SU730373A1 - Эвольвентное сопло - Google Patents

Description

Изобретение относится к распылительной технике и может быть использовано для тонкого диспергирования технологических жидкостей растворов и суспензий.

Известна центробежная форсунка с цент- 5 ральным подводом жидкости и использованием вкладышей-завихрителей и с тангенциальным подводом жидкости [1].

Недостатком ее является низкая степень диспергирования жидкости. ю

Повышение качества диспергирования достигается в ней за счет увеличения давления жидкости, т. е. за счет увеличения затрат энергии на распиливание.

Известно также наиболее близкое к пред- 15 лагаемому эвольвентное сопло, содержащее входной патрубок, камеру закручивания и крышку [2].

Недостатком его является низкая степень диспергирования жидкости, связанная с ог- 20 раниченностью поверхностной энергии.

Цель изобретения — повышение эффективности распиливания.

Указанная цель достигается тем, что эвольвентное сопло, содержащее входной 25 патрубок, камеру закручивания и крышку, согласно изобретению, снабжено последовательно установленными во входном патрубке по направлению подачи жидкости входным соплом и вкладышем, состоящим 30 из конфузора, камеры смешения и диффузора, причем в боковых стенках входного патрубка выполнены щелевые каналы, а диаметр выходного отверстия сопла составляет 0,5—0,95 диаметра камеры смешения.

Кроме того, щелевые каналы выполнены наклонными и являются продолжением канала, образованного наружной поверхностью входного сопла, выполненной конически сходящейся в направлении подачи жидкости, и конфузором вкладыша, а их ширина равна расстоянию от среза входного сопла до камеры смешения.

На фиг. 1 и 2 изображено эвольвентное сопло в двух проекциях.

Предлагаемое эвольвентное сопло содержит входной патрубок 1, камеру 2 закручивания и крышку 3.

Оно также снабжено последовательно установленными во входном патрубке 1 по направлению подачи жидкости входным соплом 4 и вкладышем 5, состоящим из конфузора 6, камеры 7 смешения и диффузора 8, причем в боковых стенках входного патрубка 1 выполнены щелевые каналы 9, а диаметр выходного отверстия сопла 4 составляет 0,5—0,95 диаметра камеры 7 смешения.

Кроме того, щелевые каналы 9 выполнены наклонными и являются продолжением канала 10, образованного наружной поверхностью входного сопла 4, выполненной конически сходящейся в направлении подачи жидкости, и конфузором 6 вкладыша 5, а их ширина равна расстоянию от среза входного сопла 4 до камеры 7 смешения.

Камера 2 закручивания выполнена в выходном сопле 11.

Эвольвентное сопло работает следующим образом.

Жидкость подается во входной патрубок 1 и через входное сопло 4 в виде струи попадает в камеру 7 смешения вкладыша 5, отверстие которой равно диаметру струи, при этом жидкость эжектирует газ через щелевые каналы 9 в боковой поверхности входного патрубка 1.

Для увеличения количества эжектируемого газа во входное сопло 1 можно поместить винтовой вкладыш 5, однако при этом снизится давление в камере 2 закручивания.

В камере 7 смешения происходит перемешивание жидкости и эжектированного газа, а в диффузоре 8 — повышение давления жидкости. При этом газ частично растворяется, а нерастворившиеся пузырьки сжимаются до давления жидкости. Далее смесь жидкости и газа подается в камеру 2 закручивания, где она приобретает интенсивное вращательное движение. При истечении из выходного сопла 11 газовые пузырьки, находящиеся в жидкости, за счет резкого снижения давления мгновенно расширяются, т. е. происходят как бы «микровзрывы» пузырьков газа, приводящие к значительному повышению дисперсности распыла.

Кроме того, при истечении пленки из выходного сопла 11 происходит интенсивная десорбция растворенного в жидкости газа, вызывающая дополнительную турбулизацию, поверхности пленки и образовавшихся капель и приводящая к дополнительному дроблению.

Пузырьки газа, распределенные в жидкости, приводят к снижению ее эффективной вязкости, что также способствует эффективности дробления.

Эжекция газа в жидкость осуществляется за счет энергии самой жидкости и приводит к перераспределению общих затрат энергии на распиливание в сторону увеличения ее полезной составляющей, расходуемой непосредственно на образование новой поверхности, т. е. на дробление. Следствием этого является повышение эффективности работы (к. п. д.) данного устройства.

Данное эвольвентное сопло позволяет значительно повысить качество распиливания без увеличения общих энергозатрат. В этом состоит его экономическая эффективность. При одних и тех же удельных расходах энергии распиливания такое эвольвентное сопло позволяет получить более тонкий и равномерный распыл.

Использование этого сопла позволит существенно интенсифицировать процессы тепломассопереноса, протекающие в дисперсных системах.

Claims (2)

1. канала 10, образованного наружной поверхностью входного сонла 4, выполненной конически сход щейс  в нанравлении подачи жидкости, и конфузором 6 вкладыша 5, а их ширина равна рассто нию от среза входного сонла 4 до камеры 7 смешени . Камера 2 закручивани  выполнена в выходном сонле 11. Эвольвентное сопло работает следующим образом. Жидкость подаетс  во входной натрубок 1 и через входное сопло 4 в виде струи нопадает в камеру 7 смещени  вкладыша 5, отверстие которой равно диаметру струи, при этом жидкость эжектирует газ через щелевые каналы 9 в боковой поверхности входного патрубка 1. Дл  увеличени  количества эжектнруемого газа во входное сопло 1 можно поместить винтовой вкладыщ 5, однако при этом снизитс  давление в камере 2 закручивани . В камере 7 смещени  происходит неремещивание жидкости и эжектированного газа. а в диффузоре 8 - повыщение давлени  жидкости. При этом газ частично раствор етс , а нерастворнвшиес  пузырьки сжимаютс  до давлени  жидкости. Далее смесь жидкости и газа подаетс  в камеру 2 закручивани , где она приобретает интенсивное вращательное движение. При истечении из выходного сопла И газовые пузырьки, наход щиес  в жидкости, за счет резкого снижени  давлени  мгновенно расшир ютс , т. е. происход т как бы «микровзрывы пузырьков газа, привод щие к значительному новышепию дисперсности распыла. Кроме того, при истечении пленки из выходного сопла 11 происходит интенсивна  десорбци  растворенного в жидкости газа, вызывающа  дополнительную турбулизацию , поверхности нленки и образовавшихс  капель и привод ща  к дополнительному дроблению. Пузырьки газа, распределенные в жидкости , привод т к снижению ее эффективной в зкости, что также способствует эффективности дроблени . Эжекци  газа в жидкость осуществл етс  за счет энергии самой жидкости и приводит к перераспределению общнх затрат энергии на распыливанне в сторону увеличени  ее полезной составл ющей, расходуемой непосредственно на образование новой поверхности, т. е. на дробление. Следствием этого  вл етс  повышеиие эффективности работы (к. н. д.) данного устройства. Данное эвольвентное сопло позвол ет значительно повысить качество расныливани  без увеличени  общих энергозатрат. В этом состоит его экономнческа  эффективность . При одних н тех же удельных расходах энергии раснылнвани  такое эвольвентное сонло позвол ет получить более тонкий и равномерный распыл. Использование этого сонла позволит существенно интенсифицировать процессы тепломассопереноса, протекающие в дисперсных системах. Формула изобретени  1. Эвольвентное сопло, содержащее входной натрубок, камеру закручиваии  и крышку , отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности распыливани , оно снабжено последовательно установленными во входном патрубке но направлению подачи жидкости входным сонлом и вкладышем , состо щим из конфузора, камеры смешени  и диффузора, причем в боковых стенках входного натрубка выполнены щелевые каналы, а диаметр выходного отверсти  сонла составл ет 0,5-0,95 диаметра камеры смещени . 2. Сопло ион. 1, отличающеес  тем, что щелевые каналы выполнены наклонными и  вл ютс  продолжением канала, образованного наружной поверхностью входного сопла, вынолненной конически сход щейс  в нанравлении подачи жидкости, и конфузором вкладыша, а их щирина равна рассто нню от среза входного сопла до камеры смещени . Источники информации, нрии тые во внимание прн экспертизе 1.Хавкин Ю. И. Центробежные форсунки . Л., «Мащиностроение, 1976, с. 23.
2. 2.Лебедюк Г. К. и др. Распыливающие стройства в аппаратах газоочистки. М., «ЦИПТИхимнефтемаш, 1976, с. 16-17 (прототип).

   ЧЧЧЧЧЧЧЧ f 10 s 7 a

   mLLu

   риг,г