RU2670832C1 - Форсунка вихревая пневматическая - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. Форсунка вихревая пневматическая содержит корпус с камерой завихрения и сопло. Корпус выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой с внутренней резьбой и расширительной камерой, соосной корпусу. Соосно корпусу в его нижней части подсоединено к гильзе посредством резьбы сопло, выполненное в виде перевернутого стакана. В днище стакана выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с по крайней мере двумя наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий, расположенных в торцевой поверхности сопла. Центральное цилиндрическое дроссельное отверстие соединено со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой. В диффузорной выходной камере установлен рассекатель, выполненный в виде двух или по крайней мере трех спиц, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры, перпендикулярно образующим ее поверхности. Другой конец по крайней мере трех спиц закреплен в поверхности тела вращения в виде шара, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры, а само тело вращения расположено в нижней части за срезом диффузорной выходной камеры. Другой конец двух спиц закреплен на оси, на которой с возможностью вращения установлено тело вращения, выполненное в виде шара, центр которого лежит на оси диффузорной выходной камеры, к торцевой поверхности цилиндрической гильзы, соосной с корпусом. Соосно диффузорной камере прикреплен диффузор, поверхность среза которого лежит в плоскости, находящейся ниже поверхности тела вращения рассекателя. Поверхность тела вращения, выполненного в виде шара, установленного на оси с возможностью вращения, выполнена перфорированной. К поверхности тела вращения, выполненного в виде шара, установленного на оси с возможностью вращения, установлены элементы, осуществляющие его вращение, в виде отрезков винтовых лопастей. На внутренней поверхности центрального цилиндрического дроссельного отверстия, расположенного в торцевой поверхности сопла, выполнены винтовые канавки для осуществления дополнительного закручивания потока жидкости. Центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, расположенное в торцевой поверхности сопла, осесимметрично соединено с трубкой подачи сжатого воздуха в смесительную камеру сопла, последовательно соединенную с диффузорной выходной камерой. Подача жидкости производится через трубку в расширительную камеру цилиндрической гильзы, расположенную соосно корпусу. В стенке цилиндрической гильзы расположен резонатор Гельмгольца, выполненный в виде камеры с резонансной вставкой, расположенной перпендикулярно оси корпуса форсунки. Срез резонансной вставки расположен в смесительной камере сопла. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности распыления путем увеличения факела распыла. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка по патенту РФ №2514862, F02C 7/24, содержащая корпус с камерой завихрения и сопловый вкладыш (прототип).

Недостатком известной форсунки является то, что она не обеспечивает широкого факела распыла.

Технический результат - повышение эффективности распыления путем увеличения факела распыла.

Это достигается тем, что в форсунке вихревой пневматической, содержащей корпус с камерой завихрения и сопло, корпус выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием, и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой с внутренней резьбой и расширительной камерой, соосной корпусу, при этом соосно корпусу, в его нижней части подсоединено к гильзе посредством резьбы сопло, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с, по крайней мере двумя, наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий, расположенных в торцевой поверхности сопла, где также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой, а в диффузорной выходной камере установлен рассекатель, выполненный в виде, по крайней мере, трех спиц, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - в поверхности тела вращения, например шара, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры, а само тело вращения расположено в нижней части за срезом диффузорной выходной камеры.

На фиг. 1 представлена схема форсунки вихревой пневматической, на фиг. 2 - вариант выполнения тела вращения 14 с резонансными выемками.

Форсунка вихревая пневматическая включает в свой состав корпус 1, который выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием 3, и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой 2 с внутренней резьбой 5. В цилиндрической гильзе 2 расположена расширительная камера 4, соосная корпусу. При этом соосно корпусу, в его нижней части подсоединено к гильзе 2 посредством резьбы 5 сопло 6, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище 7 которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с, по крайней мере двумя, наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий 9 и 10, расположенных в торцевой поверхности сопла 6, образованной его днищем 7. В торцевой поверхности сопла 6 также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие 8, соединенное со смесительной камерой 11 сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой 12. Причем эффективные площади проходных сечений наклонных цилиндрических отверстий 9 и 10, взятые в совокупности, и центрального отверстия 8 равны между собой.

В выходной диффузорной камере установлен рассекатель, выполненный в виде, по крайней мере, трех спиц 13, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры 12, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - в поверхности тела вращения 14, например шара, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры 12, а само тело вращения 14 расположено в нижней части, за срезом диффузорной выходной камеры.

Возможен вариант, когда поверхность тела вращения 14, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры 12, а само тело вращения 14 расположено в нижней части, за срезом диффузорной выходной камеры, выполнена в виде эллипсоида, малая ось которого осесимметрична оси диффузорной выходной камеры 12 (на чертеже не показано).

Возможен вариант, когда к торцевой поверхности цилиндрической гильзы 2, соосной с корпусом 1, соосно диффузорной камере 12, прикреплен диффузор 15, поверхность среза которого лежит в плоскости, находящейся ниже поверхности тела вращения 14 рассекателя.

Возможен вариант, когда рассекатель выполнен в виде двух спиц 13, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры 12, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - на оси 16, на которой, с возможностью вращения, установлено тело вращения 14, выполненное в виде шара, центр которого лежит на оси диффузорной выходной камеры 12.

Возможен вариант, когда поверхность тела вращения 14, выполненного в виде шара, установленного на оси 16, с возможностью вращения, выполнена перфорированной.

Возможен вариант, когда к поверхности тела вращения 14, выполненного в виде шара, установленного на оси 16, с возможностью вращения, установлены элементы, осуществляющие его вращение, например в виде отрезков винтовых лопастей (на чертеже не показано).

Возможен вариант, когда на внутренней поверхности центрального цилиндрического дроссельного отверстия 8, расположенного в торцевой поверхности сопла 6, выполнены винтовые канавки для осуществления дополнительного закручивания потока жидкости (на чертеже не показано).

Форсунка вихревая пневматическая работает следующим образом.

Распыляемая жидкость поступает в корпус 1 через центральное отверстие 3, затем в расширительную камеру 4, соосную корпусу 1. После камеры 4 жидкость направляется к соплу 6, где распределяется по нескольким направлениям: первое - по центральному цилиндрическому дроссельному отверстию 8 в смесительную камеру 11, а второе - в турбулентный завихритель потока жидкости с наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий 9 и 10, также соединенных со смесительной камерой 11 сопла, где при взаимодействии этих встречающихся потоков происходит их дробление с образованием турбулентного потока, направляющегося к диффузорной выходной камере 12, где происходит дополнительное дробление капель жидкости при их столкновении друг с другом за счет расширяющегося турбулентного потока жидкости.

В выходной диффузорной камере 12 происходит столкновение выходного вихревого потока с рассекателем, его спицами 13, и поверхностью тела вращения 14, что приводит к дополнительному дроблению капель жидкости, образованию тонкораспыленных струй.

Возможен вариант, когда в теле вращения 14, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры 12, а само тело вращения 14 расположено в нижней части, за срезом диффузорной выходной камеры, выполнены резонансные выемки 17 по форме в виде цилиндрической поверхности разного диаметра и длины, выполняющие функции резонаторов Гельмгольца, размеры которых определяются необходимой частотой пульсации потока жидкости (фиг. 2) для увеличения мелкодисперсности распыляемого факела.

Возможен вариант, когда центральное цилиндрическое дроссельное отверстие 8, расположенное в торцевой поверхности сопла 6, осесимметрично соединено с трубкой 18 подачи сжатого воздуха в смесительную камеру 11 сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой 12, при этом подача жидкости производится через трубку 19 в расширительную камеру 4 цилиндрической гильзы 2, расположенную соосно корпусу. В стенке цилиндрической гильзы 2 расположен резонатор Гельмгольца, выполненный в виде камеры 20 с резонансной вставкой, расположенной перпендикулярно оси корпуса форсунки, а срез резонансной вставки расположен в смесительной камере 11 сопла 6.

Claims (2)

1. Форсунка вихревая пневматическая, содержащая корпус с камерой завихрения и сопло, корпус выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой с внутренней резьбой и расширительной камерой, соосной корпусу, при этом соосно корпусу в его нижней части подсоединено к гильзе посредством резьбы сопло, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с по крайней мере двумя наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий, расположенных в торцевой поверхности сопла, где также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой, в диффузорной выходной камере установлен рассекатель, выполненный в виде двух или по крайней мере трех спиц, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры, перпендикулярно образующим ее поверхности, при этом другой конец по крайней мере трех спиц закреплен в поверхности тела вращения в виде шара, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры, а само тело вращения расположено в нижней части за срезом диффузорной выходной камеры, а другой конец двух спиц закреплен на оси, на которой с возможностью вращения установлено тело вращения, выполненное в виде шара, центр которого лежит на оси диффузорной выходной камеры, к торцевой поверхности цилиндрической гильзы, соосной с корпусом, соосно диффузорной камере прикреплен диффузор, поверхность среза которого лежит в плоскости, находящейся ниже поверхности тела вращения рассекателя, при этом поверхность тела вращения, выполненного в виде шара, установленного на оси с возможностью вращения, выполнена перфорированной, к поверхности тела вращения, выполненного в виде шара, установленного на оси с возможностью вращения, установлены элементы, осуществляющие его вращение, в виде отрезков винтовых лопастей, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности центрального цилиндрического дроссельного отверстия, расположенного в торцевой поверхности сопла, выполнены винтовые канавки для осуществления дополнительного закручивания потока жидкости, при этом центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, расположенное в торцевой поверхности сопла, осесимметрично соединено с трубкой подачи сжатого воздуха в смесительную камеру сопла, последовательно соединенную с диффузорной выходной камерой, при этом подача жидкости производится через трубку в расширительную камеру цилиндрической гильзы, расположенную соосно корпусу, при этом в стенке цилиндрической гильзы расположен резонатор Гельмгольца, выполненный в виде камеры с резонансной вставкой, расположенной перпендикулярно оси корпуса форсунки, а срез резонансной вставки расположен в смесительной камере сопла.

2. Форсунка вихревая пневматическая по п. 1, отличающаяся тем, что в теле вращения, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры, а само тело вращения расположено в нижней части за срезом диффузорной выходной камеры, выполнены резонансные выемки по форме в виде цилиндрической поверхности разного диаметра и длины, выполняющие функции резонаторов Гельмгольца, размеры которых определяются необходимой частотой пульсации потока жидкости для увеличения мелкодисперсности распыляемого факела.