Форсунка
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (51)4 В05В1 34
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
4) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3813295/23-05 (22) 19.1!.84 (46) 30.09.86. Бюл. № 36 (71) Днепропетровский ордена Трудового
Красного Знамени металлургический институт им. Л. И. Брежнева (72) В. К. Флоров, С. К. Калиновский, Л. Н. Дейнеко и Н. Ю. Лукаш (53) 66.069.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1003911, кл. В 05 В 1/34, 1983.
Авторское свидетельство СССР № 1197745, кл. В 05 В 1/34, 1984. (54) (57) ФОРСУНКА, содержащая полый корпус, размещенную в нем с возможностью осевого перемещения цилиндрическую втулку и установленные в ней с возможностью осевого перемещения сопло и вкладыш
„„SU„„1260029 1 с осевым и тангенциальными каналами, отличаюи1аяся тем, что, с целью обеспечения возможности получения равноплотного водовоздушного факела распыливания, она снабжена коаксиально установленной во входной части корпуса переходной втулкой и охватывающим ее насадком с отверстиями для подвода воздуха, образующим с наружной поверхностью переходной втул ки коллекторную полость, сообщенную с полостью корпуса посредством выполненных в стенке переходной втулки рядов тангенциальных каналов, при этом оси тангенциальных каналов втулки наклонены к оси корпуса под углом от 54 до 90, а расстояние между входным торцом вкладыша и ближайшим рядом тангенциальных каналов втулки выбрано равным от 0,23 до 0,75 внутреннего диаметра корпуса.
1260029
Составитель И. Морозова
Редактор Н. Слободяник Техред И. Верес Корректор A. Тяско
Заказ 5157/4 Тираж 68! Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, iK — 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4
Изобретение относится к устройствам для охлаждения металлических изделий водовоздушной смесью при их термическом упрочнении.
Целью изобретения является получение равноплотного водовоздушного факела распыл ивания.
На чертеже изображена форсунка, общий вид, продольный разрез.
Форсунка содержит полный корпус 1 с размещенной в нем с возможностьк> осевого перемещения цилиндрической втулкой 2, в которой закреплены с возможностью осевого перемещения сопло, выполненное в виде сменной вставки 3 с выходным каналом 4, вкладыш 5 с осевым и тангенциальными каналами 6 и 7 соответственно. Кроме того, форсунка содержит коаксиально установленные во входной части корпуса 1 переходную втулку 8 и охватывающий ее насадок 9 с каналами 10 для подвода воздуха, образующий с наружной поверхностью переходной втулки 8 коллекторную полость ll, сообщенную с полостью корпуса 1 посредством выполненных в стенке переходной втулки 8 рядов тангенциальных каналов 12, при этом оси каналов 12 наклонены под углом от 54 1о
90 к продольной оси форсунки, а расстояние меду входным торцом вкладыша 5 и ближайшим рядом тангенциальных каналов
l2 выбрано равным от 0,23 до 0,75 внутреннего диаметра корпуса 1. С входной частью переходной втулки 8 соединен патрубок 13, служащий для подачи воды в форсунку.
Для регулирования положения сопла в подвижной цилиндрической втулке 2 сделаны пазы 14 под ключ.
Форсунка работает следующим образом.
Подаваемый от цеховой магистрали сжатый воздух через вентиль и воздухоподводящие каналы !О насадки 9 попадает в коллекторную полость Il, из которой через тангенциальные каналы 12 в стенке переходной втулки 8 заполняет внутренний объем форсунки. Истечение сжатого воздуха через горизонтальные ряды тангенциально расположенных каналов 12 в стенке переходной втулки 8 обеспечивает предварительное закручивание воздуха. Через патрубок 13 осуществляется подвод охлаждающей жидкости в рабочий объем форсунки. При встрече жидкости с истекающим из каналов 12 воздухом происходит их перемешивание и создается первоначальное закручивание водовоздушной смеси. Охлаждающая водовоздушная смесь, проходя по боковым завихряющим каналам 7 вкладыша 5, расположен15
25 зо
4О
50 ным под углом 27 — 30" к продольной оси форсунки и осевому каналу 6 вкладыша 5, разделяется на боковые (тангенциальные) и осевой потоки, которые, взаимодействуя между собой, обусловливают окончательное завихрение водовоздушной смеси в камере смешения, образованной распылительным соплом 3, вкладышем 5 и цилиндрической втулкой 2.
Выходя через осевой канал 4 сменной вставки 3, водовоздушная смесь образует факел распыливания в форме кругового усеченного конуса. Предварительное закручи вание водовоздушной смеси за счет истечения воздуха через канал 12 в стенке переходной втулки 8 облегчит создание завихренного потока смеси при прохождении через завихряющие каналы 7 вкладыша 5 и обусловит создание качественного равноплотного факела распыливания.
В устройстве тангенциальные каналы 12 размещены под углом от 54 до 90 к продольной оси форсунки. Такое расположение обеспечивает оптимальные условия для создания предварительного закручивания и смешивания сред в рабочем об.ьеме форсунки перед вкладышем 5, определяет компактное расположение элементов в устройстве.
Таким образом, качество распыливания водовоздушного факела (равноплотность смеси) зависит от степени предварительного закручивания смешиваемых сред при прочих неизменяемых параметрах (давление подводимых в форсунку жидкости и газа, расстояние между вкладышем и соплом).
При размещении тангенциальных каналов 12 по отношению к оси форсунки под углом, превышающим 90", происходит торможение потока жидкости истекающими из каналов струями воздуха. В этом случае имеет место перемешивание встречающихся жидкости и газа, но не обеспечивается предварительное закручивание смеси. Кроме этого увеличивается вероятность попадания жидкости в коллекторную полость 11 при нестабильном давлении подводимого воздуха, что влияет на качество работы устройства.
Когда угол между тангенциальными каналами 12 и осью форсунки менее 54, поток воздуха оказывает постоянно ослабляющееся (по мере уменьшения угла) закручивающее действие на жидкость, распределяясь в последней только в пристенных обьемах. По мере уменьшения угла характерно постепенное нивелирование закручивающего действия газа осевым перемещением подводимой жидкости.
