RU2657493C1

RU2657493C1 - Centrifugal atomizer

Info

Publication number: RU2657493C1
Application number: RU2017131404A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2017-09-07
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2018-06-14

Abstract

FIELD: devices for spraying or atomizing liquids.

SUBSTANCE: invention relates to devices for liquids, solutions spraying. In a centrifugal nozzle comprising a housing with a swirl chamber and a nozzle insert, the housing is provided with an inlet pipe having an opening coaxial with the inlet cylindrical chamber, swirl chamber located coaxially with respect to the inlet chamber and made in the form of a cylindrical beaker having at least three tangentially disposed openings on the side surface, its axes are tangentially relative to the swirl chamber, and a nozzle insert made of solid materials is arranged coaxially with the swirl chamber, inside the liner, there are successively arranged and coaxial to each other and a cylindrical surface of the swirl chamber, two calibrated holes: a cylindrical hole and a conical hole that serves as a diffuser, that increases the angle of the cone at the top of the spray of the liquid, a screw with helical blades is axially symmetric and coaxially attached to the bottom of the cylindrical glass of the swirl chamber from the side of the nozzle liner, the direction of the helical screw worms axially symmetrically and coaxially attached to the bottom of the cylindrical cup of the swirl chamber coincides with the direction of the twist of the flow in the swirl chamber, or back to the direction of the flow twist, at that the spiral blades of the screw are located on it with an increase in their outer diameter away from the bottom of the cylindrical beaker, fitting in this way into the conical surface bounding them, besides the perforated divider in the form of a diffuser is attached to the conical aperture coaxially and axially symmetrically to the nozzle insert of the swirl chamber, at that the conical surface forming the diffuser and the conical surface defining the spiral blades of the screw are made equidistant.

EFFECT: higher efficiency of spraying.

1 cl

Description

Изобретение относится к средствам распиливания жидкостей, растворов.The invention relates to means for sawing liquids, solutions.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка по патенту РФ №2500482, F02C 7/24, содержащая корпус с камерой завихрения и сопловый вкладыш (прототип).The closest technical solution to the claimed object is the nozzle according to the patent of the Russian Federation No. 2500482, F02C 7/24, comprising a housing with a swirl chamber and a nozzle insert (prototype).

Недостатком известной форсунки является то, что она не обеспечивает широкого факела распыла за счет слабой закрученности потока жидкости на входе.A disadvantage of the known nozzle is that it does not provide a wide spray pattern due to the weak swirl of the fluid inlet.

Технический результат - повышение эффективности распыления путем увеличения факела распыла.The technical result is an increase in spraying efficiency by increasing the spray pattern.

Это достигается тем, что в центробежной форсунке, содержащей корпус с камерой завихрения и сопловый вкладыш, при этом корпус выполнен со впускным патрубком, имеющим отверстие, соосной с ним входной цилиндрической камерой, камерой завихрения, расположенной коаксиально по отношению к входной камере и выполненной в виде цилиндрического стакана, имеющего на боковой поверхности по крайней мере три тангенциально расположенных отверстия, оси которых расположены касательно по отношению к камере завихрения, а соосно камере завихрения расположен сопловый вкладыш, выполненный из твердых материалов, внутри вкладыша выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения два калиброванных отверстия: цилиндрическое отверстие и коническое отверстие, выполняющее функции диффузора, увеличивающего угол конуса при вершине факела распыла жидкости, к днищу цилиндрического стакана камеры завихрения со стороны соплового вкладыша, осесимметрично и коаксиально, прикреплен шнек с винтовыми лопастями, направление винтовых лопостей шнека, осесимметрично и коаксиально прикрепленного к днищу цилиндрического стакана камеры завихрения, совпадает с направлением крутки потока в камере завихрения/ или обратно направлению крутки потока, при этом винтовые лопасти шнека расположены на нем с увеличением их внешнего диаметра в сторону от днища цилиндрического стакана, вписываясь при этом в ограничивающую их коническую поверхность, при этом к коническому отверстию соосно и осесимметрично сопловому вкладышу камеры завихрения прикреплен перфорированный рассекатель в виде диффузора, при этом коническая поверхность, образующая диффузор, и коническая поверхность, ограничивающая винтовые лопасти шнека, выполнены эквидистантными, а к конической поверхности, образующей диффузор, соосно прикреплен распылитель, выполненный в виде цилиндрической обечайки, направленной в сторону от камеры завихрения.This is achieved by the fact that in a centrifugal nozzle containing a housing with a swirl chamber and a nozzle insert, the housing is made with an inlet nozzle having an opening coaxial with the inlet cylindrical chamber, a swirl chamber located coaxially with respect to the inlet chamber and made in the form a cylindrical glass having at least three tangentially arranged openings on the side surface, the axes of which are located tangentially with respect to the swirl chamber, and coaxially with the swirl chamber n nozzle insert made of solid materials, inside the insert there are two calibrated holes sequentially arranged and aligned with each other and the cylindrical surface of the swirl chamber: a cylindrical hole and a conical hole that functions as a diffuser that increases the cone angle at the top of the spray nozzle to the bottom of the cylindrical glass swirl chambers from the nozzle insert side, axisymmetrically and coaxially, a screw with screw blades is attached, the direction of the screw blades of the screw the axis of rotation of the swirl chamber axisymmetrically and coaxially attached to the bottom of the cylindrical cup, coincides with the direction of the flow twist in the swirl chamber / or vice versa to the flow twist, while the screw blades of the screw are located on it with an increase in their outer diameter away from the bottom of the cylindrical cup, fitting in this in the conical surface bounding them, while the perforated divider in the form of a diffuser is attached to the conical hole coaxially and axisymmetrically to the nozzle insert of the swirl chamber Zor, wherein the conical surface forming the diffuser, and the conical surface bounding the spiral blade of the screw are formed equidistant, while the conical surface forming the diffuser is coaxially attached sprayer formed as a cylindrical shell, directed away from the swirl chamber.

На фиг. 1 изображен общий вид форсунки для распыливания жидкостей, на фиг. 2 - сечение камеры завихрения по тангенциальному многоканальному вводу.In FIG. 1 shows a general view of a nozzle for spraying liquids; FIG. 2 - section of the turbulence chamber along the tangential multichannel input.

Центробежная форсунка состоит из корпуса 1 с впускным патрубком 4, имеющим отверстие 3, соосной с ним входной цилиндрической камеры 9, камеры завихрения 8, расположенной коаксиально по отношению к входной камере 9 и выполненной в виде цилиндрического стакана 2, имеющего на боковой поверхности по крайней мере три тангенциально расположенных отверстия 10, оси которых расположены касательно по отношению к камере завихрения 2, т.е. имеет место мгогоканальный тангенциальный ввод.The centrifugal nozzle consists of a housing 1 with an inlet pipe 4 having an opening 3, an inlet cylindrical chamber 9 coaxial with it, a swirl chamber 8 located coaxially with respect to the inlet chamber 9 and made in the form of a cylindrical cup 2 having at least a side surface three tangentially located holes 10, the axes of which are located tangentially with respect to the swirl chamber 2, i.e. there is a one-channel tangential input.

Соосно камере завихрения 2 расположен сопловый вкладыш 5, выполненный из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира. Внутри вкладыша выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения 8 два калиброванных отверстия: цилиндрическое отверстие 6 и коническое отверстие 7, выполняющее функции диффузора, увеличивающего угол конуса при вершине факела распыла жидкости. К днищу цилиндрического стакана 2 камеры завихрения 8 со стороны соплового вкладыша 5 осесимметрично и коаксиально прикреплен шнек 11 с винтовыми лопастями 12, направление которых обратно направлению крутки потока в камере завихрения 8.Coaxial to the swirl chamber 2 is a nozzle insert 5 made of solid materials: tungsten carbide, ruby, sapphire. Inside the insert there are two calibrated openings arranged in series and aligned with each other and the cylindrical surface of the turbulence chamber 8: a cylindrical hole 6 and a conical hole 7, which serves as a diffuser that increases the cone angle at the apex of the liquid spray. To the bottom of the cylindrical cup 2 of the swirl chamber 8 from the side of the nozzle insert 5, an auger 11 with screw blades 12 is axially symmetrically and coaxially attached, the direction of which is back to the direction of the flow twist in the swirl chamber 8.

Возможен вариант, когда направление винтовых лопостей 12 шнека 11, осесимметрично и коаксиально, прикрепленного к днищу цилиндрического стакана 2 камеры завихрения 8, совпадает с направлением крутки потока в камере завихрения 8, при этом винтовые лопасти 12 шнека 11 расположены на нем с увеличением их внешнего диаметра в сторону от днища цилиндрического стакана 2, вписываясь при этом в ограничивающую их коническую поверхность 13.It is possible that the direction of the screw blades 12 of the screw 11, axisymmetrically and coaxially attached to the bottom of the cylindrical glass 2 of the swirl chamber 8, coincides with the direction of the flow twist in the swirl chamber 8, while the screw blades 12 of the screw 11 are located on it with an increase in their outer diameter away from the bottom of the cylindrical glass 2, while fitting into the conical surface 13 bounding them.

Возможен вариант, когда к коническому отверстию 7 соосно и осесимметрично сопловому вкладышу 5 камеры завихрения 8 прикреплен перфорированный рассекатель в виде диффузора 14, при этом коническая поверхность, образующая диффузор 14 и коническая поверхность 13, ограничивающая винтовые лопасти 12 шнека 11, выполнены эквидистантными.It is possible that a perforated divider in the form of a diffuser 14 is attached to the conical hole 7 coaxially and axisymmetrically to the nozzle insert 5 of the swirl chamber 8, while the conical surface forming the diffuser 14 and the conical surface 13 bounding the screw blades 12 of the screw 11 are made equidistant.

Центробежная форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.A centrifugal nozzle for spraying liquids works as follows.

Жидкость подается по впускному отверстию 3, затем проходит во входную цилиндрическую камеру 9 и поступает по многоканальному тангенциальному вводу в камеру завихрения 8, выполненную в виде цилиндрического стакана 2. Вращающийся поток жидкости из камеры завихрения 8 проходит через калиброванное цилиндрическое отверстие 6 соплового вкладыша 5, коническое отверстие 7, в результате чего образуется факел распыленной жидкости, корневой угол которого определяется величиной угла при вершине конуса конического отверстия 7, выполняющего функции диффузора. Шнек 11 с винтовыми лопастями 12 увеличивает мелкодисперсность и величину факела распыла жидкости.The fluid is fed through the inlet 3, then passes into the inlet cylindrical chamber 9 and enters through a multi-channel tangential input into the swirl chamber 8, made in the form of a cylindrical cup 2. A rotating fluid flow from the swirl chamber 8 passes through a calibrated cylindrical hole 6 of the nozzle insert 5, conical hole 7, resulting in the formation of a spray of liquid, the root angle of which is determined by the angle at the apex of the cone of the conical hole 7, which performs the function d ffuzora. The screw 11 with screw blades 12 increases the fineness and size of the spray torch.

Возможен вариант, когда к конической поверхности, образующей диффузор 14, соосно прикреплен распылитель 15, выполненный в виде цилиндрической обечайки, направленный в сторону от камеры завихрения 8.A variant is possible when the atomizer 15, made in the form of a cylindrical shell, directed away from the swirl chamber 8, is coaxially attached to the conical surface forming the diffuser 14.

Claims

1. A centrifugal nozzle comprising a housing with a swirl chamber and a nozzle insert, wherein the housing is made with an inlet nozzle having an opening coaxial with the inlet cylindrical chamber, a swirl chamber located coaxially with respect to the inlet chamber and made in the form of a cylindrical glass having at least three tangentially located openings on the side surface, the axes of which are located tangentially with respect to the swirl chamber, and a nozzle insert located coaxially with the swirl chamber made of solid materials, inside the liner there are two calibrated openings arranged in series and aligned with each other and the cylindrical surface of the swirl chamber: a cylindrical hole and a conical hole that acts as a diffuser, increasing the cone angle at the top of the spray jet, to the bottom of the cylindrical glass of the swirl chamber from the side the nozzle insert axisymmetrically and coaxially attached screw with screw blades, while the direction of the screw blades of the screw, axisymmetric o and coaxially attached to the bottom of the cylindrical cup of the swirl chamber, coincides with the direction of the twist of the flow in the swirl chamber / or vice versa to the direction of the twist of the thread, while the screw blades of the screw are located on it with an increase in their outer diameter away from the bottom of the cylindrical cup, while fitting the conical surface bounding them, while a perforated divider in the form of a diffuser is attached to the conical hole coaxially and axisymmetrically to the nozzle insert of the swirl chamber The physical surface forming the diffuser and the conical surface bounding the screw blades of the screw are made equidistant, characterized in that the atomizer is made coaxially attached to the conical surface forming the diffuser in the form of a cylindrical shell directed away from the swirl chamber.