1 - Acoustic spray for spraying liquids - Google Patents

Acoustic spray for spraying liquids Download PDF

Info

Publication number
RU2646997C1
RU2646997C1 RU2017121335A RU2017121335A RU2646997C1 RU 2646997 C1 RU2646997 C1 RU 2646997C1 RU 2017121335 A RU2017121335 A RU 2017121335A RU 2017121335 A RU2017121335 A RU 2017121335A RU 2646997 C1 RU2646997 C1 RU 2646997C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
nozzle
resonator
axis
diameter
Prior art date
Application number
RU2017121335A
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 RU2017121335A priority Critical patent/RU2646997C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2646997C1 publication Critical patent/RU2646997C1/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
    • 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
    • B05B17/0607—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 generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
    • B05B17/0638—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 generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers spray being produced by discharging the liquid or other fluent material through a plate comprising a plurality of orifices
    • 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
    • B05B17/0607—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 generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
    • B05B17/0653—Details

Landscapes

  • Nozzles (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to sprayers of fluids, solutions and can be used in engine building, chemical, food and light industry. Acoustic nozzle for spraying liquids contains housing with internal acoustic oscillation generator in form of nozzle and resonator, pipes for supplying spraying agent and liquid, housing is made in the form of a cylindrical bushing with two channels for air supply, and in the center of the housing a rod with a coaxial to the housing channel is located, wherein the liquid from the nozzle housing through the tube, channel and at least two opposing openings flows to the annular platform through the resonator washer conical surface, wherein the angle between the nozzle axis and each liquid jet direction from the inclined openings lies in the optimum range: 55°÷65°, and perpendicular to the axis of the housing a tube is located, which is connected to two air supply channels, and in the housing coaxial to its axis a throttle washer with a conical and a cylindrical openings and resonator washer are located, in which two oppositely directed air nozzles of rectangular cross section of 1×3 mm and at least two volume resonators of size 1.5×3×1.5 mm are made, wherein the washers are fastened to each other and to the housing by means of a cage, which is canted in the bore of the housing, wherein the of the diameter d of the inner opening of the resonator to the diameter d1 of the rod outer surface ratio lies in the optimal range of values: d/d1=0.3÷0.7; diameter d of the resonator internal opening to the diameter d2 of inclined openings ratio lies in the optimal range of values: d/d2=1.5÷3.0. To the nozzle housing end part external diffuser of the sprayer is coaxially attached, and the internal perforated diffuser is fixed to the conical surface of the rod gas jet generator in such a way that the output sections of the external and internal diffusers lie in the same plane which is perpendicular to the axis of the gas jet generator, and an additional diffuser of the flow, made in the form of a cylindrical shell, is coaxially attached to the external diffuser, on the end part of which on the opposite side of the diffuser, a perforated plate is fixed.
EFFECT: higher efficiency of spraying.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов и может быть использовано в двигателестроении, химической, пищевой и легкой промышленности.The invention relates to means for spraying 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 №2328349, 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 (прототип).The closest technical solution to the claimed object is an acoustic spray nozzle according to the patent of the Russian Federation No. 2238349, 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, the ring is conical surface associated with the housing, and a spray, which serves to form a liquid film that blocks the exit from the generator, and is fixed in the housing by a hollow rod of the swirler on the end screw and a shoulder to accommodate an annular platform on which the fluid flows from the atomizer (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 акустической форсунке для распыливания жидкостей, содержащей корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора и трубки для подвода распыливающего агента и жидкости корпус выполнен в виде цилиндрической втулки с двумя каналами для подвода воздуха, причем по центру корпуса расположен стержень с соосным корпусу воздушным каналом, при этом жидкость из корпуса форсунки через трубку, воздушный канал и по крайней мере два противолежащих отверстия вытекает на кольцевую площадку через коническую поверхность резонаторной шайбы, причем угол между осью форсунки и направлением каждой струи жидкости из наклонных отверстий лежит в оптимальном диапазоне: 55°÷65°, а перпендикулярно оси корпуса расположена трубка, которая соединена с двумя каналами для подвода воздуха, а в корпусе соосно его оси расположены дроссельная шайба с коническим отверстием и цилиндрическим и резонаторная шайба, в которой выполнены два противоположно направленных воздушных сопла прямоугольного сечения размером 1×3 мм и по крайней мере два объемных резонатора размером 1,5×3×1,5 мм, при этом шайбы скреплены между собой и с корпусом посредством обоймы, которая завальцована в проточке корпуса.This is achieved by the fact that in an acoustic nozzle for spraying liquids containing a housing with an acoustic oscillator located inside the nozzle and resonator and a tube for supplying a spraying agent and liquid, the housing is made in the form of a cylindrical sleeve with two channels for supplying air, and in the center of the housing a rod is located with the air channel coaxial to the housing, while liquid from the nozzle housing through the tube, the air channel and at least two opposing openings flows to the annular area through the conical surface of the resonator washer, and the angle between the axis of the nozzle and the direction of each jet of liquid from the inclined holes lies in the optimal range: 55 ° ÷ 65 °, and perpendicular to the axis of the housing is a tube that is connected to two channels for supplying air, and in the housing coaxial to its axis are a throttle washer with a conical bore and a cylindrical and a resonator washer, in which two oppositely directed air nozzles of rectangular section 1 × 3 mm in size and at least two volumes are made a large cavity with a size of 1.5 × 3 × 1.5 mm, while the washers are fastened to each other and to the casing by means of a cage which is rolled in the groove of the casing.

На фиг. 1 изображена фронтальный разрез А-А акустической форсунки для распыливания жидкостей, на фиг. 2 - профильная проекция фиг.1.In FIG. 1 shows a frontal section AA of an acoustic nozzle for spraying liquids; FIG. 2 - profile projection of figure 1.

Акустическая форсунка для распыливания жидкостей содержит корпус 3, выполненный в виде цилиндрической втулки с двумя каналами 10 для подвода воздуха. По центру корпуса расположен стержень 16 с соосным корпусу каналом 8.The acoustic nozzle for spraying liquids contains a housing 3 made in the form of a cylindrical sleeve with two channels 10 for supplying air. In the center of the housing is a rod 16 with a channel 8 coaxial to the housing.

Жидкость из корпуса 3 форсунки через трубку 2, канал 8 и по крайней мере два противолежащих отверстия 15 вытекает на кольцевую площадку 17 через коническую поверхность 14 резонаторной шайбы 6. Угол между осью форсунки и направлением каждой струи жидкости из наклонных отверстий 15 лежит в оптимальном диапазоне: 55°÷65°. В результате растекания струй жидкости образуется тонкая пленка над по крайней мере двумя выходными отверстиями 11, где эта пленка дробится пульсирующим потоком воздуха, поступающего из резонатора 4. Перпендикулярно оси корпуса 3 расположена трубка 1 для подвода воздуха, которая соединена с двумя каналами 10 для подвода воздуха. В корпусе соосно его оси расположены дроссельная шайба 7 с коническим отверстием 12 и цилиндрическим 13 и резонаторная шайба 6. В резонаторной шайбе 6 выполнены два противоположно направленных воздушных сопла 5 (прямоугольного сечения 1×3 мм) и по крайней мере два объемных резонатора 4 (размером 1,5×3×1,5 мм). Шайбы 6 и 7 скреплены между собой и с корпусом 3 посредством обоймы 9, которая завальцована в проточке 18 корпуса 3.The liquid from the nozzle body 3 through the tube 2, channel 8 and at least two opposing holes 15 flows to the annular platform 17 through the conical surface 14 of the resonator washer 6. The angle between the nozzle axis and the direction of each liquid stream from the inclined holes 15 lies in the optimal range: 55 ° ÷ 65 °. As a result of the spreading of the liquid jets, a thin film is formed over at least two outlet openings 11, where this film is crushed by a pulsating stream of air coming from the resonator 4. A pipe 1 for supplying air is located perpendicular to the axis of the housing 3, which is connected to two channels 10 for supplying air . A throttle washer 7 with a tapered bore 12 and a cylindrical 13 and a resonator washer 6 are located in the housing coaxially to its axis. Two oppositely directed air nozzles 5 (rectangular cross-section 1 × 3 mm) and at least two volume resonators 4 (size 1.5 × 3 × 1.5 mm). The washers 6 and 7 are fastened together and with the housing 3 by means of a holder 9, which is rolled in the groove 18 of the housing 3.

Для работы форсунки в оптимальном режиме предусмотрены следующие соотношения ее параметров:For the operation of the nozzle in optimal mode, the following ratios of its parameters are provided:

отношение диаметра d внутреннего отверстия канала 8 резонатора 4 к диаметру d1 внешней поверхности стержня 16 лежит в оптимальном интервале величин: d/d1=0,3÷0,7;the ratio of the diameter d of the inner hole of the channel 8 of the resonator 4 to the diameter d 1 of the outer surface of the rod 16 lies in the optimal range of values: d / d 1 = 0.3 ÷ 0.7;

отношение диаметра d внутреннего отверстия канала 8 резонатора 4 к диаметру d2 наклонных отверстий 15 лежит в оптимальном интервале величин: d/d2=1,5÷3,0.the ratio of the diameter d of the inner hole of the channel 8 of the resonator 4 to the diameter d 2 of the inclined holes 15 lies in the optimal range of values: d / d 2 = 1.5 ÷ 3.0.

Возможен вариант, когда к торцевой части обоймы 9 форсунки соосно прикреплен внешний диффузор 19 распылителя, а к конической поверхности стержневого газоструйного излучателя прикреплен внутренний перфорированный диффузор 20 таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси газоструйного излучателя.An option is possible when an external diffuser 19 of the atomizer is coaxially attached to the end part of the nozzle holder 9 of the nozzle, and an internal perforated diffuser 20 is attached to the conical surface of the rod gas-jet emitter so that the output sections of the external and internal diffusers lie in one plane perpendicular to the axis of the gas-emitter.

Возможен вариант, когда к внешнему диффузору 19 соосно прикреплен дополнительный рассекатель потока выполненный в виде цилиндрической обечайки 21, на торцевой части которой со стороны, противоположной диффузору 19, закреплена перфорированная пластина 22.A variant is possible when an additional flow divider made in the form of a cylindrical shell 21 is coaxially attached to the external diffuser 19, on the end part of which from the side opposite to the diffuser 19, a perforated plate 22 is fixed.

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

Распыливающий агент, например воздух, подается по трубке 1, затем по каналам 10, выполненным в корпусе 3. После чего поступает по отверстиям 12 и 13 в дроссельной шайбе 7 и через коническую поверхность 14 резонаторной шайбы 6, минуя резонатор 4, через отверстия 11 и воздушные сопла 5 выходит в направлении наклонных отверстий 15. Жидкость из корпуса форсунки 3 через трубку 2, канал 8 и по крайней мере два противолежащих отверстия 15 вытекает на кольцевую площадку 17 через коническую поверхность 14 шайбы 6. Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию раствора, подаваемого в кольцевой зазор, при этом, ударяясь, создает звуковые колебания, воздействующие на струю жидкости. Указанная форсунка обеспечивает хорошее качество распыления при малых расходах воздуха. 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.The spraying agent, for example air, is supplied through a tube 1, then through channels 10 made in the housing 3. Then it enters through holes 12 and 13 in the throttle washer 7 and through the conical surface 14 of the resonator washer 6, bypassing the resonator 4, through the holes 11 and the air nozzles 5 exit in the direction of the inclined openings 15. The liquid from the nozzle body 3 through the tube 2, the channel 8 and at least two opposing openings 15 flows to the annular platform 17 through the conical surface 14 of the washer 6. The acoustic vibrations of the spraying agent exist finer atomization of the solution fed into the annular gap, thus, pass, it generates acoustic vibrations acting on the fluid jet. The specified nozzle provides good spray quality at low air flow rates. The experiments showed that at an air pressure of 100 kPa, the average droplet diameter is 90 μm, with an increase in air pressure by about 4 times (up to 400 kPa), the average droplet diameter decreases slightly and amounts to 87 μm.

Claims (1)

Акустическая форсунка для распыливания жидкостей, содержащая корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, трубки для подвода распыливающего агента и жидкости, корпус выполнен в виде цилиндрической втулки с двумя каналами для подвода воздуха, причем по центру корпуса расположен стержень с соосным корпусу каналом, при этом жидкость из корпуса форсунки через трубку, канал и по крайней мере два противолежащих отверстия вытекает на кольцевую площадку через коническую поверхность резонаторной шайбы, причем угол между осью форсунки и направлением каждой струи жидкости из наклонных отверстий лежит в оптимальном диапазоне: 55°÷65°, а перпендикулярно оси корпуса расположена трубка, которая соединена с двумя каналами для подвода воздуха, а в корпусе соосно его оси расположены дроссельная шайба с коническим отверстием и цилиндрическим и резонаторная шайба, в которой выполнены два противоположно направленных воздушных сопла прямоугольного сечения размером 1×3 мм и по крайней мере два объемных резонатора размером 1,5×3×1,5 мм, при этом шайбы скреплены между собой и с корпусом посредством обоймы, которая завальцована в проточке корпуса, при этом отношение диаметра d внутреннего отверстия резонатора к диаметру d1 внешней поверхности стержня лежит в оптимальном интервале величин: d/d1=0,3÷0,7; отношение диаметра d внутреннего отверстия резонатора к диаметру d2 наклонных отверстий лежит в оптимальном интервале величин: d/d2=1,5÷3,0, отличающаяся тем, что к торцевой части обоймы форсунки соосно прикреплен внешний диффузор распылителя, а к конической поверхности стержневого газоструйного излучателя 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.An acoustic nozzle for spraying liquids, comprising a housing with an acoustic oscillation generator in the form of a nozzle and a resonator, a tube for supplying a spraying agent and liquid, the housing is made in the form of a cylindrical sleeve with two channels for supplying air, and a rod with a coaxial housing is located in the center of the housing channel, while the liquid from the nozzle body through the tube, the channel and at least two opposing holes flows to the annular platform through the conical surface of the resonator w yby, and the angle between the axis of the nozzle and the direction of each jet of liquid from the inclined holes lies in the optimal range: 55 ° ÷ 65 °, and perpendicular to the axis of the housing is a tube that is connected to two channels for supplying air, and the throttle is located coaxially with its axis a washer with a conical bore and a cylindrical and a resonator washer, in which two oppositely directed air nozzles of rectangular section 1 × 3 mm in size and at least two volume resonators with a size of 1.5 × 3 × 1.5 mm are made, wherein the washer would be fastened to each other and to the housing by means of a cage, which is rolled in the groove of the housing, while the ratio of the diameter d of the inner hole of the resonator to the diameter d 1 of the outer surface of the rod lies in the optimal range of values: d / d 1 = 0.3 ÷ 0.7; the ratio of the diameter d of the inner hole of the resonator to the diameter d 2 of inclined holes lies in the optimal range of values: d / d 2 = 1.5 ÷ 3.0, characterized in that the external diffuser of the nozzle is coaxially attached to the end part of the nozzle holder, and to the conical surface an internal perforated diffuser is attached to the rod gas-jet emitter in such a way that the output sections of the external and internal diffusers lie in one plane perpendicular to the axis of the gas-jet emitter, and an additional An additional flow divider made in the form of a cylindrical shell, on the end part of which from the side opposite the diffuser, a perforated plate is fixed.
RU2017121335A 2017-06-19 2017-06-19 Acoustic spray for spraying liquids RU2646997C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017121335A RU2646997C1 (en) 2017-06-19 2017-06-19 Acoustic spray for spraying liquids

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017121335A RU2646997C1 (en) 2017-06-19 2017-06-19 Acoustic spray for spraying liquids

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2646997C1 true RU2646997C1 (en) 2018-03-13

Family

ID=61629289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017121335A RU2646997C1 (en) 2017-06-19 2017-06-19 Acoustic spray for spraying liquids

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2646997C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2350841C1 (en) * 2007-07-03 2009-03-27 Олег Савельевич Кочетов Acoustic nozzle to spray fluids
RU2401682C1 (en) * 2009-08-06 2010-10-20 Олег Савельевич Кочетов Acoustic foam generator
RU2401681C1 (en) * 2009-08-06 2010-10-20 Олег Савельевич Кочетов Acoustic foam generator
RU2015140874A (en) * 2015-09-25 2017-03-30 Мария Михайловна Стареева KOCHETOV NOZZLE FOR SPRAYING LIQUIDS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2350841C1 (en) * 2007-07-03 2009-03-27 Олег Савельевич Кочетов Acoustic nozzle to spray fluids
RU2401682C1 (en) * 2009-08-06 2010-10-20 Олег Савельевич Кочетов Acoustic foam generator
RU2401681C1 (en) * 2009-08-06 2010-10-20 Олег Савельевич Кочетов Acoustic foam generator
RU2015140874A (en) * 2015-09-25 2017-03-30 Мария Михайловна Стареева KOCHETOV NOZZLE FOR SPRAYING LIQUIDS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2622929C1 (en) Acoustic nozzle
RU2345281C1 (en) Acoustic nozzle for spraying of solutions
RU2622944C1 (en) Acoustic nozzle of kochetov for spraying solutions
RU2350841C1 (en) Acoustic nozzle to spray fluids
RU2646997C1 (en) Acoustic spray for spraying liquids
RU2624680C1 (en) Kochetov's acoustic nozzle
RU2644873C1 (en) Acoustic spray for spraying liquids
RU2342597C1 (en) Acoustic nozzle for spraying of liquids
RU2622952C1 (en) Acoustic nozzle for liquid spraying
RU2646714C1 (en) Kochetov acoustic nozzle
RU2563751C1 (en) Kochetov's pneumatic atomiser
RU2340409C1 (en) Acoustic nozzle to spray fluids
RU2652002C1 (en) Pneumatic nozzle with two-phase flow of spray
RU2622950C1 (en) Kochetov's acoustic nozzle for liquids atomization
RU2642574C1 (en) Acoustic spray for spraying suspended mixtures
RU2646999C1 (en) Acoustic nozzle with spraying diffuser
RU2656566C2 (en) Kochetov atomizer to spray fluids
RU2642649C1 (en) Acoustic nozzle
RU2670323C1 (en) Pneumatic nozzle with two-phase flow of spray
RU2644871C1 (en) Acoustic spray for spraying suspended mixtures
RU2656449C1 (en) Acoustic atomizer
RU2648056C1 (en) Composite injector for liquid spraying
RU2658025C1 (en) Pneumatic nozzle with two-phase flow of spray
RU2658026C1 (en) Combined coil
RU2657492C1 (en) Integrated nozzle