RU2690406C1 - Vortex nozzle - Google Patents

Vortex nozzle Download PDF

Info

Publication number
RU2690406C1
RU2690406C1 RU2018134085A RU2018134085A RU2690406C1 RU 2690406 C1 RU2690406 C1 RU 2690406C1 RU 2018134085 A RU2018134085 A RU 2018134085A RU 2018134085 A RU2018134085 A RU 2018134085A RU 2690406 C1 RU2690406 C1 RU 2690406C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
screw
housing
nozzle
thread
auger
Prior art date
Application number
RU2018134085A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Александрович Соснов
Леонид Владимирович Медведев
Вадим Владимирович Савченко
Original Assignee
Константин Александрович Соснов
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 Константин Александрович Соснов filed Critical Константин Александрович Соснов
Priority to RU2018134085A priority Critical patent/RU2690406C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2690406C1 publication Critical patent/RU2690406C1/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
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/34—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
    • B05B1/3405—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl
    • B05B1/341—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet
    • B05B1/3415—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with swirl imparting inserts upstream of the swirl chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/34—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
    • B05B1/3405—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl
    • B05B1/341—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet
    • B05B1/3421—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber

Landscapes

  • Nozzles (AREA)

Abstract

FIELD: spraying.SUBSTANCE: invention relates to means of spraying fluids and solutions and can be used in chemical, power and food industries, as well as in engine building. Vortex atomizer comprises housing, in upper part of which there is a cylindrical hole with thread for supply of liquid, and a screw coaxially located in the lower part of the housing. Upper part of the screw is made in the form of a cone with the base equal to internal diameter of the screw, and height equal to half of diameter of the cylindrical hole for liquid supply, forming together with the housing smoothly narrowing chamber located above the screw. Screw is made solid. Outer surface of screw is at least single-threaded helical groove with right or left thread.EFFECT: technical result is enabling smooth change of direction of flow of liquid from nozzle cylindrical part into spiral and thus reducing its hydraulic resistance and increasing spraying efficiency.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам распиливания жидкостей и растворов и может применяться в химической, энергетической и пищевой отраслях промышленности, а также в двигателестроении.The invention relates to the cutting of liquids and solutions and can be used in chemical, energy and food industries, as well as in engine building.

Для распыла жидкостей применяют различные типы форсунок. Одними из наиболее известных типов форсунок являются центробежные форсунки. Основными преимуществами центробежных форсунок являются: тонкий распыл жидкости, большая однородность распыла, меньшая дальнобойность струи, высокие углы распыла, составляющие от 30 до 120 градусов. Эти преимущества позволяют ускорить протекание подготовительных процессов в различных процессах. Однако форсункам такого типа характерны следующие недостатки: меньший коффициент рахода центробежных форсунок по сравнению со струйными, сложность конструкции и изготовления (Егорычев B.C. Расчет и проектирование смесеобразования в камере ЖРД: учеб. пособие / B.C. Егорычев - Самара: Изд-во СГАУ, 2011-100 с.).Different types of nozzles are used for spraying liquids. One of the most well-known types of nozzles are centrifugal nozzles. The main advantages of centrifugal nozzles are: thin spray of liquid, greater uniformity of spray, a smaller jet range, high spray angles, ranging from 30 to 120 degrees. These advantages allow accelerating the flow of preparatory processes in various processes. However, this type of nozzle has the following drawbacks: a smaller ratio of centrifugal nozzles compared to jet nozzles, design and manufacturing complexity (Egorychev VS Calculation and design of mixture formation in the LRE chamber: study guide / BC Egorychev - Samara: SSAU Publishing House, 2011-100 with.).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка по патенту РФ №2480295, В05В 1/34 содержащая корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру (прототип).The closest technical solution to the claimed object is the nozzle according to the patent of Russian Federation №2480295, В05В 1/34 containing the housing with a screw coaxially located in the lower part of the housing and located in the upper part of the housing a fitting with a cylindrical opening for supplying a liquid connected to the diffuser, axisymmetric housing and fitting (prototype).

Недостатком известной форсунки является высокое гидравлическое сопротивление и сложность конструкции.A disadvantage of the known nozzle is the high hydraulic resistance and design complexity.

Технический результат - повышение эффективности распыления.The technical result is an increase in spray efficiency.

Технический результат достигается тем, что в вихревой форсунке, содержащей корпус, в верхней части которого имеется цилиндрическое отверстие с резьбой для подвода жидкости, и шнек, соосно расположенный в нижней части корпуса, верхняя часть которого выполнена в виде конуса, с основанием равным внутреннему диаметру шнека и высотой равной половине диаметра цилиндрического отверстия для подвода жидкости, образующей совместно с корпусом плавно сужающуюся камеру, расположенную над шнеком, что позволяет обеспечить плавное изменение направления движения потока жидкости из цилиндрической части форсунки в спиральную и тем самым уменьшить ее гидравлическое сопротивление и увеличить эффективность распыления.The technical result is achieved by the fact that in a vortex nozzle comprising a body, in the upper part of which there is a cylindrical hole with a thread for supplying liquid, and an auger coaxially located in the lower part of the body, the upper part of which is made in the form of a cone, with a base equal to the inner diameter of the screw and a height equal to half the diameter of the cylindrical hole for the supply of fluid, forming together with the body a gently tapering chamber located above the auger, which allows for a smooth change in direction the flow of fluid from the cylindrical part of the nozzle into the spiral and thereby reduce its hydraulic resistance and increase the spray efficiency.

На фиг. 1 изображен общий вид форсункиFIG. 1 shows a general view of the nozzle.

Форсунка вихревая содержащая корпус 1, в верхней части которого имеется цилиндрическое отверстие 3 с резьбой 2 для подвода жидкости, и шнек 4, соосно расположенный в нижней части корпуса, носок форсунки 5 и камеру смешения 6. Шнек 4 установлен в корпус 1 таким образом, чтобы цилиндрическая часть шнека упиралась в сужение корпуса 1, образуя камеру смешения 6. Коническая часть шнека установлена по направлению к набегающему потоку жидкости и вместе с корпусом 1 образуют сужающуюся камеру.A vortex nozzle containing a housing 1, in the upper part of which there is a cylindrical bore 3 with a thread 2 for supplying fluid, and an auger 4 coaxially located in the lower part of the housing, the toe of the nozzle 5 and the mixing chamber 6. A screw 4 is installed in the housing 1 so that the cylindrical part of the auger rested against the narrowing of the housing 1, forming the mixing chamber 6. The conical part of the auger is set towards the incident flow of fluid and together with the housing 1 forms a converging chamber.

Шнек 4 выполнен сплошным, а внешняя поверхность шнека представляет собой по крайней мере однозаходную винтовую канавку с правой или левой нарезкой. Внешний диаметр шнека 4 несколько меньше цилиндрического 3 и резьбового 2 отверстий, через которые он устанавливается в корпус форсунки 1.The screw 4 is made solid, and the outer surface of the screw is at least one-way screw groove with right or left thread. The outer diameter of the screw 4 is somewhat smaller than the cylindrical 3 and threaded 2 holes through which it is installed in the body of the nozzle 1.

Шнек форсунки 4 выполнен из алюминиевого сплава, а его поверхность покрыта износостойким слоем оксида алюминия полученного методом микродугового оксидирования.The screw nozzle 4 is made of aluminum alloy, and its surface is coated with a wear-resistant layer of aluminum oxide obtained by microarc oxidation.

Вихревая форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.Vortex nozzle for spraying liquids works as follows.

Жидкость под давлением через резьбовое отверстие 2, предназначенное для крепления форсунки на резьбовом штуцере (на чертеже не показан), по цилиндрическому отверстию 3 подается в сужающуюся камеру образованную корпусом 1 и шнеком 4, из которой, плавно ускоряясь поступает в винтовую внешнюю полость шнека 4. Вращающийся поток жидкости во внешней винтовой полости шнека 4 образует вихревое движение, и поступает в камеру смешения 6, где ускоряется за счет сужения корпуса 1, при этом происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет турбулизации потока. Далее мелкодисперсный вращающийся поток выходит из носка форсунки 5 с вращающимся факелом распыляющейся жидкости (раствора) образованный за счет центробежной силы. Пример конкретного осуществления. Вихревые форсунки использовались в камере орошения завода изготовителя ООО «ПО «Евровент» с расходом воздуха Lп=4605 м3/ч. Оценка эффективности применения форсунок осуществлялось путем сравнения параметров расхода жидкости, в зависимости от давления на входе в форсунки. На фиг. 2 представлены сравнение результатов испытаний. Испытания проводились на одном типоразмере форсунок, отличающихся только конструкцией шнека (входной диаметр - 38 мм, диаметр носка форсунки - 4,5 мм).Fluid under pressure through a threaded hole 2 designed to mount the nozzle on a threaded fitting (not shown), through a cylindrical hole 3 is fed into a converging chamber formed by the housing 1 and the screw 4, from which, gradually accelerating, enters the screw external cavity of the screw 4. The rotating fluid flow in the outer screw cavity of the screw 4 forms a vortex motion, and enters the mixing chamber 6, where it is accelerated due to the narrowing of the housing 1, thus additional crushing of the liquid droplets occurs due to the turbine tion of flow. Next, a fine rotating flow emerges from the nozzle of the nozzle 5 with a rotating torch of the sprayed liquid (solution) formed by centrifugal force. An example of a specific implementation. Swirl nozzle used in irrigation camera manufacturer Ltd. "PO" Eurovent "plant with an air flow L n = 4605 m 3 / h. Evaluation of the effectiveness of the use of nozzles was carried out by comparing the parameters of fluid flow, depending on the pressure at the inlet to the nozzles. FIG. 2 presents a comparison of test results. The tests were carried out on the same size of the nozzles, differing only in the design of the screw (input diameter - 38 mm, nozzle toe diameter - 4.5 mm).

Claims (2)

1. Вихревая форсунка, содержащая корпус, в верхней части которого имеется цилиндрическое отверстие с резьбой для подвода жидкости и шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса, отличающаяся тем, что верхняя часть шнека выполнена в виде конуса с основанием, равным внутреннему диаметру шнека, и высотой, равной половине диаметра цилиндрического отверстия для подвода жидкости, образующей совместно с корпусом плавно сужающуюся камеру, расположенную над шнеком, причем шнек выполнен сплошным, а внешняя поверхность шнека представляет собой по крайней мере однозаходную винтовую канавку с правой или левой нарезкой.1. A vortex nozzle comprising a housing, in the upper part of which there is a cylindrical bore with a thread for supplying fluid and a screw coaxially located in the lower part of the housing, characterized in that the upper portion of the screw is made in the form of a cone with a base equal to the inner diameter of the screw, and a height equal to half the diameter of the cylindrical hole for the supply of fluid, forming together with the body a gently tapering chamber located above the auger, the auger being solid, and the outer surface of the auger represents bout at least a single-thread helical groove with right or left thread. 2. Вихревая форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что шнек форсунки выполнен из алюминиевого сплава, а его поверхность покрыта износостойким слоем оксида алюминия, полученного методом микродугового оксидирования.2. Vortex nozzle according to Claim. 1, characterized in that the nozzle auger is made of aluminum alloy, and its surface is covered with a wear-resistant layer of aluminum oxide, obtained by microarc oxidation.
RU2018134085A 2018-09-26 2018-09-26 Vortex nozzle RU2690406C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134085A RU2690406C1 (en) 2018-09-26 2018-09-26 Vortex nozzle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134085A RU2690406C1 (en) 2018-09-26 2018-09-26 Vortex nozzle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2690406C1 true RU2690406C1 (en) 2019-06-04

Family

ID=67037790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018134085A RU2690406C1 (en) 2018-09-26 2018-09-26 Vortex nozzle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2690406C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE715339C (en) * 1939-12-08 1941-12-19 Fried Krupp Germaniawerft Ag Pressure atomizer for liquid fuels
US6705548B2 (en) * 2000-07-07 2004-03-16 Lechler Gmbh & Co. Kg Nozzle for spraying a surface and method of spraying
RU2480295C1 (en) * 2012-01-18 2013-04-27 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's swirl atomiser
RU2015150978A (en) * 2015-11-27 2017-06-01 Мария Олеговна Стареева VORTEX KOCHETOV INJECTOR
RU2641281C1 (en) * 2017-02-27 2018-01-16 Олег Савельевич Кочетов Centrifugal vortex nozzle
RU2646679C2 (en) * 2015-04-24 2018-03-06 Анна Михайловна Стареева Swirling spray

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE715339C (en) * 1939-12-08 1941-12-19 Fried Krupp Germaniawerft Ag Pressure atomizer for liquid fuels
US6705548B2 (en) * 2000-07-07 2004-03-16 Lechler Gmbh & Co. Kg Nozzle for spraying a surface and method of spraying
EP1170059B1 (en) * 2000-07-07 2006-09-06 Lechler GmbH Nozzle for spraying a surface
RU2480295C1 (en) * 2012-01-18 2013-04-27 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's swirl atomiser
RU2646679C2 (en) * 2015-04-24 2018-03-06 Анна Михайловна Стареева Swirling spray
RU2015150978A (en) * 2015-11-27 2017-06-01 Мария Олеговна Стареева VORTEX KOCHETOV INJECTOR
RU2641281C1 (en) * 2017-02-27 2018-01-16 Олег Савельевич Кочетов Centrifugal vortex nozzle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2550835C2 (en) Fluid sprayer
RU2480295C1 (en) Kochetov's swirl atomiser
RU2339877C1 (en) Centrifugal vortex nozzle
RU2465065C1 (en) Fluid atomiser
RU2605115C1 (en) Kochetov swirl atomizer
RU2527805C1 (en) Kochetov's swirl atomiser
RU2501611C1 (en) Kss-type nozzle
RU2570441C1 (en) Kochetov's swirl atomiser
RU2670831C2 (en) Kochetov swirl atomizer
RU2585808C1 (en) Nozzle for spraying liquid
RU2488038C1 (en) Swirler with active sprayer
RU2479355C1 (en) Centrifugal sprayer
RU2690406C1 (en) Vortex nozzle
RU2622794C1 (en) Nozzle for liquid spray
RU2539183C1 (en) Kochetov's centrifugal atomiser with active spray gun
RU2482925C1 (en) Kochetov's radial-flow vortex nozzle
RU2605114C1 (en) Kochetov swirl atomizer
RU2641281C1 (en) Centrifugal vortex nozzle
RU2526471C1 (en) Kochetov vortex nozzle
RU2642579C1 (en) Nozzle for spraying liquid
RU2646679C2 (en) Swirling spray
RU2543860C1 (en) Centrifugal atomiser with active sprayer
RU2563751C1 (en) Kochetov's pneumatic atomiser
RU2614672C1 (en) Vortex nozzle
RU2671313C1 (en) Nozzle with spraying disc

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200927

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20211001