SU975104A1 - Пневматическа форсунка - Google Patents

Description

154) ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ФОРСУНКА

1

Изобретение относитс  к технике распыливани  жидкостей и предназначено дл  получени  мелкодисперсных двухфазных газожидкостных потоков и аэрозолей с диаметром капель 1020 мкм и менее.

Известна пневматическа  форсунка, содержаща  корпус с осевым каналом дл  подачи газа, по периферии которого выполнены отверсти  дл  подвода жидкости к газовому потоку til.

однако така  форсунка характеризуетс  неравномерным распределением концентрации капель по сечению, а средний медианный диаметр, капли линейно растет с увеличением диаметра выходного сечени  газового канала и составл ет по пор дку величины значени  100-500 мкм.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сути и достигаемому эффекту  вл етс  пневматическа  форсунка , содержаща  корпус с патрубком подачи жидкости и осевым каналом подачи газа, в котором размещен проницаемый пористый вкладыш 12 3

Известна  форсунка позвол ет получить дисперсный двухфазный поток с размером 20-100 мкм, однако при этом требуетс   затрата значительного

перепада . Кроме того, при увеличении доли жидкости в расходе двухфазного потока наблюдаютс  значительные колебани  состава, вызванные периодическим запиранием проходных сечений проницаемого вкладыша жидкостью.

Цель изобретени  - повышение дисперсности распыливани , равномернос10 ти смешени  жидкости и газа.

Эта цель достигаетс  тем, что в пневматической форсунке, содержащей корпус с патрубком подачи жидкости и осевым каналом подачи газа, в котором размещен проницаемый пористый вкладыш, вокруг проницаеьюго пористого вкладыша выполнен кольцевой коллектор дл  подвода жидкости, соединенный с патрубком подачи жидкости,

20 при этом вкладыш выполнен со-сквозным осевым отверстием, а торец вкладыша , обращенный к выходной кромке форсунки, выполненнепроницаеьвлм.

Причем осевое отверстие может быть

25 выполнено сужакацимс  по ходу потока или в виде сопла Лав1ал .

На фиг. 1 схематически представлена предложенна  форсунка, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (в увеличенном масштабе со схемой.

30

течени  жидкости и газа через пористый вклаДЕлш) ,- на Фиг. 3 - вариант выполнени  форсунки с сужающимс  центральным отверстием вкладьт1а; на фиг. 4 -. то же, с центральньтм отверстием , выполненным по профилю сопла .Лавал .

Форсунка содержит корпус 1 с осе вым каналом 2, в котором установлен проницаемый пористый вкладаш 3, вокруг которого в корпусе 2 выполнен кольцевой коллектор 4, соединенный с патрубком 5 подачи жидкости, а во вкладьпае 3 выполнено ск.возноз отверстие б вдоль оси газового канала 2. Стенки отверсти  6 и торца 7 вкладыша , обращенного к входу газа, выполнены проницаемыми дл  жидкости и газа , а торец 8 вкладыша, обращенный к выходной кромке форсунки по ходу потока , выполнен нeпpoницae лым, например пропа н и проточен,

. Сквозное отверстие в пористом вкладапде может быть выполнено сужающимс  по ходу потока, в частностипо профилю сопла Витошинского (фиг.З или выполнено по профилю сопла Лавал  (фиг. 4.

Размерь. Частиц, из которых выполнен пористый вкладыш, определ ютс  потребными размерами капель и обычно составл ют 2-10% от минимального диаметра сквозного отверсти  6. Большие - вызывают неравномерность По окружности концентрации капель в Газе, меньшие - неравномерность в радиальном направлении, поскольку при этом падает дальнобойность жидКостных струй.

Дл  обеспечени  равномерного распределени  капель и Ivшни CIзaции затрат газа на распыливание соотношение длины вкладыша 3 L ,к его наружному диаметру D предпочтительно выбирать в соотношении L/.D 0,3-3, а соотношение между минимальным диаметром сквозного отверсти  d и наружным диаметром вклаДЕлша D в диапазоне . d/D 0,2-0,8. Большие значени  d/D и меньшие значени  L/D привод т к резкому увеличениюзатрат газа на распыливание, к неравномерному полю концентрации капель, менььше - к падению производительности форсунки и повышенной склонности к нестационарному процессу истечени , св занному с .запиранием сквозного отверсти  б жидкостным потоком и, соответственно , к ухудшению качества распыливани .

При подаче жидкости через патрубок 5, а газа - в канал 2 жидкость просачиваетс  через пористые стенки и истекает на поверхность сквозного .отверсти  б в виде тонких струек (при значительном перепаде давлени ) или в виде жидкостной пелены (при низких перепадах). Газ частично просачиваетс  через торец 7 вкладыша 3 и образует с газом двухфазную смесь, истекающую из части пористого вкладыша через стенки отверсти  6. Друга  часть газа истекает через отверстие 6 и распыливает истекающие через -с стенки отверсти  6 струи хидкости. При наличии жидкостной пелены в отверстии б поток газа образует на ней поверхностные волны и срывает с их гребней мелкие капли. Этот механизм распыливани  обеспечивает весьма мелкие капли при незначительном перепада давлени  по жидкостному тракту.

По мере движени  газа по сквознощ отверстию б он насыщаетс  капл ми жидкости и тормозитс  ими. В случае, если количество распыливаемой жидкости значительно, то и велико уменьшение скорости газа, что нежелательно. Это  вление предотвращено в форсунке на фиг. 3, в сужающемс  по ходу потока сквозном отверстии б, в котором двухфазный поток ускор етс . В случае, если перепад, давлени  по газовому каналу сверхкритический , целесообразно выполн ть сквозное отверстие б профилированным в виде сопла Лавал , что обеспечивает дальнейшее ускорение двухфазного потока после достижени  им критической скорости.

Поскольку скорость звука в двухфазной среде ниже, чем в воздухе, услови  сверхкритического течени  наблюдаютс  даже при перепадах давлени  по газу, ниже критических дл  чистого газа.

Предложенна  форсунка обеспечивает повышение качества распыливани  до 10-20 мкм при расходе 5:сидкости, в несколько раз превЕ ш1ающем показатели известных аналогичных конструкций , и дает равномерно перемешанный остро направленный двухфазный поток.

Claims (3)

1.Пневматическа  форсунка, содержаща  корпуЬ с патрубком подачи жидкости и осевым каналом подачи газа , в котором размещен проницаемый пористый вкладыш, отличающа с  тем, что, с целью повышени  дисперсности распыливани , равномерности смешени  хидкости и газа, вокруг проницаемого пористого вкладыша выполнен кольцевой коллектор дл  подвода жидкости, соединенный с патрубком подачи жидкости, при этом вкладыш выполнен со сквозным осевым отверстием, а торец вкладыша, обращенный к выходной кромке форсунки, выполнен непроницаемг.зм.

2.Форсунка по п. 1, от л и ч аю щ а   с   тем, что осевое отверстие выполнено сужаклцимс  по ходу потока.

3. Форсунка по п. 1, отличающа  с   тем, что осевое отверстие выполнено в виде сопла Лавал .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Пажи Д.г. и др. Распылители жидкостей. М., Химил, 1979, с. 144,

2.За вка ФРГ I 2537953,

кл. В 05 В 1/14, опублик. 1976 (про ,тотип).

Фн1.1