RU54825U1 - Распылитель жидкости - Google Patents
Распылитель жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU54825U1 RU54825U1 RU2006104333/22U RU2006104333U RU54825U1 RU 54825 U1 RU54825 U1 RU 54825U1 RU 2006104333/22 U RU2006104333/22 U RU 2006104333/22U RU 2006104333 U RU2006104333 U RU 2006104333U RU 54825 U1 RU54825 U1 RU 54825U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- swirl
- liquid
- atomizer
- nozzle
- Prior art date
Links
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к технике распыленияя, а именно, к конструкции жидкостных центробежных форсунок с мелкодисперсным распылом жидкости и может быть использовано в системах пожаротушения, сантехническом оборудовании, устройствах сжигания жидкого топлива, поливочных агрегатах и т.д. Распылитель жидкости включает в свой состав корпус с внутренней конической поверхностью в области размещения выходного отверстия, сопло с профилированным каналом, совмещенным с выходным отверстием корпуса, завихритель потока жидкости, соосно установленный в корпусе, при этом боковая часть завихрителя образована цилиндрической поверхностью, а торцевая часть завихрителя образована двумя пространственно сопряженными коническими поверхностями, торцевая часть завихрителя образует с внутренней конической поверхностью корпуса кольцевой проточный канал, состоящий из последовательно расположенных конфузорного и диффузорного участков, вход кольцевого проточного канала сообщен, по меньшей мере, с одним тангенциально направленным каналом подвода жидкости. Профилированный канал сопла расположен соосно завихрителю, а размеры кольцевого проточного канала распылителя выбираются из условия: Stg≤Sδ≤10Stg, где Stg=nSi, Si - минимальная площадь поперечного сечения тангенциально направленного канала подвода жидкости, n - число тангенциально направленных каналов подвода жидкости; Sδ - минимальная площадь поперечного сечения кольцевого проточного канала в области соединения конфузорного и диффузорного участков. Распылитель позволит повысить равномерность пространственного распределения и однородность капель генерируемого газокапельного потока при снижении энергозатрат и расхода жидкости, а также уменьшить габариты устройства.
Description
Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для распыления жидких сред, а именно, к жидкостным центробежным распылителям с мелкодисперсным распылом жидкости и может быть использовано в системах пожаротушения, сантехническом оборудовании, устройствах сжигания жидкого топлива, поливочных агрегатах и т.д.
Известны различные типы распылителей жидкости. Так, например, из авторского свидетельства SU 1445808 (опубликовано 23.12.1988, МПК В 05 В 1/06) известен центробежный распылитель, содержащий корпус с соосно расположенным завихрителем потока жидкости, камеру закручивания потока (вихревую камеру), тангенциальный патрубок подвода жидкости и выходное сопло. Завихритель выполнен с боковыми винтообразными каналами и торцевой конической частью. С помощью регулируемого штока завихритель может перемещаться вдоль оси симметрии корпуса, при этом изменяется расстояние между торцевой частью завихрителя и выходным соплом.
В процессе работы распылителя жидкость через тангенциальный патрубок подводится в камеру закручивания потока. Поток жидкости при движении в кольцевой камере, ограниченной внутренней стенкой корпуса и боковой поверхностью завихрителя с винтовыми каналами, закручивается в заданном направлении и направляется к выходному соплу вдоль конической поверхности торцевой части завихрителя. При движении через сопло закрученный поток жидкости распыляется в окружающее пространство в виде тонкой конусообразной пленки, которая затем распадается на отдельные капли жидкости.
Объем камеры закручивания регулируется путем изменения продольного положения завихрителя относительно выходного сопла. При этом происходит изменение площади сечения и радиуса закручиваемого потока, что позволяет регулировать геометрические характеристики распыляемого газокапельного потока, в первую очередь угол конусности факела распыленного потока. Вследствие этого изменяется расход жидкости, интенсивность орошения и размер капель жидкости.
Однако, по мере увеличения геометрических параметров газокапельного потока, генерируемого с помощью данного устройства, возрастают вязкостные потери потока жидкости на трение.
Из описания к патенту JP 2005-052754 (опубликован 03.03.2005, МПК В 05 В 1/34) известен центробежный распылитель, предназначенный для мелкодисперсного распыления жидкости. Известный распылитель содержит корпус с проточным каналом, завихритель, коаксиально установленный в камере закручивания потока жидкости, и выходное сопло. Завихритель потока выполнен в виде цилиндрической или конической вставки, на боковой поверхности которой образованы винтовые каналы. Торцевая часть завихрителя, обращенная к входному отверстию сопла распылителя, выполнена конической формы. Проточный канал распылителя, образованный внутренней стенкой корпуса и конической поверхностью завихрителя, имеет конфузорную форму. Конфузорный участок сообщен через цилиндрический участок канала сопла с диффузорным участком сопла.
Поток жидкости подается через входной канал распылителя в камеру закручивания потока. Проходя по винтовым канавкам, поток закручивается вдоль боковой поверхности завихрителя и попадает в конфузорный канал, в котором происходит выравнивание давления потока. Затем закрученный поток жидкости поступает в диффузорный канал сопла и распыляется в окружающее пространство.
При использовании известного распылителя генерируется газокапельный поток с узким факелом распыла жидкости и неравномерным распределением капель жидкости в потоке.
Распылитель, раскрытый в описании к авторскому свидетельству SU 869125 (опубликовано 23.06.1989, МПК В 05 В 1/30), содержит корпус с проточным каналом и отверстием для подвода жидкости, выходное сопло, на внутренней поверхности которого нарезаны винтовые канавки. Коаксиально корпусу установлен завихритель потока жидкости, соединенный посредством штока с механизмом продольного перемещения. Завихритель состоит из сопряженных цилиндрической и конической частей. Диаметры оснований этих частей в месте их сопряжения равны. На боковой поверхности цилиндрического участка образованы винтообразные канавки. При этом винтовые канавки, выполненные в канале сопла и на боковой поверхности завихрителя, имеют противоположное направление.
В процессе работы известного распылителя поток жидкости под избыточным давлением поступает в проточный канал. Проходя через тангенциально направленные каналы завихрителя, поток приобретает вращательное движение. Затем закрученный поток жидкости направляется в канал сопла, в котором происходит турбулизация
периферийных слоев потока при движении вдоль направляющих винтовых канавок, направление которых противоположно направлению канавок завихрителя.
При работе устройства жидкость выбрасывается из сопла в форме полого конуса и распадается на мелкие капли в результате соударения с окружающим воздушным пространством. При этом наблюдается неоднородное распыление потока: наиболее тонко диспергированными оказываются лишь турбулизованные наружные слои потока.
В другом известном распылителе жидкости, описанном в авторском свидетельстве SU 852368 (опубликован 07.08.1981, МПК В 05 В 1/34), корпус выполнен с тангенциально направленным подводящим каналом. Угол наклона этого канала к оси симметрии завихрителя совпадает с углом наклона винтовой канавки, образованной на боковой поверхности цилиндрического участка завихрителя.
Жидкость по тангенциально направленному подводящему каналу поступает в пространственно сопряженную с ним винтовую канавку завихрителя и, двигаясь вдоль поверхности канавки, приобретает вращательное движение. Далее жидкость проходит вдоль направляющей конической торцевой части завихрителя и через канал сопла распыляется в окружающую атмосферу.
Несмотря на сокращение потерь потока на трение вследствие пространственного сопряжения выхода тангенциально направленного подводящего канала с входом винтовой канавки, при подаче жидкости в камеру закручивания потока возникнет неравномерное распределения радиальной и тангенциальной составляющих скорости потока. Такая неравномерность сохраняется до входа в сопло. В результате этого на выходе из сопла образуется неравномерно распределенный газокапельный поток.
Другой известный распылитель жидкости, конструкция которого раскрыта в патенте JP 60-261975 (опубликован 25.12.1985, МПК F 02 M 61/18), состоит из корпуса с проточным каналом, в котором соосно размещен завихритель с боковой винтовой канавкой, и выходного сопла, образованного в боковой стенке корпуса.
Завихритель закреплен на штоке с возможностью продольного перемещения и состоит из сопряженных цилиндрической и конической частей, диаметры которых в месте их сопряжения равны. На цилиндрической поверхности завихрителя образованы тангенциально направленные (винтообразные) каналы (канавки). Жидкость под давлением подается в полость корпуса и, попадая на завихритель, закручивается. Далее жидкость в виде вращающегося потока подается к каналу сопла, направленному под острым углом к оси симметрии завихрителя, и распыляется в окружающую среду.
Данное конструктивное выполнение распылителя обеспечивает его применение в различных устройствах и узлах при определенных пространственных ограничениях по месту установки распылителя.
Наиболее близким аналогом патентуемого распылителя является устройство для распыления жидкости, содержащее корпус с подводящим высоконапорным каналом и камерой закручивания (Патент JP 2005-131539, опубликован 26.05.2005, МПК В 05 В 1/34, фиг.15). В камере закручивания потока соосно размещен завихритель потока, установленный с возможностью осевого перемещения. Поверхность завихрителя образована боковой цилиндрической поверхностью и двумя сопряженными коническими поверхностями с торцевой части завихрителя. Диаметры цилиндрической поверхности и оснований конических поверхностей в областях их сопряжений равны. На боковой цилиндрической поверхности завихрителя образованы спиралеобразные винтовые каналы. Конические поверхности торцевой части завихрителя и внутренняя коническая поверхность корпуса вблизи входных отверстий каналов сопла образуют кольцевой конфузорно-диффузорный канал.
В процессе работы распылителя жидкость под давлением подается через подводящий канал во внутреннюю полость корпуса распылителя и затем в камеру закручивания потока жидкости. Проходя вдоль боковой цилиндрической поверхности завихрителя, на которой образованы винтообразные направляющие каналы, поток жидкости приобретает окружную скорость вращения. Закрученный поток жидкости поступает далее в конфузорно-диффузорный кольцевой канал, образованный коническими поверхностями торцевой части завихрителя, и распыляется в виде отдельных струй через каналы сопла.
При использовании распылителя-прототипа, впрочем как и других устройств-аналогов, в закрученном потоке жидкости, вследствие неравномерного распределения скоростей, генерируется пространственно неравномерный газокапельный поток с неоднородным размером капель.
Задачей патентуемой полезной модели является создание распылителя, обеспечивающего эффективное высокодисперсное распыление потоков жидкости при малых расходах жидкости (начиная с 1 г/с) и низком рабочем давлении подачи жидкости (0,2-1,0 МПа). Кроме того, требуется обеспечить высокую равномерность распыленного потока жидкости и высокую интенсивность орошения заданной поверхности.
Патентуемая полезная модель направлена также на упрощение конструкции распылителя и увеличение геометрической характеристики центробежной форсунки до
уровня оптимальных значений (А=5÷8) при одновременном уменьшении размеров распылителя. Следует отметить, что увеличение значений А за пределами указанного диапазона обусловлено существенным ростом вязкостных потерь потока жидкости в проточном кольцевом канале распылителя, который образован конической торцевой частью завихрителя и внутренней конической стенкой корпуса распылителя.
Решение поставленных задач требуется для применения распылителя в ряде технических областей. В частности, распылитель может использоваться в химическом производстве для получения распыленных водных растворов, в теплоэнергетике для распыления топлива, для нанесения различных покрытий с помощью распылительных устройств. Кроме того, решение поставленных задач позволит эффективно использовать распылитель жидкости в качестве средства пожаротушения.
Технический результат, достигаемый при использовании патентуемой полезной модели, заключается в повышении равномерности пространственного распределения и однородности капель высокодисперсного газокапельного потока при снижении энергозатрат и расхода жидкости, а также в уменьшении габаритов устройства.
Данный технический результат обеспечивается за счет использования распылителя жидкости, включающего в свой состав корпус с внутренней конической поверхностью в области размещения выходного отверстия, сопло с профилированным каналом, совмещенным с выходным отверстием корпуса, и завихритель потока жидкости, соосно установленный в корпусе. Боковая часть завихрителя образована боковой цилиндрической поверхностью, а торцевая часть завихрителя образована двумя пространственно сопряженными коническими поверхностями. Торцевая часть завихрителя образует с внутренней конической поверхностью корпуса кольцевой проточный канал, состоящий из последовательно расположенных конфузорного и диффузорного участков. Вход кольцевого проточного канала сообщен, по меньшей мере, с одним тангенциально направленным каналом подвода жидкости.
Согласно патентуемой полезной модели профилированный канал сопла расположен соосно завихрителю. Размеры кольцевого проточного канала распылителя выбираются из условия:
Stg≤Sδ≤10Stg,
где Stg=nSi, Si - минимальная площадь поперечного сечения тангенциально направленного канала подвода жидкости, n - число тангенциально направленных каналов подвода жидкости;
Sδ - минимальная площадь поперечного сечения кольцевого проточного канала в области соединения конфузорного и диффузорного участка.
Полезная модель в совокупности перечисленных выше существенных признаков обеспечивает высокодисперсное распыление жидкости с высокой пространственной равномерностью и однородностью капель газокапельного потока. Это обусловлено тем, что на дисперсность распыла центробежного распылителя жидкости существенное влияние оказывает толщина пленки жидкости, истекающей из сопла: чем тоньше пленка жидкости, тем мельче размер капель распыляемой жидкости. Толщина пленки, в свою очередь, зависит от перепада давления на распылителе, вязкости распыляемой жидкости и геометрической характеристики А центробежного распылителя, которая вычисляется по формуле (см. В.А.Бородин, Ю.Ф.Дитякин, Распыление жидкостей, Москва, Машиностроение, 1976, стр.29):
где R - радиус вращения частицы жидкости на входе в распылитель;
rc - радиус выходного отверстия сопла распылителя;
rвх - радиус входного тангенциального отверстия распылителя;
β - угол наклона входного тангенциального канала к продольной оси симметрии.
При этом известно, что чем меньше значение радиуса входного тангенциального канала распылителя и, соответственно, больше значение геометрической характеристики А, тем тоньше образуется пленка жидкости. Однако минимальные размеры входного тангенциального отверстия ограничены технологическими возможностями и условиями эксплуатации. С одной стороны, отверстия малого диаметра сложно выполнить в корпусе распылителя с высокой точностью, а с другой стороны - при эксплуатации такого распылителя высока вероятность засорения тангенциальных каналов механическими примесями и продуктами химических реакций, содержащимися в жидкости. Поэтому площадь поперечного сечения тангенциально направленных каналов центробежного распылителя имеет минимальные предельные значения.
В результате проведенных исследований было установлено, что для достижения требуемого технического результата необходимо ориентировать профилированный канал сопла соосно завихрителю и выбирать размеры кольцевого проточного канала распылителя в зависимости от минимальной площади поперечного сечения одного или нескольких тангенциально направленных каналов в соответствии со следующим условием, включенным в формулу полезной модели: Stg≤Sδ≤10Stg
При этом возможны различные примеры реализации полезной модели.
Тангенциально направленный канал подвода жидкости может быть образован на боковой поверхности завихрителя. Тангенциально направленный канал может быть выполнен в виде винтовой канавки.
В другом варианте выполнения тангенциально направленный канал подвода жидкости может быть образован в корпусе распылителя напротив конфузорного участка кольцевого проточного канала.
Вместе с тем, для генерации пространственно равномерного осесимметричного газокапельного потока, размеры профилированного канала сопла целесообразно выбирать в соответствии со следующим условием: 2Sc≤Sδ≤10Sc.
С целью регулирования геометрических характеристик факела распыленного потока жидкости завихритель может быть выполнен с возможностью перемещения вдоль оси симметрии корпуса распылителя и соединен с управляющим штоком.
Для повышения равномерности пространственного распределения капель жидкости в осесимметричном газокапельном потоке может использоваться сопло, профилированный канал которого выполнен с двумя последовательно соединенными участками - цилиндрическим и коническим диффузорным участком.
Далее полезная модель поясняется примерами выполнения устройства со ссылками на поясняющие чертежи. В качестве примеров реализации устройства представлено описание конструкции распылителя жидкости с различными типами тангенциально направленных каналов: с винтовой канавкой, образованной на боковой поверхности завихрителя; и с тангенциально направленным каналом, образованным в корпусе распылителя напротив конфузорного участка кольцевого проточного канала.
На поясняющих чертежах изображено следующее:
на фиг.1 - продольный разрез распылителя с завихрителем, на боковой поверхности которого выполнена винтовая канавка;
на фиг.2 - вид А (см. фиг.1) в увеличенном масштабе;
на фиг.3 - поперечный разрез по плоскости Б-Б распылителя, изображенного на фиг.2;
на фиг.4 - продольный разрез распылителя с тангенциально направленным каналом подвода жидкости, выполненным в корпусе распылителя;
на фиг.5 - вид В (см. фиг.4) в увеличенном масштабе;
на фиг.6 - поперечный разрез по плоскости Г-Г распылителя, изображенного на фиг.5.
Распылитель, изображенный на фиг.1-3, состоит из корпуса 1 с внутренней конической поверхностью в области размещения выходного отверстия 2, сопла 3 с профилированным каналом, совмещенным с выходным отверстием 2, и завихрителя 4 потока жидкости. В рассматриваемом примере выполнения корпус 1 и сопло 3 конструктивно выполнены в виде единого узла, состоящего из цилиндрического стакана и вставки, образующей торцевую стенку корпуса 1 (см. фиг.1).
Боковая часть 5 завихрителя 4 образована цилиндрической поверхностью, а торцевая часть 6 - двумя пространственно сопряженными коническими поверхностями. При этом торцевая часть 6 завихрителя 4 образует с внутренней конической поверхностью корпуса 1 распылителя кольцевой проточный канал 7, состоящий из конфузорного 8 и диффузорного 9 участка (см. фиг.2). На боковой цилиндрической поверхности завихрителя 4 образован тангенциально направленный канал подвода жидкости, выполненный в виде винтовой канавки 10 (см. фиг.1-3).
Корпус 1 распылителя выполнен с четырьмя равномерно расположенными по окружности боковыми отверстиями 11. Завихритель 4 соединен с управляющим штоком 12, который выполнен с возможностью перемещения вдоль оси симметрии корпуса 1. Положение завихрителя 4 фиксируется в корпусе 1 с помощью контргайки 13, которая навинчивается на резьбовую часть штока 12.
Распылитель устанавливается в корпусе 14 установки распыления жидкости. Элементы конструкции распылителя соединяются друг с другом при помощи накидной гайки 15. Со стороны подвода жидкости на внутренней части корпуса 14 системы распыления выполнена резьба для подсоединения патрубка подвода жидкости от магистрального трубопровода (на чертеже не показан).
Во внутренней полости корпуса 14 перед входом в распылитель жидкости установлен сетчатый фильтр 16, предназначенный для очистки потока жидкости от химических примесей и механических включений. Между внутренней поверхностью корпуса 14 установки и внешней поверхностью корпуса 1 распылителя образована кольцевая полость 17, через которую осуществляется подача жидкости в кольцевой проточный канал 7 распылителя.
В другом примере реализации полезной модели, изображенном на фиг.4-6, тангенциально направленный канал для подвода жидкости образован в корпусе 1
распылителя напротив конфузорного участка 8 кольцевого проточного канала 7 в виде тангенциального канала 18 (см. фиг.5 и 6).
Распылитель, изображенный на фиг.1-3, работает следующим образом.
Поток жидкости из подводящего магистрального трубопровода (на чертеже не показан) поступает под избыточным давлением 0,2÷0,5 МПа в корпус 14 установки. Проходя через сетчатый фильтр 16, поток жидкости очищается от примесей и включений и затем поступает в кольцевую полость 17. Далее жидкость через четыре отверстия 11, выполненные в корпусе 1, поступает в полость корпуса 1 распылителя.
Из полости корпуса 1 жидкость подается во входное отверстие винтовой канавки 10. Протекая через тангенциально направленный канал, образованный винтовой канавкой 10, жидкость приобретает вращательное движение и формируется закрученный поток жидкости. После выхода из винтовой канавки 10 поток жидкости ускоряется в конфузорном участке 8 кольцевого проточного канала 7 распылителя.
В области соединения конфузорного и диффузорного участка кольцевого проточного канала формируется высокоскоростной вращающийся поток жидкости, который затем расширяется в объеме диффузорного участка 9 кольцевого проточного канала и смешивается с газовой фазой. При движении вдоль конических поверхностей торцевой части 6 завихрителя 4 и корпуса 1 в расширяющемся кольцевом канале поток жидкости равномерно распределяется в осевой полости, образованной перед выходным отверстием 2 корпуса 1 распылителя. При этом, в результате преобразования кольцевого потока жидкости в осевой поток, происходит снижение величины радиальной составляющей скорости движения жидкости и выравнивание величины тангенциальной скорости движения по окружности вращения потока жидкости.
Размеры полости корпуса 1, образованной между торцевой частью 6 завихрителя 4 и внутренней конической поверхностью корпуса 1 в области размещения выходного отверстия 2, могут регулироваться с помощью перемещаемого управляющего штока 12. Положение штока 12, на котором закреплен завихритель 4, фиксируется с помощью гайки 13. В зависимости от положения завихрителя 4 относительно выходного отверстия 2 корпуса распылителя изменяется режим истечения жидкости через профилированный канал сопла 3. Изменяя положение завихрителя 4, можно генерировать газокапельные осесимметричные потоки с требуемой дисперсностью и углом факела распыла.
Таким образом, в сопло 3 распылителя поступает предварительно сформированный высокоскоростной закрученный поток жидкости. После этого при движении
закрученного потока через профилированный канал сопла 3 формируется пространственно однородный осесимметричный газокапельный поток. В зависимости от формы профилированного канала сопла 3 может изменяться угол конусности факела распыла жидкости.
Существенное значение в процессе формирования закрученного потока жидкости в кольцевом проточном канале распылителя играет соотношение размеров тангенциально направленных каналов подвода жидкости и кольцевого проточного канала распылителя в области соединения конфузорного и диффузорного участка. Согласно патентуемой полезной модели размеры кольцевого проточного канала выбираются из условия:
Stg≤Sδ≤10Stg
где Stg=nSi, Si - минимальная площадь поперечного сечения тангенциально направленного канала подвода жидкости, n - количество тангенциально направленных каналов подвода жидкости, a Sδ - минимальная площадь поперечного сечения кольцевого проточного канала в области соединения конфузорного и диффузорного участка.
В результате проведенных исследований было установлено, что при соблюдении данного соотношения обеспечивается эффективное высокодисперсное распыление потоков жидкости при малых расходах жидкости (начиная с 1 г/с) и низком рабочем давлении подачи жидкости (0,2÷1,0 МПа), а также высокая равномерность распыления жидкости и высокая интенсивность орошения поверхности.
Исходя из указанного условия, в рассматриваемом примере реализации полезной модели ширина винтовой канавки 10 (тангенциально направленного канала) выбрана равной 2 мм, а ее глубина - 1,5 мм. Площадь поперечного сечения тангенциально направленного канала в этом случае составит 3 мм2.
Минимальная площадь поперечного сечения кольцевого проточного канала в области соединения конфузорного 8 и диффузорного 9 участков кольцевого проточного канала 7 распылителя определяется по формуле: Sδ≈Dcpδ≈21 мм2,
где Dcp=7 мм - средний диаметр кольцевого проточного канала в области соединения конфузорного 8 и диффузорного 9 участка,
δ=1 мм - минимальное расстояние между поверхностью торцевой части 6 завихрителя 4 и противоположной конической поверхностью корпуса 1 в области сопряжения конфузорного и диффузорного участков проточного канала распылителя.
То есть соотношение Sδ=7Stg между минимальной площадью поперечного сечения тангенциально направленного канала и минимальной площадью поперечного сечения кольцевого проточного канала соответствует требуемому
условию: Stg≤Sδ≤10Stg. При этом значение геометрической характеристики для рассматриваемого варианта реализации полезной модели составило 7.
Максимальная степень равномерности пространственного распределения капель жидкости обеспечивается при выборе размеров профилированного канала сопла 3 из условия: 2Sc≤Sδ≤10Sc, где Sc - минимальная площадь поперечного сечения профилированного канала сопла.
В рассматриваемом варианте реализации полезной модели минимальный диаметр профилированного канала сопла 3 составляет d≈1,8 мм, а соответствующая площадь сечения профилированного канала - Sc=πD2/4≈2,5 мм2, т.е. Sδ≈8,5Sc.
При истечении жидкости из сопла 3 в зависимости от величины давления подачи жидкости генерируется газокапельный поток конической формы с углом конусности факела распыла от 30° до 100°. В процессе распыления жидкости на выходе из сопла 3 создается пленкообразная пелена с толщиной пленки от 20 до 50 мкм. При расширении пелены происходит разбиение пленки на отдельные мелкодисперсные капли.
За счет оптимального выбора размеров кольцевого проточного канала 7 в зависимости от площади поперечного сечения тангенциально направленного канала на выходе из сопла 3 генерируется высокодисперсный газокапельный поток с осесимметричным факелом распыла и высокой степенью равномерности пространственного распределения капель жидкости при заданном расходе и давлении жидкости.
Работа распылителя жидкости, изображенного на фиг.4-6, который выполнен с тангенциально направленным каналом, образованным в корпусе 1 распылителя напротив конфузорного участка 8, осуществляется аналогичным образом.
Предварительно очищенный с помощью сетчатого фильтра 16 от примесей и включений поток жидкости под избыточным давлением 0,2÷0,5 МПа подается в кольцевую полость 17 и затем через тангенциальный канал 18, выполненный в корпусе 1, направляется в область кольцевого проточного канала 7, расположенную напротив конфузорного участка 8.
За счет тангенциального ввода поток жидкости приобретает вращательное движение и затем ускоряется в конфузорном участке 8 кольцевого проточного канала 7.
Далее, проходя через сужение кольцевого канала между конфузорным 8 и диффузорным 9 участками, поток сжимается, равномерно распределяется вдоль диффузорного участка 9 кольцевого проточного канала 7 и поступает на вход сопла 3.
Размеры тангенциального канала 18 в рассматриваемом примере реализации полезной модели выбираются согласно условиям: Stg≤Sδ≤10Stg и 2Sc≤Sδ≤10Sc.
Диаметр канала 18 составляет - 2 мм, соответственно площадь поперечного сечения канала 18-Stg=3 мм2. Учитывая, что площадь поперечного сечения кольцевого проточного канала распылителя в области соединения конфузорного 8 и диффузорного участка 9 рассчитывается аналогично первому примеру реализации полезной модели (Sδ=21,4 мм2), Sδ=7Stg. Данное соотношение размеров полностью приведенным выше условиям.
Соотношение минимальной площади Sδ поперечного сечения кольцевого проточного канала в области соединения конфузорного 8 и диффузорного участка 9 к минимальной площади Sc поперечного сечения профилированного канала сопла 3 для рассматриваемого примера реализации полезной модели составляет, как и для первого варианта конструкции, Sδ=8,5Sc.
В процессе распыления жидкости на выходе из сопла 3 создается высокодисперсный газокапельный поток с высокой пространственной равномерностью распределения капель жидкости. Средний размер капель жидкости в генерируемом потоке составляет от 20 до 50 мкм. Поток жидкости распыляется в виде конусообразного осесимметричного газокапельного потока с углом конусности факела распыла от 30° до 100°. При этом геометрическая характеристика распылителя увеличивается до 8.
За счет выбора оптимального соотношения размеров кольцевого проточного канала распылителя и размеров тангенциально направленного канала на выходе из сопла распылителя формируется пленкообразная пелена с минимальной толщиной пленки. Вследствие этого повышается дисперсность генерируемого потока, повышается степень пространственной равномерности распределения капель жидкости и увеличивается интенсивность орошения заданной поверхности.
Способность распылителя, выполненного согласно патентуемой полезной модели, генерировать высокодисперсные газокапельные потоки с данными свойствами расширяет область его применения. Распылитель может применяться в составе различного оборудования, в том числе в системах пожаротушения, сантехническом оборудовании, в устройствах сжигания жидкого топлива, поливочных агрегатах и т.п.
Claims (7)
1. Распылитель жидкости, включающий в свой состав корпус с внутренней конической поверхностью в области размещения выходного отверстия, сопло с профилированным каналом, совмещенным с выходным отверстием корпуса, завихритель потока жидкости, соосно установленный в корпусе, при этом боковая часть завихрителя образована цилиндрической поверхностью, а торцевая часть завихрителя образована двумя пространственно сопряженными коническими поверхностями, торцевая часть завихрителя образует с внутренней конической поверхностью корпуса кольцевой проточный канал, состоящий из последовательно расположенных конфузорного и диффузорного участков, вход кольцевого проточного канала сообщен, по меньшей мере, с одним тангенциально направленным каналом подвода жидкости, отличающийся тем, что профилированный канал сопла расположен соосно завихрителю, а размеры кольцевого проточного канала распылителя выбраны из условия:
Stg≤Sδ≤10Stg,
где Stg=nSi, Si - минимальная площадь поперечного сечения тангенциально направленного канала подвода жидкости, n - количество тангенциально направленных каналов подвода жидкости;
Sδ - минимальная площадь поперечного сечения кольцевого проточного канала в области соединения конфузорного и диффузорного участка.
2. Распылитель жидкости по п.1, отличающийся тем, что тангенциально направленный канал подвода жидкости образован на боковой поверхности завихрителя.
3. Распылитель жидкости по п.2, отличающийся тем, что тангенциально направленный канал выполнен в виде винтовой канавки.
4. Распылитель жидкости по п.1, отличающийся тем, что тангенциально направленный канал для подвода жидкости образован в корпусе распылителя напротив конфузорного участка кольцевого проточного канала.
5. Распылитель жидкости по п.1, отличающийся тем, что размеры профилированного канала сопла выбраны из условия:
2Sc≤Sδ≤10Sc,
где Sc - минимальная площадь поперечного сечения профилированного канала сопла.
6. Распылитель жидкости по п.1, отличающийся тем, что завихритель выполнен с возможностью перемещения вдоль оси симметрии корпуса распылителя и соединен с управляющим штоком.
7. Распылитель жидкости по п.1, отличающийся тем, что профилированный канал сопла содержит последовательно соединенные цилиндрический и конический диффузорный участки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006104333/22U RU54825U1 (ru) | 2006-02-14 | 2006-02-14 | Распылитель жидкости |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006104333/22U RU54825U1 (ru) | 2006-02-14 | 2006-02-14 | Распылитель жидкости |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU54825U1 true RU54825U1 (ru) | 2006-07-27 |
Family
ID=37058320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006104333/22U RU54825U1 (ru) | 2006-02-14 | 2006-02-14 | Распылитель жидкости |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU54825U1 (ru) |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2465066C1 (ru) * | 2011-11-24 | 2012-10-27 | Олег Савельевич Кочетов | Вихревая форсунка |
| RU2482925C1 (ru) * | 2012-04-19 | 2013-05-27 | Олег Савельевич Кочетов | Центробежная вихревая форсунка кочетова |
| RU2486964C1 (ru) * | 2012-04-19 | 2013-07-10 | Олег Савельевич Кочетов | Центробежная вихревая форсунка |
| RU2493521C1 (ru) * | 2012-04-10 | 2013-09-20 | Олег Савельевич Кочетов | Система кочетова оборотного водоснабжения |
| RU2493520C1 (ru) * | 2012-04-10 | 2013-09-20 | Олег Савельевич Кочетов | Система оборотного водоснабжения |
| RU2500482C1 (ru) * | 2012-08-16 | 2013-12-10 | Олег Савельевич Кочетов | Широкофакельная центробежная форсунка |
| RU2504440C1 (ru) * | 2012-08-13 | 2014-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческая фирма "Спектр" | Мелкодисперсный распылитель жидкости |
| RU2550838C1 (ru) * | 2013-11-06 | 2015-05-20 | Олег Савельевич Кочетов | Форсунка вихревая кочетова |
| RU2550839C1 (ru) * | 2013-11-06 | 2015-05-20 | Олег Савельевич Кочетов | Форсунка кочетова |
| RU2550837C1 (ru) * | 2013-11-27 | 2015-05-20 | Олег Савельевич Кочетов | Центробежная вихревая форсунка кочетова |
| RU2561974C1 (ru) * | 2014-04-16 | 2015-09-10 | Олег Савельевич Кочетов | Широкофакельная центробежная форсунка |
| RU2564279C1 (ru) * | 2014-05-22 | 2015-09-27 | Олег Савельевич Кочетов | Вихревая форсунка кочетова |
| RU174794U1 (ru) * | 2016-09-14 | 2017-11-02 | Публичное акционерное общество "Протон - Пермские моторы" (ПАО "Протон-ПМ") | Форсуночная головка камеры сгорания жрд |
| RU2635219C2 (ru) * | 2012-07-30 | 2017-11-09 | Франк Бартельс | Форсуночная компоновка |
| RU2641271C1 (ru) * | 2017-02-27 | 2018-01-16 | Олег Савельевич Кочетов | Вихревая форсунка |
| RU2642582C1 (ru) * | 2017-02-27 | 2018-01-25 | Олег Савельевич Кочетов | Пеногенератор |
| RU2648068C2 (ru) * | 2015-03-20 | 2018-03-22 | Мария Михайловна Стареева | Центробежная широкофакельная форсунка |
| RU2664059C1 (ru) * | 2017-12-28 | 2018-08-14 | Олег Савельевич Кочетов | Вихревая форсунка |
| RU2664877C1 (ru) * | 2017-09-18 | 2018-08-23 | Олег Савельевич Кочетов | Широкофакельная центробежная форсунка |
| RU2669831C2 (ru) * | 2015-09-25 | 2018-10-16 | Мария Михайловна Стареева | Вихревая форсунка кочетова |
| RU2670831C2 (ru) * | 2015-09-25 | 2018-10-25 | Анна Михайловна Стареева | Вихревая форсунка кочетова |
-
2006
- 2006-02-14 RU RU2006104333/22U patent/RU54825U1/ru active
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2465066C1 (ru) * | 2011-11-24 | 2012-10-27 | Олег Савельевич Кочетов | Вихревая форсунка |
| RU2493521C1 (ru) * | 2012-04-10 | 2013-09-20 | Олег Савельевич Кочетов | Система кочетова оборотного водоснабжения |
| RU2493520C1 (ru) * | 2012-04-10 | 2013-09-20 | Олег Савельевич Кочетов | Система оборотного водоснабжения |
| RU2482925C1 (ru) * | 2012-04-19 | 2013-05-27 | Олег Савельевич Кочетов | Центробежная вихревая форсунка кочетова |
| RU2486964C1 (ru) * | 2012-04-19 | 2013-07-10 | Олег Савельевич Кочетов | Центробежная вихревая форсунка |
| RU2635219C2 (ru) * | 2012-07-30 | 2017-11-09 | Франк Бартельс | Форсуночная компоновка |
| US10888883B2 (en) | 2012-07-30 | 2021-01-12 | Softhale Nv | Nozzle arrangement |
| RU2504440C1 (ru) * | 2012-08-13 | 2014-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческая фирма "Спектр" | Мелкодисперсный распылитель жидкости |
| RU2500482C1 (ru) * | 2012-08-16 | 2013-12-10 | Олег Савельевич Кочетов | Широкофакельная центробежная форсунка |
| RU2550838C1 (ru) * | 2013-11-06 | 2015-05-20 | Олег Савельевич Кочетов | Форсунка вихревая кочетова |
| RU2550839C1 (ru) * | 2013-11-06 | 2015-05-20 | Олег Савельевич Кочетов | Форсунка кочетова |
| RU2550837C1 (ru) * | 2013-11-27 | 2015-05-20 | Олег Савельевич Кочетов | Центробежная вихревая форсунка кочетова |
| RU2561974C1 (ru) * | 2014-04-16 | 2015-09-10 | Олег Савельевич Кочетов | Широкофакельная центробежная форсунка |
| RU2564279C1 (ru) * | 2014-05-22 | 2015-09-27 | Олег Савельевич Кочетов | Вихревая форсунка кочетова |
| RU2648068C2 (ru) * | 2015-03-20 | 2018-03-22 | Мария Михайловна Стареева | Центробежная широкофакельная форсунка |
| RU2669831C2 (ru) * | 2015-09-25 | 2018-10-16 | Мария Михайловна Стареева | Вихревая форсунка кочетова |
| RU2670831C2 (ru) * | 2015-09-25 | 2018-10-25 | Анна Михайловна Стареева | Вихревая форсунка кочетова |
| RU2670831C9 (ru) * | 2015-09-25 | 2018-11-29 | Анна Михайловна Стареева | Вихревая форсунка кочетова |
| RU174794U1 (ru) * | 2016-09-14 | 2017-11-02 | Публичное акционерное общество "Протон - Пермские моторы" (ПАО "Протон-ПМ") | Форсуночная головка камеры сгорания жрд |
| RU2641271C1 (ru) * | 2017-02-27 | 2018-01-16 | Олег Савельевич Кочетов | Вихревая форсунка |
| RU2642582C1 (ru) * | 2017-02-27 | 2018-01-25 | Олег Савельевич Кочетов | Пеногенератор |
| RU2664877C1 (ru) * | 2017-09-18 | 2018-08-23 | Олег Савельевич Кочетов | Широкофакельная центробежная форсунка |
| RU2664059C1 (ru) * | 2017-12-28 | 2018-08-14 | Олег Савельевич Кочетов | Вихревая форсунка |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU54825U1 (ru) | Распылитель жидкости | |
| RU2329873C2 (ru) | Распылитель жидкости | |
| RU2353854C2 (ru) | Механическая форсунка | |
| CN100571890C (zh) | 改进的内混合空气雾化喷嘴装置 | |
| MX2011002859A (es) | Metodo de pulverizacion y boquilla para la atomizacion de un liquido. | |
| RU2523816C1 (ru) | Пневматическая форсунка (варианты) | |
| CN115155832A (zh) | 一种自吸式小流量微雾喷头 | |
| RU2530790C1 (ru) | Пневматическая форсунка кочетова | |
| RU2346756C1 (ru) | Пневматическая форсунка | |
| RU2433031C2 (ru) | Способ распыления жидких материалов | |
| RU2624112C1 (ru) | Форсунка с активным рассекателем | |
| RU2655601C1 (ru) | Пневматический распылитель жидкости | |
| RU2311964C1 (ru) | Распылитель жидкости | |
| US4063686A (en) | Spray nozzle | |
| RU2657979C1 (ru) | Пневматический распылитель жидкости с акустической головкой | |
| WO2015122793A1 (ru) | Пневматическая форсунка (варианты) | |
| RU2652002C1 (ru) | Пневматическая форсунка с двухфазным потоком распыляемой жидкости | |
| RU2390386C1 (ru) | Пневматическая форсунка | |
| RU147942U1 (ru) | Форсунка | |
| RU2800452C1 (ru) | Способ диспергирования жидкости и устройство для его реализации | |
| RU2664057C1 (ru) | Пневматическая форсунка | |
| RU2739734C1 (ru) | Устройство управляемого распыления вязкого потока в трубопроводе | |
| CN217910964U (zh) | 一种自吸式小流量微雾喷头 | |
| RU2660840C1 (ru) | Пневматическая форсунка с винтовым коническим завихрителем | |
| RU2666660C1 (ru) | Распылитель жидкости |