Центробежный инжектор

 

Использование: внесение и перемешивание в покоящейся или движущейся среде различных жидкостей, гззов или газожидкостных смесей для обеспечения зффективного течения химических реакций, пенообразования и равномерного распределения вносимых веществ по обрабатываемым поверхностям или объемам. Сущность изобретения: в центробежном распылителе обтекатели сопловых трубок выполнены с лопастями, имеющими клиновидный профиль поперечного сечения. Каждая лопасть выполнена с радиальными щелевыми отверстиями и с соединенным с распределительной камерой заглушенным внутренним каналом Диаметр канала выбран изнесяющммся вдоль лопасти в соответствии со сде-2 дующей зависимостью: d d0 (I °где do диаметр внутреннего канала на выходе из распределительной камеры, R - р&- диус лопасти; градиус учзстк - чогягти s котором необходимо определить дчжиегр и канала В инжекторе обеспечивается равномерное распределение рабочего по плоскости вращения за счет изменения ширины радиального щелевого отверстия и внутреннего канала вдоль лопасти, устыжающего совместное действие нэ чорз р 5очего тела и центробежных сил. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s(}s В 05 В 3/02, 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4842887/05 (22) 21.06.90 (46) 07.07.92. 6 1ол. гл 25 (71) Центральный научно-исследовательский институт им. акад. А. Н. Крылова (72) В. К, Гончаров, Н. Ю. Клементьева и Э,А.Сушанская (53) 66,069,83(088.8) (5G) Авторское свидетельство СССР

N. 1159649, кл. В 05 В 3/02, 1983. (54) ЦЕНТРОБЕЖНЬ! Й ИНЖЕКТОР (57) Использовакие: внесение и перемешивакие в покоящейся или движущейся среде различных жидкостей, газов или газожидкостных смесей для обеспечения эффективного течения химических реакций, пенообразования и равкомерного распределекия вносимых веществ по обрабатываемым поверхностям или обьемам. Сущность изобретения: в центробежном распылителе обтекатели сопловых трубок выполнены с

Изобретение предназначается для применения в промышленности, в сельском хозяйстве, в научных исследованиях и может быть использовако для выброса рабочего тела — жидкости или газожидкостной смеси — в движущуюся или покоящуюся жидкую или газовую среду, например пенообразующего раствора, химического реагента, растворов для обработки растений и т.п.

Известе. центробежный инжектор, содержащий распределительную камеру с отверстием для подачи рабочего тела и радиально установленные в камере соплавые трубки с обтекателем, имеющим отверстия, сообщенные с камерой, „„Ы3,, 1745369 А1 лопастями, имеющими клиновидный профиль поперечного сечения. Каждая лопасть выполнена с радиальными щелевыми отверстиями и с соединенным с распределительной камерой заглушенным внутре«ни каналом. Диаметр канала выбран изменяющимся вдоль лопасти в соответствии со сло-

2 ду1ащей зависимостью: 0 = б {" — —, )

О. to р2 где оо — диаMOTä внутрен кого t(a«aëа ".a ьыходе из распределительнОЙ камеры, R — рьдиус лопасти; r — радиус участк .:: inпас-v,, к котором необходимо определить Д.1аметр д канала. В икжектоое обеспечивается рав«смеркое распределение рабочего тела по плоскости вращения зэ счет изменения ширины радиального щелевого отверстия и внутреннего какала в"!оль лопасти, у иты5а ющего совместное действие капора раба«его тела и центробежных сил. 3 ил.

Недос атком этого устройства являемое то, что выброс жидкости производится факелом на торце обтекателя. При распылении жидкости в поток, движущийся Вдоль аси вращения "Центробежного распылителsi жидкости", в основную часть патока, проходящуlo внутри диска вращения устройства, распыляемая жидкость не попадает.

Целью изобретения является повышение эффективности смешения рабочего тела с

BHoUJHEA средой за счет его равномерного раorlpãäñnå«è по плоскости вращения инжектора. г1оставленная цель достигается тем. что обтекатели сопловых трубок Bblllon«QMbl c лопастями, имеющими клиновидный проф/

3 .1745360 . 4 иль поперечного сечения, при этом каждая лопасть выполнена с радиальными щелевы ми отверстиями и с соединенным с распределительной камерой заглушенным внутренним каналом, диаметр которого вы бран изменяющимся вдоль лопасти в соответствии со следующей зависимостью:

d =d.(1 — — ) г 016 г где do — диаметр внутреннего канала на выходе из распределительной камеры, Я вЂ” радиус лопасти; г — радиус участка лопасти, на котором необходимо определить диаметр d канала.

На фиг. 1 изображен центробежный инжектор с сечением лопасти в плоскости, проходящей через ось вращения по оси внутреннего канала, общий вид; на фиг. 2— то же, вид сверху; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг, 2, На полом валу 1 закреплена распределительная камера 2 с отверстием 3 для подачи рабочего тела и радиально установленные в камере 2 сопловые полые трубки 4 с обтекателями 5 и 6, устэновленньили с противоположным камере 2 стороны вала 1, обеспечивающими плавное обтекающее распределительной камеры 2 направленным вдоль оси вращения потоком и имеющими отверстиями 7, сообщенные с камерой 2.

Обтекатели 5 и 6 сопловых трубок 4 выполнены с лопастями 8, имеющими клиновидный профиль поперечного сечения и присоединенными к распределительной камере 2 сваркой.,винтами или иным спосо-бом.

Каждая лопасть 8 выполнена с радиэль ными щелевыми отверстиями 9 и с соединенным с распределительной камерой заглушенным внутренним каналом 10.

Положение лопастей 8 фиксируется штифтом 11 и сопловыми полыми трубками

4, через которые камера 2 связана с внутренним каналам 10 лопастей 8.

Из решения системы дифференциальных уравнений для расхода и гидравлического напора рабочего тела вдоль внутреннего канала лопасти получены соотношения для диаметра сечения внутреннего канала 10 в лопасти 8 d и ширины щелевого отверстия 9 д:

Диаметр d внутреннего канала 10 каждой лопасти 8 выбран изменяющимся вдоль лопасти 8 в соответствии со следующей зависимостью: 1 т)О.16

И. где бо — диаметр внутреннего канала на выходе из распределительной камеры:

R — радиус лопасти;

r — радиус участка лопасти, на котором

5 необходимо определение диаметра d канала

Шиоина шелевого QTBeDGTNfl 9 лопасти 8 выбрана в соответствии со следующей закономерностью, I г. 2,5 "-,— ((1+ о,бp) —, -1 + 0161

ncoR R

3 } 1 75 () 9,25 () 4 25 (2

Q 1 do и вя а Rг 3 r гз — тг

15 р —, з . где r — расстояние от оси вращения до рассматриваемого сечения лопасти;

do —, начальный диаметр внутрен нето ка. нала лопасти:

0 — расход рабочего тела; и — скорость вращения инжектора;

p — отношение плотности среды к плот-, ности раб.тчего тела: и — кинематический коэффициент вязкости рабочего тела; и — количество лопастей.

Центробежный инжектор работает следующим образом.

При проектировании устройства размеры внутреннего кэнэлэ 10 и щелевого отверстия 9 выбираются, исходя из геометрических . Размеров (R. do). свойств рабочего тела и . внешней среды (о, i }, расхода О и скорости вращения rr). Поэтому устройство приводит- . ся во вращение с этой.скоростью и, а затем в него по полому валу подается рабочее тело с расчетным расходом Q. Из полого вала 1 рабочее тело попадает в распределитель2 „0 ную камеру 2, а затегл через полые трубки 4 во внутренний,канал 10 в лопасти U. откуда через щелевое отверстие рабочее тело выбрасывается во внешнюю среду. При необходимости увеличи ь расход рэбачего тела требуется пропорциональное увеличение скорости вращения.

Эффективность центробежного инжектора связана с заменой выброса рабочего тела (например. жидкости) через торцы ло50 nacTeA xa a bpoc <срез Радиэль тое щелевое отверстие в тыльной кромке лопасти с клиновидным: рофилем поперечного сечения. 8 результате чего смешечие рабочего тела со средой происходит на поверхности

55 п ос и струи. периметр которой при одинаковом расходе существенно гревышэет периметр круглой струи. Кроме тога, подбор диаметра сечения внутреннего канала в лопасти и ширины радиального ще: евого отверстия в тыльной кромке лопасти

17453 á0

20 г . обеспечивают равномерное распределение рабочего тела по плоскости диска вращения, т,е. по плоскости всего поперечного сечения потока, проходящего через инжек" тор..Устройство может. использоваться в стационарном варианте при отсутствии перемещения относительно внешней среды, : при натекании внешней среды ка устройство или при поступательном движении устройства вместе с каким-либо носителем.

Формула изобретения

Центробежный инжектор, содержащий распределйтельную камеру с отверстием для подачи рабочего тела и радйально установленные.в камере сопловые трубки с обтекателями, имеющими отверстия, сообщенные с камерой, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности смешения рабочего тела с внешней средой

° / за счет его равномерного распределения по плоскости враЩения инжектор», обтекатели сопловых трубок выполнены с лопастями, . имеющими клиновидный профиль попереч5 ного сечения, при этом каждая лопасть выполнена с радиальными щелевым.. отверстиями и с соединенным с распреде лительной камерой заглушенным внутренним каналом, диаметр которого выбран

10 изменявшимся вдоль лопасти в соответствии со следующей зависимостью:

d =б. (1 — — ) г 016

R2

15 где-d0 — диаметр внутреннего канала на выходе из распределительной камеры; .

Й вЂ” радиус лопасти;

r — радиус участка лопасти, на::o, оро;. необходимо onðeäåã:èòü диаметр d канала. !745360

Ill Я

Составитель А,Чал-Борю

Редактор В.Бугренкова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор 0.Кравцова

Заказ 2345 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям.и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Проиэводственно-издательский.комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101