RU2658025C1 - Pneumatic nozzle with two-phase flow of spray - Google Patents

Pneumatic nozzle with two-phase flow of spray Download PDF

Info

Publication number
RU2658025C1
RU2658025C1 RU2017131691A RU2017131691A RU2658025C1 RU 2658025 C1 RU2658025 C1 RU 2658025C1 RU 2017131691 A RU2017131691 A RU 2017131691A RU 2017131691 A RU2017131691 A RU 2017131691A RU 2658025 C1 RU2658025 C1 RU 2658025C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
central core
nozzle
liquid
annular gap
cylindrical
Prior art date
Application number
RU2017131691A
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 RU2017131691A priority Critical patent/RU2658025C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2658025C1 publication Critical patent/RU2658025C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas

Abstract

FIELD: devices for liquid spraying or atomizing.
SUBSTANCE: invention relates to fluid spraying equipment and can be used in fire fighting, agriculture, chemical industry and heat power engineering. In a pneumatic nozzle with a two-phase flow of spray liquid containing a hollow body with a nozzle and a central core, the body is provided with a fluid supply channel and comprises a coaxial, rigidly connected to it bushing, with a nozzle fixed in its lower part and made in form of a cylindrical two-stage bushing, which upper cylindrical stage is by means of threaded connection connected to a coaxial central core having a central hole, and installed with annular clearance relative to cylindrical bushing inner surface, and the annular gap is connected, at least, with three radial channels implemented in the two-level bushing, connecting it with the annular cavity formed by internal surface of the bushing and external surface of the upper cylindrical step, annular cavity is connected to the body fluid supply channel, to a central core, to lower part of which is rigidly connected atomizer, made in the form of perforated tube with a stopper at the bottom in form of a circular plate, and in the central core, in its middle part, drilling through is made which, together with the annular gap between the nozzle and the central core, forms a pocket which is connected through a partition with additional annular gap, liquid from which enters in film mode to internal surface of complete diffuser, forming two-phase flow of atomized liquid separated by partition, and a cylinder course is coaxially attached to the diffuser, cut of which lies in the plane of atomizer circular plate.
EFFECT: high efficiency of liquid atomizing.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике распыления жидкости.The invention relates to techniques for spraying a liquid.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является форсунка по патенту RU №2461427, А62С 31/02, опубл. 20.05.98, содержащая полый корпус с соплом и центральным сердечником. Использование мелкодисперсного распылителя описанной конструкции позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении подачи воды не более 1 МПа.The closest technical solution to the claimed object is the nozzle according to patent RU No. 2461427, A62C 31/02, publ. 05/20/98, containing a hollow body with a nozzle and a central core. The use of a finely dispersed sprayer of the described design allows one to obtain a uniform volume flow of finely dispersed droplets in the range of droplet diameters from 30 to 150 microns with a water supply pressure of not more than 1 MPa.

Однако распылитель такой конструкции не позволяет достичь заданного распределения потоков мелкодисперсных капель на поверхности орошения требуемой площади без увеличения расхода жидкости. Это связано с тем, что потоки капель генерируемые большей частью отверстий ориентированы в горизонтальном направлении и имеют на выходе из форсунки симметричное распределение относительно горизонтальной плоскости.However, a sprayer of this design does not allow to achieve a given distribution of flows of fine droplets on the irrigation surface of the required area without increasing the flow rate of the liquid. This is due to the fact that the droplet flows generated by most of the holes are oriented in the horizontal direction and have a symmetrical distribution relative to the horizontal plane at the outlet of the nozzle.

Технический результат - повышение эффективности мелкодисперсного распыливания жидкости.The technical result is an increase in the efficiency of fine atomization of a liquid.

Это достигается тем, что в пневматической форсунке с двухфазным потоком распыляемой жидкости, содержащей полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку, с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с, соосным с ней, центральным сердечником, имеющим центральное отверстие, и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, при этом кольцевой зазор соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости к центральному сердечнику, к нижней части которого жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде перфорированной трубки с пробкой внизу в виде круглой пластины, а в центральном сердечнике, в средней его части, выполнена проточка, которая совместно с кольцевым зазором между соплом и центральным сердечником образует карман, который соединен через перегородку с дополнительным кольцевым зазором, жидкость из которого поступает в пленочном режиме на внутреннюю поверхность сплошного диффузора, образуя при этом разделенный перегородкой двухфазный поток распыляемой жидкости, причем к диффузору соосно прикреплена цилиндрическая обечайка, срез которой лежит в плоскости круглой пластины распылителя.This is achieved by the fact that in a pneumatic nozzle with a two-phase flow of sprayed liquid containing a hollow body with a nozzle and a central core, the body is made with a channel for supplying liquid and contains a coaxial sleeve rigidly connected to it, with a nozzle fixed in its lower part, made in in the form of a cylindrical two-stage sleeve, the upper cylindrical step of which is connected by means of a threaded connection with a central core having a central hole and coaxial with it and installed with an annular gap rum relative to the inner surface of the cylindrical sleeve, while the annular gap is connected with at least three radial channels made in a two-stage sleeve, connecting it to the annular cavity formed by the inner surface of the sleeve and the outer surface of the upper cylindrical step, the annular cavity is connected with the channel of the housing for supplying fluid to the central core, to the lower part of which the atomizer is rigidly attached, made in the form of a perforated tube with a stopper at the bottom in the form of a circle a hollow plate, and in the central core, in its middle part, a groove is made, which together with the annular gap between the nozzle and the central core forms a pocket, which is connected through a partition with an additional annular gap, the liquid from which flows in film mode to the inner surface of the continuous diffuser while forming a two-phase stream of atomized liquid divided by a partition, and a cylindrical shell is coaxially attached to the diffuser, a cut of which lies in the plane of the round plate aspylitelya.

На чертеже представлена конструктивная схема форсунки.The drawing shows a structural diagram of the nozzle.

Пневматическая форсунка с двухфазным потоком распыляемой жидкости содержит цилиндрический полый корпус 1 с каналом 3 для подвода жидкости и соосную, жестко связанную с корпусом втулку 2 с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки 4, верхняя цилиндрическая ступень 6 которой соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником 7, имеющим центральное отверстие 9, и установленным с кольцевым зазором 10 относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки 4. Через центральное отверстие 9 центрального сердечника 7 подводится под давлением газ или воздух.The pneumatic nozzle with a two-phase flow of sprayed liquid contains a cylindrical hollow body 1 with a channel 3 for supplying fluid and a coaxial sleeve 2 rigidly connected to the body with a nozzle fixed in its lower part, made in the form of a cylindrical two-stage sleeve 4, the upper cylindrical stage 6 of which is connected by threaded connection with a central core 7 coaxial with it, having a central hole 9, and installed with an annular gap 10 relative to the inner surface of the cylindrical sleeve ki 4. Through the Central hole 9 of the Central core 7 is supplied under pressure gas or air.

Кольцевой зазор 10 соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами 5, выполненными в двухступенчатой втулке 4, соединяющими его с кольцевой полостью 8, образованной внутренней поверхностью втулки 2 и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени 6, причем кольцевая полость 8 связана с каналом 3 корпуса 1 для подвода жидкости. К центральному сердечнику 7, в его нижней части, жестко прикреплен распылитель 12, выполненный в виде перфорированной трубки с пробкой внизу в виде круглой пластины 13. К центральному сердечнику 7, жестко связанному с верхней цилиндрической ступенью 6 двухступенчатой втулки 4 сопла, соосно прикреплен внешний сплошной конический диффузор 15, образованный поверхностью усеченного конуса, при этом верхнее основание усеченного конуса расположено ниже выходного сечения кольцевого зазора 10 и не перекрывает его. В центральном сердечнике 7, в средней его части, выполнена проточка, которая совместно с кольцевым зазором 10 между соплом и центральным сердечником 7 образует карман 11, который соединен через перегородку 17 с дополнительным кольцевым зазором 16, жидкость из которого поступает в пленочном режиме на внутреннюю поверхность сплошного диффузора 15, образуя при этом разделенный перегородкой 17 двухфазный поток распыляемой жидкости.The annular gap 10 is connected with at least three radial channels 5, made in a two-stage sleeve 4, connecting it with an annular cavity 8 formed by the inner surface of the sleeve 2 and the outer surface of the upper cylindrical stage 6, and the annular cavity 8 is connected with the channel 3 of the housing 1 for fluid supply. An atomizer 12 made in the form of a perforated tube with a stopper in the form of a round plate 13 is rigidly attached to the central core 7, in its lower part, and to the central core 7, which is rigidly connected to the upper cylindrical step 6 of the two-stage nozzle sleeve 4, an external solid is coaxially attached a conical diffuser 15 formed by the surface of the truncated cone, while the upper base of the truncated cone is located below the output section of the annular gap 10 and does not overlap it. In the central core 7, in its middle part, a groove is made, which together with the annular gap 10 between the nozzle and the central core 7 forms a pocket 11, which is connected through a partition 17 with an additional annular gap 16, the liquid from which flows in film mode to the inner surface a continuous diffuser 15, thus forming a two-phase stream of atomized liquid divided by a partition 17.

К диффузору 15 соосно прикреплена цилиндрическая обечайка 14, срез которой лежит в плоскости круглой пластины 13 распылителя 12.A cylindrical shell 14 is coaxially attached to the diffuser 15, a slice of which lies in the plane of the circular plate 13 of the atomizer 12.

Пневматическая форсунка с двухфазным потоком распыляемой жидкости работает следующим образом.Pneumatic nozzle with a two-phase flow of sprayed liquid works as follows.

В полость центрального отверстия 9 центрального сердечника 7 под давлением поступает газ (воздух), который поступает затем в перфорированный распылитель 12.Gas (air) enters the cavity of the central hole 9 of the central core 7 under pressure, which then enters the perforated atomizer 12.

Жидкость под давлением подается в полость корпуса 1 форсунки и затем поступает по двум направлениям: первое - в кольцевую полость 8 через радиальные каналы 5, затем в кольцевой зазор 10 между соплом и центральным сердечником 7. При давлениях на входе более 0,2 МПа жидкость разгоняется с образованием пленки жидкости, которая не отрывается от его внешней поверхности. В результате чего на внешней поверхности сплошного диффузора 15 будет иметь место пленочный характер распыления (движения) жидкости, близкий к ее ламинарному режиму, а внутри сплошного диффузора 15 будет сформирован мелкодисперсный поток жидкости, близкий к турбулентному режиму его движения за счет соударения потоков жидкости и газа, движущемуся по перфорированной трубке 12. На выходе из сплошного внешнего диффузора 15 будет формироваться еще более мелкодисперсный поток распыляемой жидкости за счет взаимодействия потоков с ламинарным и турбулентным режимами движения жидкости и газа.Liquid under pressure is fed into the cavity of the nozzle body 1 and then flows in two directions: first, into the annular cavity 8 through radial channels 5, then into the annular gap 10 between the nozzle and the central core 7. At inlet pressures of more than 0.2 MPa, the liquid accelerates with the formation of a film of liquid that does not come off its outer surface. As a result, on the outer surface of the continuous diffuser 15 there will be a film-like character of liquid atomization (motion) close to its laminar regime, and a fine liquid flow close to the turbulent mode of its motion due to the collision of the liquid and gas flows will be formed inside the continuous diffuser 15 moving along the perforated tube 12. At the exit from the continuous external diffuser 15, an even finer dispersed flow of the sprayed liquid will be formed due to the interaction of the flows with the laminar and t rbulentnym modes of fluid motion and gas.

Наличие газовых включений в жидкости дополнительно возмущает ее поверхность, что приводит к волнообразованию и объемному дроблению жидкостной пленки.The presence of gas inclusions in a liquid additionally perturbs its surface, which leads to wave formation and volumetric crushing of the liquid film.

Форсунка может использоваться в различных отраслях техники, где требуется создать распыленные потоки жидкости. Кроме того, форсунка может использоваться в различных технологических процессах, в которых требуется обеспечить высокую эффективность тепломассообменных процессов при распылении жидкостей.The nozzle can be used in various fields of technology where it is required to create atomized fluid flows. In addition, the nozzle can be used in various technological processes, in which it is required to ensure high efficiency of heat and mass transfer processes when spraying liquids.

Claims (1)

Пневматическая форсунка с двухфазным потоком распыляемой жидкости, содержащая полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку, с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником, имеющим центральное отверстие, и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, при этом кольцевой зазор соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, отличающаяся тем, что кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости к центральному сердечнику, к нижней части которого жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде перфорированной трубки с пробкой внизу в виде круглой пластины, а в центральном сердечнике, в средней его части, выполнена проточка, которая совместно с кольцевым зазором между соплом и центральным сердечником образует карман, который соединен через перегородку с дополнительным кольцевым зазором, жидкость из которого поступает в пленочном режиме на внутреннюю поверхность сплошного диффузора, образуя при этом разделенный перегородкой двухфазный поток распыляемой жидкости, причем к диффузору соосно прикреплена цилиндрическая обечайка, срез которой лежит в плоскости круглой пластины распылителя.A pneumatic nozzle with a two-phase stream of sprayed liquid, containing a hollow body with a nozzle and a central core, the body is made with a channel for supplying liquid and contains a coaxial sleeve rigidly connected to it, with a nozzle fixed in its lower part, made in the form of a cylindrical two-stage sleeve, the upper the cylindrical step of which is connected by means of a threaded connection with a central core coaxial with it, having a central hole, and installed with an annular gap relative to the inner the surface of the cylindrical sleeve, while the annular gap is connected with at least three radial channels made in a two-stage sleeve, connecting it to the annular cavity formed by the inner surface of the sleeve and the outer surface of the upper cylindrical step, characterized in that the annular cavity is connected with a housing channel for supplying fluid to the central core, to the lower part of which the atomizer is rigidly attached, made in the form of a perforated tube with a stopper at the bottom in the form of a round lining, and in the central core, in its middle part, a groove is made, which together with the annular gap between the nozzle and the central core forms a pocket, which is connected through the partition with an additional annular gap, the liquid from which flows in film mode to the inner surface of the continuous diffuser, forming a biphasic stream of sprayed liquid separated by a partition, and a cylindrical shell is coaxially attached to the diffuser, a cut of which lies in the plane of the round spray plate rer.
RU2017131691A 2017-09-11 2017-09-11 Pneumatic nozzle with two-phase flow of spray RU2658025C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017131691A RU2658025C1 (en) 2017-09-11 2017-09-11 Pneumatic nozzle with two-phase flow of spray

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017131691A RU2658025C1 (en) 2017-09-11 2017-09-11 Pneumatic nozzle with two-phase flow of spray

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2658025C1 true RU2658025C1 (en) 2018-06-19

Family

ID=62620084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017131691A RU2658025C1 (en) 2017-09-11 2017-09-11 Pneumatic nozzle with two-phase flow of spray

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2658025C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1450880A1 (en) * 1987-03-24 1989-01-15 Белорусский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Организации И Управления Строительством Госстроя Бсср Pneumatic atomizer
EP0725685A1 (en) * 1993-10-25 1996-08-14 Apv Anhydro A/S Spray drying plant with bypass nozzle
RU2513077C1 (en) * 2013-03-19 2014-04-20 Олег Савельевич Кочетов Vortex straying drier for disperse materials

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1450880A1 (en) * 1987-03-24 1989-01-15 Белорусский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Организации И Управления Строительством Госстроя Бсср Pneumatic atomizer
EP0725685A1 (en) * 1993-10-25 1996-08-14 Apv Anhydro A/S Spray drying plant with bypass nozzle
RU2513077C1 (en) * 2013-03-19 2014-04-20 Олег Савельевич Кочетов Vortex straying drier for disperse materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2519253C1 (en) Kochetov nozzle to spray fluids
RU2600901C1 (en) Kochetov atomizer to spray fluids
RU2512854C1 (en) Nozzle by kochetov for spray of liquids
RU2564281C1 (en) Kochetov's atomiser to spray fluids
RU2552225C1 (en) Kochetov's nozzle to spray fluids
RU2416442C1 (en) Kochetov's sprayer
RU2652002C1 (en) Pneumatic nozzle with two-phase flow of spray
RU2658025C1 (en) Pneumatic nozzle with two-phase flow of spray
RU2631286C1 (en) Acoustic nozzle
RU2631282C1 (en) Complex atomizer
RU2646714C1 (en) Kochetov acoustic nozzle
RU2563751C1 (en) Kochetov's pneumatic atomiser
RU2657492C1 (en) Integrated nozzle
RU2656566C2 (en) Kochetov atomizer to spray fluids
RU2658026C1 (en) Combined coil
RU2651224C1 (en) Pneumatic nozzle
RU2626805C1 (en) Kochetov's atomizer
RU2658027C1 (en) Pneumatic nozzle
RU2670323C1 (en) Pneumatic nozzle with two-phase flow of spray
RU2646191C1 (en) Kochetov complex atomiser
RU2648056C1 (en) Composite injector for liquid spraying
RU2636888C1 (en) Kochetov composite injector for liquid atomization
RU2631292C1 (en) Kochetov's pneumatic nozzle
RU2656585C2 (en) Kochstar type nozzle
RU2631284C1 (en) Combined atomizer