Форсунка

Форсунка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<,>759144 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 250478 (21) 2612935/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 300880. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 300880

В 05 В 1/34

Государствеиный комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 66.069.83 (088.8) (72) Авторы изобретения

A С. Коливашко, А, А. Чернышов и В. A Мизин

Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф. Э. Дзержинского (71) Заявитель (54) ФОРСУНКА

Изобретение относится. к технике распыления жидкостей, конкретнее к устройствам, распыливающим технологические жидкости в тепло- и массообмейных аппаратах, являющихся одними

5 из основных видов оборудования коксохимического, нефтехимического и смежных с ними производств.

Широкое применение, например, в насадочных и полых аппаратах вышеуказанных производств ра"пыливающих устройств и повышение надежности их работы позволяет повысить эффективность аппаратуры в целом при производстве кислот, щелочей, солей и т д,15

Известна струйно-вихревая форсунка, содержащая корпус с камерой завихрЕния и соплом, расположенный в камерф завихритель с наклонными периферийными каналами и средство создания20 осевого потока jlj .

Недостаток ее — низкая надежност» при распыливании технологических жидкостей, содержащих различные включения, склонные к отложению. Причиной этого является то, что осевое отверстие в эавихрителе часто .забивается этими включениями, особенно в форсунках с производительностью менее 20 мо/ч, что приводит к образованию 30 полого конического факела жидкос ти .

Забиваемость в первую очередь осевого отверстия з авихрит еля обусловлена его меньшей площадью, чем наклонных периферийных каналов (в 2-4 раза) . Образование полого факела распы ливаемой жидкости, вместо требуемого заполненного, приводит к резкому ухудшению распределения жидкости по верхнему сечению насадки в насадочных колоннах или в объеме полого аппарата.

Ухудшение распределения жидкости приводит к значительному снижению коэффициентов тепло- и масс о обмен а.

Кроме того, в форсунке неэффективно вязкое взаимодействие вращающегося коаксиального потока с осевой неэакрученной струей, имеющей компактную структуру и большую, скорость; пропорциональную корню квадратному иэ величины давления жидкости перед форсункой, что снижает возможность обеспечить удовлетворительное распределение жидкости в широком диапазоне углов факела (д< 12 5о) В форсунках такого типа длина осевого отверстия эавихрителя, как правило, больше его диаметра, приводит к повышению его засоряемости, 7 59 144

Известна также форсунка с осевым подводом жидкости, содержащая корпус с камерой завихрения и соплом, расположенный в камере завихритель с наклонными периферийными каналами и средство создания осевого потока (2) .

Данная форсунка — наиболее близка к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком ее является то, что при равномерном распределении жидкости по радиусу факела коэффициент расхода ее не превышает значения

0,45 (при углах факела 90-105o) . Это обусловлено тем, что радиальные пазы завихрителя должны иметь достаточную ширину и глубину для получения осевого потока. Пазы ограничивают ширину наклонных периферийных каналов, Or раниченная таким образом площадь проходных каналов не позволяет более повысить производительность без повышения давления или увеличения размеров форсунки, Кроме этого,, ограничение размеров каналов снижает надежность работы при распыле нии загрязненных технологических жидкостеР, B предложенной форсунке радиальные пластины имеют толщину значительно меньшую, чем ширина радиальных пазов у известйой форсунки, т,е. занимают меньшую площадь на торце завихрителя. Это дает воэможность увеличить площадь наклонных периферийных каналов и коэффициент расхода до значения 0,82.

Цел ь из обр етени я — повыше ни е н адежности работы форсунки и ее произ водит ельнос ти .

Указанная цель достигается тем, что в форсунке с осевым подводом жидкости, содержащей корпус с камерой завихрения и соплом, расположенный в камере эавихрителя с наклонными периферийными каналами и средство создания осевого потока, последнее выполнено в виде радиальных пластин, размещенных на торцовой поверхности завихрителя, обращенной к соплу.

На фиг. 1 изображена форсунка с частичным вырезом ее корпуса, общий вид; на фиг, 2 - эавихритель, общий вид, на фиг. - то же, вид A.

Форсунка с осевым подводом жидкости содержит корпус 1 с камерой .з авихрени я 2 и соплом 3, рас положенный в камере 2 эавихритель 4 с наклонными пери ферий ными к ан ал ами 5 и средство б создания осевого потока, которое выполнено в виде радиальных пластин 7, размещенных на торцовой поверхности э авихрителя 4, обращенной к соплу 3.

Внешняя поверхность завихрителя

4 и часть внутренней поверхности корпуса l выполнены коническими, что поз воляет исключить иэ конструкции форсунки элементы крепления завихрителя

4, На внутренней поверхности корпуса

1 имеется резьба для подсоединения к трубопроводу (не пок аз ан), питающему форсунку жидкостью.

Форсунка работает следующим образом, Подвод жидкости осуществляется по оси форсунки. Жидкость по наклонным периферийным кан ал ам 5 з ави хри i ел я 4 поступает в камеру завихрения 2, где происходит ее интенсивное вращательно-поступательное движение. Результатом вращательного движения является положительный радиальный градиент статичес кого давления, при котором ст атическое давление возрастает с увеличеннем расстояния от оси камеры 2.В поле положительного радиального градиента давления пластины 7 формируют радиальные течения жидкости, соударяющиеся в приосевой области камеры 2, образуя осевой поток, В результате взаимодействия этого осевого потока с потоком, образованным наклонными периферийными канала ми 5 и имеющим вращательно-поступа25 тельное движение, образуется заполненный факел, Наличие нескольких пластин (обычно 4-х и более) для формирования осевого потока снижает воэможность забиЗО вания форсунки включениями, В предложенной форсунке динамические характеристики осевой струи в камере 2 варьируются изменением высоты, длины, расположения и числа радиальных пластин 7

С целью получения наиболее равномерного заполненного факела жидкости вокруг оси форсун.,и число радиальных пластин 7 равно числу каналов, 5 завихрителя 4 и установлены пластины

7 на торце завихрителя 4 вокруг оси форсунки по отношению друг к другу .под теми же углами, что и каналы 5 эавихрителя 4.

Проведенные экспериментальные исследования серии форсунок в диапазоне производительности от 1 до 75 м7ч и давления от 0,3 10 до б ° 10 н/м показали, что предложенная форсунка обеспечивает получение заполненного

5п факела жидкости с равномерным распределителем, повышение надежности работы на технологических жидкоетях, со.держащих различные включения, склонные к отложению.

Формула изобретения

Форсунка с осевым подводом жидкости, содержащая корпус с камерой эавихрения и соплом, расположенный в камере завихритель с наклонными периферийными каналами и средство создания о осевого потока, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью повышения надежности работы форсунки и ее производительности, средство создания осевого потока выполнено в виде радиальных пластин, размещенных на торцовой

7 59 144

ВиЗ А поверхности завихрителя, обращенной к соплу.

Источники.информащии, принятые во внимание при экспертизе

1. Ханин И. М, и др. механические форсунки технологических аппаратов, УКРНИИТИ, Киев, 1971, с, 13, рис. Зе.

2, Авторское свидетельство СССР по заявке У 2457605/23-05 кл, В 0 5 В 1/34, 02,0 3. 77 (прототип) .

ЦНИИПИ Заказ 5952/3

Тираж 810 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4