RU2653988C2

RU2653988C2 - Stareeva atomizer

Info

Publication number: RU2653988C2
Application number: RU2015150973A
Authority: RU
Inventors: Анна Михайловна Стареева
Original assignee: Анна Михайловна Стареева
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2018-05-15
Also published as: RU2015150973A

Abstract

FIELD: devices for spraying liquids.

SUBSTANCE: invention relates to spraying of liquids. Atomizer comprises housing, union and a coaxially positioned swirling insert with an external helical thread and an expanding conical opening inside. In the fitting a cylindrical inlet opening is made, connected to the diffuser, which is made axially symmetric in the housing. In the lower part of the body there is an atomizer which is arranged axisymmetrically to the body and is two-stage and coaxial to the swirling insert. First stage of the atomizer is a mixing chamber, which is made in the form of a confuser, in series connected to an expanding conical hole made inside the swirling insert. Second stage of the atomizer is a continuation of its first stage, made in the form of a diffuser, while the internal conical surface of the diffuser is screw-threaded.

EFFECT: invention makes it possible to improve the liquid spraying quality, productivity of the atomizer, and to reduce hydraulic losses.

4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике распыления жидкостей.The invention relates to techniques for spraying liquids.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является форсунка по патенту РФ №2411087, В05 В 1/34, которая содержит корпус, штуцер и, соосно расположенную с ними, вставку-завихритель, соединенную с соплом (прототип).The closest technical solution to the claimed object is the nozzle according to the patent of the Russian Federation No. 2411087, B05 B 1/34, which contains a housing, a fitting and coaxially located with them, the swirl insert connected to the nozzle (prototype).

Недостатком известной форсунки для распыления жидкости является то, что при высокой скорости вращения жидкости в сопле форсунки возникает воздушный вихрь, ухудшающий вход жидкости в сопло и снижающий производительность и качество распыления жидкости форсункой.A disadvantage of the known nozzle for spraying liquid is that at a high speed of rotation of the liquid, an air vortex arises in the nozzle of the nozzle, which worsens the fluid inlet into the nozzle and reduces the productivity and quality of the liquid sprayed by the nozzle.

Технический результат - повышение качества распыления жидкости, производительности форсунки, уменьшение гидравлических потерь.EFFECT: improved quality of liquid atomization, nozzle productivity, reduced hydraulic losses.

Это достигается тем, что в форсунке, содержащей корпус, штуцер и соосно расположенную вставку-завихритель с внешней винтообразной нарезкой и расширяющимся коническим отверстием внутри, причем в штуцере выполнено входное цилиндрическое отверстие, соединенное с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе, а в нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу сопло, выполненное двухступенчатым и соосным вставке-завихрителю, причем первая ступень сопла является камерой смешения, которая выполнена в виде конфузора, последовательно соединенного с расширяющимся коническим отверстием, выполненным внутри вставки-завихрителя, а вторая ступень сопла является продолжением его первой ступени, выполненной в виде диффузора, при этом на внутренней конической поверхности диффузора выполнена винтообразная нарезка. Камера смешения двухступенчатого сопла выполнена цилиндрической и последовательно соединенной с расширяющимся коническим отверстием, выполненным внутри вставки-завихрителя. К срезу диффузора прикреплен рассекатель, выполненный в форме полусферы из пористого материала.This is achieved by the fact that in the nozzle containing the housing, the nozzle and the coaxially located swirl insert with an external screw-shaped thread and an expanding conical hole inside, the inlet has a cylindrical inlet opening connected to the diffuser, made axisymmetrically in the housing, and in the lower part of the housing the nozzle is arranged axisymmetrically to the casing, made of a two-stage and coaxial swirl insert, the first stage of the nozzle being a mixing chamber, which is made in the form of a confuser, flax coupled with an expanding tapered bore formed inside the insertion-swirl, and the second stage nozzle is the continuation of its first stage, designed as a diffuser, wherein the inner conical surface of the diffuser is made helical thread. The mixing chamber of the two-stage nozzle is made cylindrical and connected in series with an expanding conical hole made inside the swirl insert. A diffuser, made in the form of a hemisphere of porous material, is attached to the slice of the diffuser.

К корпусу форсунки прикреплены, по крайней мере, три наклонно расположенных стержня с активными распылителями в виде свободно вращающихся вокруг стержней винтовых элементов, а стержни своими свободными концами соединены со сплошной пластиной пластинчатого распылителя, которая выполнена плоской, или выпуклой, или вогнутой, причем вершина выпуклой поверхности может быть направлена как в сторону диффузора, так и от него.At least three obliquely spaced rods with active sprays in the form of screw elements freely rotating around the rods are attached to the nozzle body, and the rods are connected with their free ends to a continuous plate of the plate spray, which is made flat, or convex, or concave, and the apex is convex The surface can be directed both towards the diffuser and away from it.

На чертеже представлен продольный разрез форсунки.The drawing shows a longitudinal section of a nozzle.

Форсунка для распыления жидкости состоит из корпуса 1 и соосно расположенного и жестко связанного с ним в верхней части штуцера 2 с входным цилиндрическим отверстием 3, соединенным с диффузором 4, выполненным осесимметрично в корпусе 1. В нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу 1 сопло 5.The nozzle for spraying liquid consists of a housing 1 and coaxially located and rigidly connected with it in the upper part of the nozzle 2 with an inlet cylindrical hole 3 connected to a diffuser 4, made axisymmetrically in the housing 1. In the lower part of the housing is located nozzle 5 axisymmetrically to the housing 1.

Вставка-завихритель 6 расположена в центральном цилиндрическом отверстии 8 корпуса 1 и имеет внешние периферийные винтообразные нарезные каналы 9, а внутри вставки-завихрителя 6 соосно выполнено расширяющееся коническое отверстие 7 для подвода жидкости из цилиндрического отверстия 3, выполненного в штуцере 2. Вставка-завихритель 6 фиксируется в нижней части корпуса 1 посредством сопла 5. Вставка-завихритель 6 выполнена из износостойкого материала.The swirl insert 6 is located in the central cylindrical hole 8 of the housing 1 and has external peripheral helical threaded channels 9, and inside the swirl insert 6, an expanding conical hole 7 is coaxially made for supplying liquid from the cylindrical hole 3 made in the fitting 2. The swirl insert 6 fixed in the lower part of the housing 1 by means of a nozzle 5. The insert-swirl 6 is made of wear-resistant material.

Сопло 5 выполнено двухступенчатым и соосным вставке-завихрителю 6.The nozzle 5 is made of a two-stage and coaxial insert-swirl 6.

Первая ступень сопла 5 является продолжением расширяющегося конического отверстия 7, выполненного внутри вставки-завихрителя 6, и является камерой смешения 10, которая выполнена в виде конфузора, последовательно соединенного с расширяющимся коническим отверстием 7, выполненным внутри вставки-завихрителя, а вторая ступень сопла является продолжением его первой ступени, выполненной в виде диффузора 11, при этом на внутренней конической поверхности диффузора выполнена винтообразная нарезка.The first stage of the nozzle 5 is a continuation of the expanding conical hole 7, made inside the swirl insert 6, and is a mixing chamber 10, which is made in the form of a confuser, connected in series with the expanding conical hole 7, made inside the swirl-insert, and the second stage of the nozzle is a continuation its first stage, made in the form of a diffuser 11, while on the inner conical surface of the diffuser a helical thread is made.

Первая ступень сопла 5 является камерой смешения 10, которая как вариант может быть выполнена цилиндрической (на чертеже не показано) и последовательно соединенной с расширяющимся коническим отверстием 7, выполненным внутри вставки-завихрителя 6.The first stage of the nozzle 5 is a mixing chamber 10, which as an option can be made cylindrical (not shown in the drawing) and connected in series with an expanding conical hole 7 made inside the swirl insert 6.

Форсунка для распыления жидкости работает следующим образом.The nozzle for spraying liquid works as follows.

Жидкость в корпус 1 поступает через канал 3 подвода жидкости в штуцере 2, а затем в центральное цилиндрическое отверстие 8. Жидкость начинает свою закрутку в периферийных каналах 9 вставки-завихрителя 6 и одновременно движется в осевом направлении по расширяющемуся коническому отверстию 7. В камере смешения 10 сопла 5, которая выполнена в виде конфузора, последовательно соединенного с расширяющимся коническим отверстием 7, происходит взаимодействие этих потоков с их дополнительной турбулизацией и дроблением с образованием мелкодисперсной фазы, а вторая ступень сопла 5 в виде диффузора 11 с винтообразной нарезкой внутри усиливает эффект распыливания жидкости.The fluid enters the housing 1 through the fluid supply channel 3 in the nozzle 2, and then into the central cylindrical hole 8. The fluid begins to swirl in the peripheral channels 9 of the swirl insert 6 and at the same time moves axially along the expanding conical hole 7. In the mixing chamber 10 nozzle 5, which is made in the form of a confuser, connected in series with an expanding conical hole 7, these flows interact with their additional turbulization and crushing with the formation of finely dispersed the basics, and the second stage of the nozzle 5 in the form of a diffuser 11 with a screw-shaped thread inside enhances the effect of atomization of the liquid.

Такой поток жидкости на выходе из сопла 5 хорошо раскрывается за счет центробежных сил, возникающих от вращения жидкости, и мелкодисперсно распределяется внутри конусообразного факела за счет турбулентного течения по оси сопла 5.Such a fluid flow at the exit of the nozzle 5 is well disclosed due to centrifugal forces arising from the rotation of the liquid, and is finely dispersed inside the cone-shaped plume due to the turbulent flow along the axis of the nozzle 5.

Возможен вариант, когда к срезу диффузора 11 прикреплен рассекатель 12, выполненный в форме полусферы из пористого материала.A variant is possible when a divider 12, made in the form of a hemisphere of porous material, is attached to the slice of the diffuser 11.

Возможен вариант, когда к корпусу 1 прикреплены, по крайней мере, три наклонно расположенных стержня 12 с активными распылителями 13 в виде свободно вращающихся вокруг стержней винтовых элементов, а стержни своими свободными концами соединены со сплошной пластиной пластинчатого распылителя 14, которая выполнена плоской, или выпуклой, или вогнутой, причем вершина выпуклой поверхности может быть направлена как в сторону диффузора 11, так и от него (на чертеже не показано).It is possible that at least three inclined rods 12 with active sprays 13 are attached to the housing 1 in the form of screw elements freely rotating around the rods, and the rods are connected with their free ends to a continuous plate of the plate sprayer 14, which is made flat or convex , or concave, and the apex of the convex surface can be directed both towards the diffuser 11 and away from it (not shown in the drawing).

Claims

1. A nozzle comprising a body, a fitting and a coaxially arranged swirl insert with an external screw-shaped thread and an expanding conical hole inside, wherein the inlet has a cylindrical inlet connected to a diffuser made axisymmetrically in the body, and the nozzle is axisymmetric to the body in the lower part of the body characterized in that the nozzle is made of a two-stage and coaxial swirl insert, the first stage of the nozzle being a mixing chamber, which is made in the form of a confuser, followed by tionary coupled with an expanding tapered bore formed inside the insertion-swirl, and the second stage nozzle is the continuation of its first stage, designed as a diffuser, wherein the inner conical surface of the diffuser is made helical thread.

2. The nozzle according to claim 1, characterized in that the mixing chamber of the two-stage nozzle is cylindrical and connected in series with an expanding conical hole made inside the swirl insert.

3. The nozzle according to claim 1, characterized in that a divider made in the form of a hemisphere of porous material is attached to the slice of the diffuser.

4. The nozzle according to claim 1, characterized in that at least three obliquely spaced rods with active sprays in the form of screw elements freely rotating around the rods are attached to the body, and the rods are connected with their free ends to a continuous plate of the plate spray gun, which is made flat, or convex, or concave, and the top of the convex surface can be directed both towards the diffuser and away from it.