SU1528571A1 - Форсунка дл распылени жидкости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  распылени  жидкостей и может быть использовано в металлургическом производстве дл  формированного охлаждени  изделий распыл емой жидкостью, а также дл  нанесени  покрытий на издели . Цель изобретени  - повышение степени дисперсности распыл емой жидкости. Сущность: форсунка снабжена дополнительным соплом с осевым каналом и ресивером, соосно и герметично пристыкованном к ресиверу сопла Лавал , при этом канал подачи газа подведен к ресиверу дополнительного сопла, стакан генератора акустических колебаний установлен в полости ресивера сопла Лавал , а его шток закреплен посредством резьбового соединени  на заднем торце дополнительного сопла с возможностью осевого перемещени  и образует с ним кольцевой зазор. Выходна  расшир юща с  часть канала сопла Лавал  выполнена с цилиндрической расточкой, а сквозные отверсти  сопла выполнены в цилиндрической расточке. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  распылени  жидкостей и может быть использовано в металлургическом производстве дл  форсированного охлаждени  изделий распыл емой жидкостью, а также дл  нанесени  покрытий на издели .

Целью изобретени   вл етс  повышение степени дисперсности распыл емой жидкости .

На фиг. 1 изображена форсунка дл  распылени  жидкости; на фиг. 2 -- вариант выполнени  сопла форсунки.

Форсунка содержит цилиндрический корпус 1 с боковым каналом 2 подачи жидкости . По оси корпуса 1 установлено сопло Лавал  3 с осевым выпускным каналом 4 и соосным ему ресивером 5. (оп- ло 3 образует с внутренней поверхностью корпуса I коллектор 6, сообщенный с каналом 2 подачи жидкости и каналом 4 посредством выполненных в расшир ющейс  части канала 4 сквозных отверстий 7.

К ресиверу 5 сопла 3 соосно и герме тично пристыковано дополнительное соп.ю 8

с (к еи1)1м кана. юм 9 и ресивером К), со- общенноо с каналом I 1 подачи газа.

Форсунка имеет генератор акустических колеб иин, выполненный в виде соосно уста- нов. К нного в полости ресивера 5 стакана 12, консольио закрепленного на подвижном н осч вом нап 1авлении njTOKa 13, один конец KOTopoi o закреплен посредством резьбового соединени  14 в заднем торце до- полните.1ьного сопла 8, а другой выведен через его канал 9 в полость ресивера 5, соединен с днищем стакана 12 и образует с допо.чнительным соплом 8 кольцевой зазор.

П/ющадь сечени  кольцевого зазора между штоком и дополнительным соплом равна 0.1 0,8 площади критического сечени  сопла .Мавил , внутренний диаметр ресивера сопла , авал  равен 3-10, а длина раина 2 tiO диаметрам критического сечени  сопла , 1авал .

Внешний диаметр стакана 12 равен 0,2 0.5 внутреннего диаметра ресивера 5 сопла , 1ава;1 , а глубина стакана 12 равна 0.4 4 ei o диаметра.

Корпус I, сопла 3 и 8, подвод пшй жидкость патрубок 15 и подвод щий газ патрубок 1й имеют резьбовые соединени  и герметизирующие прокладки. Хвостовик 17 щтока 13 выведен наружу и имеет уплотнение 18 и прижимную гайку 19. На фиг. 2 показан вариант выполнени  рас пир юп1ей- с  части канала 4 с цилиндрической расточкой 20. по. юсть которой coo6i;i.eHa от- иерсти ми 7 с кол, 1екторо 1 ti.

Форсунки работает следук)П1ИМ образом.

Распькт ема  жидкость подаетс  чере патрубок 15 и канал 2 в полость коллектора 5 п затем через отверсти  7 поступает в расшир ющуюс  часть капала 4 сопла .Чавал  3.

Распы. 1 ю1 ;ий газ подаетс  через патрубок К) и капал 11 в ресивер 10 дополнительного соп,та 8 и вьгчодит из ею канала 9 к виде кольцевой струи. Часть струи напраи.л етс  во внутреннюю полость стакана 12. Вход ща  в стакан 12 стру  га- UI обра.1ует ударную волну, когора  дви- H ercii k лнпщу стакана 12 и от)азин- шись от нее выходиг из по.юсти стака па 12, .реформиру  во.пновую структуру вст|1ечно11 струи газа.

При ударна  волна вьгходит в полость ресивера 5 и распростран етс  по его объему. После выхода ударной волны из стакана 12 происходит истечение из его полости гача в виде встречно11 кольцевой струи.

Взаимодействие встречной кольцевой струи и набегающей из канала 9 допо.п- ните. 1ьного сонла 8 сопровождаетс  об)а- зователем веерной кольцевой струи с измен ющейс  во времени волновой структурой, а также (снерацией высокочастотных акустических колебаний. Частота генерируемых акусгически ч колебаний и ударно-волновых нроцессов и I a.K- зависит от соотношени 

геометрических параметров дополнительного сопла 8 и сопла Лавал . Веерна  стру  имеет переменный угол набегани  на стенку ресивера 5 из-за пульсирующего характера и истекающей из стакана 12 струи газа,

что приводит к периодическому повыщению давлени  в объеме ресивера 5 и отклонению верхней струи в сторону выпускного канала 4 сопла Лавал  3.

При достижении критического угла откло0 нени  веерной струи происходит скачкообразное опорожнение объема в ресивере 5 через канал 4 сопла Лавал  с образованием серии низкочастотных колебаний кото- рые накладываютс  на высокочастотные акустические колебани  в газе в ресивере 5. Частота низкочастотных колебаний зависит от соотнощени  диаметра стакана 12 и диа.метра ресивера 5.

Низкочастотные колебани  создаютс  в газе при отношении диаметра стакана 12

0 к внутреннему диаметру ресивера 5, наход щемус  в лТиапазоне 0,2-0,5.

25

Выход щий из канала 4 сопла Лавал  высокоскоростной поток газа диспергирует поступающую из отверстий 7 жидкость с обра .зованием факела газожидкостной смеси, направл емой на обрабатываемую поверхность Повышение степени дисперсности рас- (п,1ле1ш  жидкости и равномерности распределени  жидкой фазы в газожидкостном фа30 келе достигаетс  сочетанием струйного и акустического воздействи  газа на жидкость. Низкочастотные окустические колебани  в газовой струе способствуют дроблению поступающих в канал сопла Лавал  струй жидкости на мелкие капли. Высокочастот35 ные акустические колебани  способствуют дополнительному дроблению капель и повышают равномерность их распределени  по сечению факела.

Высокочастотные и низкочастотные колебани  в растворе 5 усиливаютс  в струе, р.ыход щей из канала сопла Лавал . прп :1том увеличиваетс  степень турбулентности пограничного сло  струи, что увеличивает Г1). 1 раскрыти  факела распыл емой жид- кости и приводит к увеличению площади обрабатываемой поверхности и повышает эффективность охлаждени  издели .

Выполнение сопла Лавал  с цилиндрической расточкой 20 в расшир ющейс 

части его канала 4 способствует увеличению дисперсности жидкой фазы в образующемс  газожидкостном факеле.

Настройка форсунки осуществл етс  в два этапа.

На первом этапе осуществл етс  дискретна  настройка частоты акустических колебаний в газе постановкой стакана опре- де,1енной глубины и диаметра. На втором этапе перед распылением или в процессе

распылени  жидкости оптимальные услови 

Предлагаема  форсунка позвол ет дисfjt - i uf i iitiri rrvri , in wiiiniviat;iDnDiC p J.ici i a cnn a л j n i iv JDVJJI nt l AH

достигаютс  путем осевого перемещени  што- пергировать жидкость на канале менее 0,5 мм

ка со стаканом относительно дополните ть- ного сопла.

и до 20-25°/о по массе капель менее 15 мкм.

Предлагаема  форсунка позвол ет дис p J.ici i a cnn a л j n i iv JDVJJI nt l AH

гировать жидкость на канале менее 0,5 мм

пергировать жидкость на канале менее 0,5 мм

и до 20-25°/о по массе капель менее 15 мкм.

J 6

20

Claims (3)

1. ФОРСУНКА ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ, содержащая цилиндрический корпус с боковым каналом подачи жидкости, установленное по оси корпуса соп ло Лаваля с осевым выпускным каналом и соосным ему ресивером, сообщенным с каналом подачи газа, образованный соплом и внутренней поверхностью корпуса коллектор, сообщенный с каналом подачи жидкости и каналом сопла посредством выполненных в его расширяющейся части сквозных отверстий, и генератор акустических колебаний, выполненный в виде стакана, консольно установленного на штоке соосно соплу, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени дисперсности распыляемой жидкости, она снабжена дополнительным соплом с осевым каналом и ресивевером, соосно и герметично пристыкованном к ресиверу сопла Лаваля, при этом канал подачи газа подведен к ресиверу дополнительного сопла, стакан генератора акустических колебаний установлен в полости ресивера сопла Лаваля, а его шток закреплен посредством резьбового соединения на заднем торце дополнительного сопла с возможностью осевого перемещения и образует с ним кольцевой зазор.

2. Форсунка по π. 1, отличающаяся тем, что площадь сечения кольцевого зазора между штоком и дополнительным соплом равна 0,1 + 0,8 площади критического сечения сопла Лаваля, внутренний диаметр ресивера сопла Лаваля равен 3 -10, а длина равна — 2—60 диаметров критического сечения сопла Лаваля, внешний диаметр стакана равен 0,2-0,5 внутреннего диаметра ресивера сопла Лаваля, а глубина стакана равна — 0,4 — 4 его диаметров.

3. Форсунка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что выходная расширяющаяся часть канала сопла Лаваля выполнена с цилиндрической расточкой, а сквозные отверстия сопла выполнены в цилиндрической расточке.

сл to оо СИ