Вихревая форсунка

Вихревая форсунка

Реферат

Изобретение относится к распылителям и форсункам, применяемым в химической и других отраслях промышленности.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка по патенту РФ №2480295, F02C 7/24, 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).

Недостатком известной форсунки является сравнительно невысокая степень распыла и сложность конструкции.

Технический результат - повышение эффективности распыления жидкости.

Это достигается тем, что в форсунке вихревой, содержащей корпус с размещенным в нем соплом, который выполнен в виде перевернутого стакана, в днище которого расположен турбулентный завихритель потока жидкости с, по крайней мере двумя, наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий, расположенных в днище сопла, где также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой, а в нижней части форсунки к торцевой поверхности цилиндрической гильзы прикреплен посредством двух спиц рассекатель, выполненный в виде перфорированного диска, выпуклая часть которого направлена в сторону диффузорной выходной камеры, а между диффузорной выходной камерой и рассекателем размещен разбрызгиватель, закрепленный на оси, перпендикулярной оси форсунки, которая жестко соединена со спицами, а разбрызгиватель выполнен в виде пропеллера, установленного по середине оси, совпадающей с осью форсунки, а к торцевой поверхности цилиндрической гильзы прикреплен диффузор, охватывающий разбрызгиватель, закрепленный на оси, перпендикулярной оси форсунки, и выполненный в виде пропеллера, при этом на срезе диффузора закреплена круглая перфорированная пластина для образования более мелкодисперсной фазы потока распыляемой жидкости, при этом на поверхности диффузора, прикрепленного к торцевой поверхности цилиндрической гильзы и охватывающего разбрызгиватель, выполнены, по крайней мере, два эжекционных отверстия для образования мелкодисперсного двухфазного потока воздух-жидкость, при этом оси отверстий пересекаются в плоскости, проходящей через ось, на которой закреплен разбрызгиватель, с линиями, являющимися продолжением оси, перпендикулярной оси форсунки.

На чертеже изображен общий вид форсунки.

Вихревая форсунка содержит корпус 1, который выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием 8 и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой 7 с внутренней резьбой 5. В цилиндрической гильзе 7 расположена расширительная камера 4, соосная корпусу 1. При этом соосно корпусу в его нижней части подсоединено к гильзе 7 посредством резьбы 5 сопло 6, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище 2 которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с, по крайней мере двумя, наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий 9 и 10, расположенных в днище 2 сопла 6, в котором осесимметрично корпусу 1 выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие 3, соединенное со смесительной камерой 11 сопла 6, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой 12. Причем эффективные площади проходных сечений наклонных цилиндрических отверстий 9 и 10, взятые в совокупности, и центрального отверстия 8 равны между собой.

В нижней части форсунки к торцевой поверхности цилиндрической гильзы 7 прикреплен посредством двух спиц 13 рассекатель 14, выполненный в виде перфорированного (на чертеже не показано) диска, выпуклая часть которого направлена в сторону диффузорной выходной камеры 12. Между диффузорной выходной камерой 12 и рассекателем 14 размещен разбрызгиватель 15, закрепленный на оси 16, перпендикулярной оси форсунки, которая жестко соединена со спицами 13, а разбрызгиватель 15 выполнен в виде пропеллера, установленного по середине оси 16, совпадающей с осью форсунки.

Вихревая форсунка работает следующим образом.

Распыляемая жидкость поступает в корпус 1 через центральное отверстие 8, затем в расширительную камеру 4, соосную корпусу 1. После камеры 4 жидкость направляется к соплу 6, где распределяется по нескольким направлениям: первое - по центральному цилиндрическому дроссельному отверстию 3 в смесительную камеру 11, а второе - в турбулентный завихритель потока жидкости с наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий 9 и 10, также соединенных со смесительной камерой 11 сопла, где при взаимодействии этих встречающихся потоков происходит их дробление с образованием турбулентного потока, направляющегося к диффузорной выходной камере 12, где происходит дробление капель жидкости при их столкновении друг с другом за счет расширяющегося турбулентного потока жидкости. Рассекатель 14, выполненный в виде перфорированного диска, выпуклая часть которого направлена в сторону диффузорной выходной камерой 12, осуществляет дополнительно дробление потока жидкости, а разбрызгиватель 15, выполненный в виде пропеллера, превращает его в мелкодисперсный поток.

Использование предлагаемого распылителя по сравнению с известными позволяет приблизительно в 1,5 раза снизить частоту вращения вала 4 приводного механизма корпуса 1 и за счет этого упростить его конструкцию и повысить надежность, а также не менее чем в 2 раза снизить удельные энергозатраты на распыление жидкости.

Возможен вариант, когда к торцевой поверхности цилиндрической гильзы 7 прикреплен диффузор 17, охватывающий разбрызгиватель 15, закрепленный на оси 16, перпендикулярной оси форсунки, и выполненный в виде пропеллера, при этом на срезе диффузора 17 закреплена круглая перфорированная пластина 18 для образования более мелкодисперсной фазы потока распыляемой жидкости.

Возможен вариант, когда на поверхности диффузора 17, прикрепленного к торцевой поверхности цилиндрической гильзы 7 и охватывающего разбрызгиватель 15, выполнены, по крайней мере, два эжекционных отверстия 19 для образования мелкодисперсного двухфазного потока воздух-жидкость, при этом оси отверстий 19 пересекаются в плоскости, проходящей через ось 16, на которой закреплен разбрызгиватель 15, с линиями, являющимися продолжением оси 16, перпендикулярной оси форсунки.

1. Вихревая форсунка, содержащая корпус с размещенным в нем соплом, который выполнен в виде перевернутого стакана, в днище которого расположен турбулентный завихритель потока жидкости с, по крайней мере двумя, наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий, расположенных в днище сопла, где также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой, а в нижней части форсунки к торцевой поверхности цилиндрической гильзы прикреплен посредством двух спиц рассекатель, выполненный в виде перфорированного диска, выпуклая часть которого направлена в сторону диффузорной выходной камеры, а между диффузорной выходной камерой и рассекателем размещен разбрызгиватель, закрепленный на оси, перпендикулярной оси форсунки, которая жестко соединена со спицами, а разбрызгиватель выполнен в виде пропеллера, установленного по середине оси, совпадающей с осью форсунки, отличающаяся тем, что к торцевой поверхности цилиндрической гильзы прикреплен диффузор, охватывающий разбрызгиватель, закрепленный на оси, перпендикулярной оси форсунки, и выполненный в виде пропеллера, при этом на срезе диффузора закреплена круглая перфорированная пластина для образования более мелкодисперсной фазы потока распыляемой жидкости.

2. Вихревая форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что на поверхности диффузора, прикрепленного к торцевой поверхности цилиндрической гильзы и охватывающего разбрызгиватель, выполнены, по крайней мере, два эжекционных отверстия для образования мелкодисперсного двухфазного потока воздух-жидкость, при этом оси отверстий пересекаются в плоскости, проходящей через ось, на которой закреплен разбрызгиватель, с линиями, являющимися продолжением оси, перпендикулярной оси форсунки.