Высокочастотная форсунка


 


Владельцы патента RU 2555489:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет (RU)

Изобретение относится к сфере машиностроения, технического обслуживания и ремонта машин и деталей благодаря высокой интенсивности кавитационного насыщения струи жидкости. Изобретение позволяет обеспечить высокое качество очистки поверхностей без применения моющих средств. Технический результат достигается тем, что в высокочастотной форсунке, содержащей корпус, имеющий камеру смешения, сопло, сообщенное с камерой смешения, элементы закрутки потока, завихритель, проставки с осевыми спиральными каналами, на выходном сопле установлен динамический кавитатор, насыщающий струю, выходящую из сопла форсунки, кавитационными образованиями. Динамический кавитатор выполнен в виде упругой пластины, установленной перпендикулярно оси сопла на высоте ≈0,3 диаметра сопла, имеющий заданную собственную частоту колебаний порядка 120 Гц. Суммарное давление на выходе из сопла форсунки назначается не менее величины порога кавитации. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, конкретно, к разработке оборудования для струйной мойки деталей машин и приборов, при которой для повышения эффективности удаления загрязнений с их поверхностей используется возбуждение кавитации в струях моющей жидкости.

Известны установки для промывки деталей в ультразвуковых ваннах (Голямина И.П. Ультразвук. - М., Изд-во «Советская энциклопедия», 1979 г., с. 245-246), где также используется кавитация моющей жидкости, однако такие установки применимы только для мойки малогабаритных деталей, кроме того, они не обеспечивают высокой производительности мойки и имеют высокую стоимость.

Известны устройства для мойки железнодорожных подшипников, выпускаемые ОАО «ИНТРАНС» г. Москва, под шифром МСП-01.00.00.000, в которых мойка производится струйным методом, без погружения деталей в ванну, при помощи подачи жидкости на омываемые поверхности с помощью сопел.

Недостатком данных установок является непрерывная подача жидкости через сопла (отверстия) на выходе трубок в виде непрерывных струй, при которой не достигается энергия, необходимая для отделения прочно закрепившихся частиц загрязнений, закоксованной смазки, шаржированных твердых частиц и др.

Указанного недостатка лишены моющие головки, предложенные в Патенте РФ №2329879, содержащие завихрители моющей жидкости, причем во встречно расположенных форсунках струи закручиваются в противоположных направлениях, что создает пульсацию струи выходящей жидкости.

Недостатком данного устройства является недостаточный уровень интенсивности пульсации моющей жидкости, не обеспечивающий высокого качества промывки.

В качестве прототипа предлагаемого изобретения используется Патент РФ №2287739 на форсунку, содержащую корпус, камеру смешения, сопло, сообщенное с камерой смешения; элементы закрутки потока и завихритель, размещенный в центральном отверстии крышки, благодаря чему повышается качество отмывки деталей.

Однако уровень качества и производительности промывки деталей с помощью форсунки-прототипа остается недостаточно высокими.

Заявляемое изобретение - высокочастотная форсунка устраняет указанный недостаток.

Сущность изобретения состоит в том, что высокочастотная форсунка, содержащая корпус, имеющий камеру смешения, сопло, сообщенное с камерой смешения, завихритель, размещенный в центральном отверстии крышки, и проставки с осевыми спиральными каналами, отличаетя тем, что на выходном сопле установлен динамический кавитатор, насыщающий струю, выходящую из сопла форсунки, кавитационными образованиями, выполненный в виде упругой пластины, установленной перпендикулярно оси сопла на высоте ≈0,3 диаметра сопла и имеющий заданную собственную частоту колебаний порядка 120 Гц, при этом суммарное давление на выходе из сопла форсунки устанавливается не менее величины порога кавитации.

Анализ формулы изобретения показывает, что в предложенном техническом решении введен новый элемент - кавитатор, имеющий собственную частоту колебаний fсобст=120 Гц, соответствующую собственной частоте колебаний струи, задаваемой завихрителями при установленном давлении на входе в форсунки.

Этот признак отсутствует в прототипе и известных технических решениях и позволяет решить поставленную техническую задачу - обеспечить повышение качества и производительности промывки поверхностей деталей при производстве, техническом обслуживании и ремонте машин.

Устройство форсунки приведено на Фиг. 1, где обозначены: 1 - корпус форсунки; 2 - крышка; 3 - завихритель; 4 - обтекатель; 5 - каналы в проставке; 6 - камера предварительной турбулизации; 7 - экраны; 8 и 9 - дополнительные турбулизаторы, взаимодействующие с экранами - 7, благодаря которым жидкость из камеры смешения поступает в дополнительные турбулизаторы, 10 - кавитатор, имеющий собственную частоту - fсобст=120 Гц, 11 - выходное сопло форсунки, в которой струя моющей жидкости приобретает необходимую интенсивность кавитации.

Высокочастотная форсунка работает следующим образом. Моющая жидкость (техническая вода) поступает в центральное отверстие корпуса 1, проходит через завихритель 3, обходит обтекатель 4 и далее через каналы кольцевой проставки 5 поступает в камеру смешения 6, где получает дополнительную турбулизацию от экранов 7. Турбулизованная жидкость вначале поступает в проставки 8 и 9, для повышения пульсации давления проходит через кавитатор 10, что обеспечивает высокопроизводительную мойку деталей.

Пример реализации. Предложенные высокочастотные форсунки испытаны при промывке деталей приборных подшипников в ООО «Завод приборных подшипников» в г. Самаре. Промывку производили на партиях наружных колец подшипников 018 мм после доводки на притирочной пасте. При контроле качества промывки ОТК завода было принято более 95% промытых колец.

При этом промывка проводилась технической водой, без подогрева и добавок моющих веществ. Только для предотвращения коррозии в промывочную жидкость вводили антикоррозионную присадку «Хакапур». Время промывки партии (порядка 300 деталей) составляло 5-8 минут. При этом не производилась принятая в производстве предварительная промывка в углеводородных жидкостях (керосин, бензин).

В 2014 году форсунки были испытаны, внедрены и подтвердили свою эффективность при промывке баков ракет-носителей в ГНП РКЦ «ЦСКБ -Прогресс».

Высокочастотная форсунка, содержащая корпус, камеру смешения, сопло, сообщенное с камерой смешения, завихритель, размещенный в центральном отверстии крышки, и проставки с осевыми спиральными каналами, отличающаяся тем, что на выходном сопле установлен динамический кавитатор, насыщающий струю, выходящую из сопла форсунки кавитационными образованиями, выполненный в виде упругой пластины, установленной перпендикулярно оси сопла на высоте ≈0,3 диаметра сопла, и имеющий заданную собственную частоту колебаний fсобст=120 Гц, при этом давление на выходе сопла форсунки устанавливается не менее величины порога кавитации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к уборочному аппарату высокого давления, содержащему корпус (24), который имеет кожух (26) и заднюю стенку (28) корпуса. Кожух (26) выполнен с возможностью поворота из открытого положения, в котором корпус (24) открыт, в закрытое положение, в котором корпус (24) закрыт.

Изобретение относится к выполненному с возможностью передвижения уборочному аппарату (10) высокого давления с передвижным основанием (12), на верхней стороне которого расположена приемная часть (25), которая образует приемное устройство (23) двигателя, в которое вставлен двигатель (22) для приведения в действие насоса.

Изобретение относится к системам УФ-обеззараживания сточных и питьевых вод. Система УФ-обеззараживания содержит УФ-излучатели, размещенные в симметричных относительно продольной оси (3) трубчатых оболочках (42), устройство для бесконтактной очистки трубчатых оболочек (42), включающее по меньшей мере одно очищающее кольцо (1), охватывающее трубчатую оболочку (42), и по меньшей мере один привод (35, 46) перемещения очищающего кольца (1) в направлении оси (3).

Предлагается моечный аппарат для турбовинтовых двигателей, в частности для турбовинтовых двигателей летательных аппаратов, содержащий по меньшей мере один гидравлический насос (6, 7), который всасывает раствор для очистки, который содержится в одном или нескольких внешних баках для того, чтобы распылять этот раствор из подающего выпуска (12) с заданным давлением и предписанным расходом.

Группа изобретений относится к технологии очистки поверхностей и к составу компонентов. Способ очистки твердых поверхностей от загрязнений заключается в нагнетании жидкости под давлением через сопло, при этом в качестве жидкости используют воду с физико-химически модифицированными свойствами, обеспечиваемыми путем добавления в нее высокомолекулярного линейного полимера, в качестве которого используют полиоксиэтилен с молекулярной массой 105-107.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способу мойки семян бахчевых культур после выделения их из плодов. Способ заключается в том, что мойка семян производится в ванне с водой, содержащей заборный и нагнетательный трубопроводы, водовыпускной патрубок, установленные на нагнетательном трубопроводе расходные струйные устройства, оси которых расположены на различных по высоте ванны уровнях ниже уровня воды и ориентированы внутрь ванны.

Изобретение относится к головке для мойки поверхностей с корпусом, который имеет окруженную периметрической стенкой, открытую вниз моечную камеру, в которой с возможностью свободного вращения вокруг оси вращения на распылительном кронштейне установлено по меньшей мере одно моющее сопло для нанесения жидкого моющего средства на подлежащую мойке поверхность, и со струйным насосом для отсоса нанесенного на поверхность жидкого моющего средства.

Изобретение относится к технологии и оборудованию для очистки поверхности от всевозможных покрытий и загрязнений и обеспечивает повышение эффективности очистки поверхностей любых изделий, в том числе крупногабаритных и пространственных, от загрязнений и различных покрытий, в том числе полимерных, с использованием воды и ее производных без каких-либо дополнительных очищающих компонентов: абразивов, поверхностно-активных веществ, химических соединений и др., причем очистку можно производить на открытом воздухе.

Изобретение относится к судоремонтной и нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано в устройствах для очистки поверхностей под водой с гидродинамическим приводом и суперкавитационным воздействием на обрастания и наслоения.
Изобретение относится к очистке наружной поверхности из алюминия и алюминиевых сплавов аппаратов воздушного охлаждения (далее - АВО). Способ включает обработку поверхности моющим средством и промывку водой, при этом очистку осуществляют в три этапа, на первом и третьем этапах осуществляют струйную промывку поверхности нагретой водой или смесью воды с водяным паром при давлении струи 20-150 бар, а на втором этапе осуществляют струйную обработку поверхности 0,25-1,5% водным раствором кислотного моющего средства, нагретым до температуры 20-60°C с давлением струи 20-150 бар с выдержкой в течение 10-30 минут.

Изобретение относится к технике полива мелкодисперсным и капельным дождеванием и может быть использовано в мобильных установках для получения дождя с размерами капель, допустимыми для орошения широкого спектра возделываемых сельскохозяйственных культур.

Изобретение относится к технике полива мелкодисперсным и капельным дождеванием и может быть использовано в мобильных установках для получения дождя с размерами капель, допустимыми для орошения широкого спектра возделываемых сельскохозяйственных культур.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей и растворов и может применяться в двигателестроении, химической и пищевой промышленностях. Пневматическая вихревая форсунка содержит корпус, в который запрессован шнек, и элементы для подвода жидкости и воздуха, корпус состоит из двух соосных, связанных между собой, цилиндрических втулок: втулки большего диаметра и втулки меньшего диаметра, а внутри втулки меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, причем внешняя поверхность шнека представляет собой винтовую канавку с правой или левой нарезкой, при этом между внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра и внешней поверхностью шнека образована винтовая внешняя полость, соединенная посредством трубки с источником сжатого воздуха, а внутри шнека выполнено отверстие с левой или правой винтовой нарезкой, соединенное с трубкой для подвода жидкости под давлением, при этом направление винтовой нарезки отверстия, выполненного внутри шнека, противоположно направлению внешней винтовой канавки шнека, а во втулке большего диаметра, соосно ей, расположена фасонная втулка, внутренняя поверхность которой образована конической и цилиндрической поверхностями и которая жестко закреплена во втулке большего диаметра через герметизирующую прокладку с образованием цилиндрической камеры, выполняющей функции демпферной емкости для равномерной подачи сжатого воздуха в винтовую внешнюю полость, причем в цилиндрической полости фасонной втулки расположен свободный конец трубки для подвода жидкости, размещенный в коаксиальном упругом кольце, служащем для демпфирования гидравлических ударов в случаях неравномерной подачи жидкости.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей и растворов и может применяться в двигателестроении, химической и пищевой промышленности. Центробежная форсунка содержит корпус, в который запрессован шнек, и штуцер для подвода жидкости, корпус состоит из двух соосных, связанных между собой цилиндрических втулок: втулки большего диаметра и втулки меньшего диаметра, при этом внутри втулки меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, причем внешняя поверхность шнека представляет собой винтовую канавку, а внутри шнека выполнено, по крайней мере два концентрично расположенных по окружностям ряда сквозных отверстий, при этом в каждом ряду выполнено не менее трех отверстий, а величины диаметров отверстий уменьшаются от оси шнека к периферийным отверстиям, а во втулке большего диаметра, соосно ей, расположен штуцер, жестко закрепленный в ней через герметизирующую прокладку, при этом внутри штуцера соосно выполнено цилиндрическое отверстие, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор, который соединен с цилиндрической камерой, образованной внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра, и торцевой поверхностью шнека, а внутри шнека, соосно и осесимметрично ему, закреплен стержень, один конец которого расположен заподлицо его торцевой поверхности, обращенной к штуцеру, а на другом, свободном конце стержня, перпендикулярно его оси закреплены по крайней мере два равномерно расположенных по длине стержня диска, диаметры которых увеличиваются в сторону свободного конца стержня.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей и растворов и может применяться в двигателестроении, химической и пищевой промышленности. Центробежная форсунка содержит корпус, в который запрессован шнек, и штуцер для подвода жидкости, корпус состоит из двух соосных, связанных между собой, цилиндрических втулок: втулки большего диаметра и втулки меньшего диаметра, при этом внутри втулки меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, причем внешняя поверхность шнека представляет собой винтовую канавку, а внутри шнека выполнено, по крайней мере, два, концентрично расположенных по окружностям, ряда сквозных отверстий, при этом в каждом ряду выполнено не менее трех отверстий, а величины диаметров отверстий уменьшаются от оси шнека к периферийным отверстиям, а во втулке большего диаметра, соосно ей, расположен штуцер, жестко закрепленный в ней через герметизирующую прокладку, при этом внутри штуцера соосно выполнено цилиндрическое отверстие, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор, который соединен с цилиндрической камерой, образованной внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра, и торцевой поверхностью шнека, а внутри шнека, соосно и осесимметрично ему, закреплен стержень, один конец которого расположен заподлицо его торцевой поверхностью, обращенной к штуцеру, а на другом, свободном конце стержня, перпендикулярно его оси закреплены, по крайней мере, два, равномерно расположенных по длине стержня диска, диаметры которых увеличиваются в сторону свободного конца стержня.

Насадок // 2551289
Изобретение относится к устройствам разгона газодинамического (сжимаемого) потока до сверхзвуковых скоростей в различных отраслях техники (для пескоструек, пылесосов, пылеуловителей, газоуловителей, фазовых разделителей, крекинга нефти и пр.

Изобретение относится к технике распыления жидкости. В активном рассекателе для форсунки рассекатель потока жидкости прикреплен к торцевой поверхности накидной гайки.

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано в промышленных и гражданских объектах с повышенной пожарной опасностью для локализации очагов возгорания, а также для эффективного пожаротушения в производственных помещениях с применением автоматических систем пожаротушения.

Изобретение относится к области противопожарной техники и предназначено для использования в автоматических системах пожаротушения путем генерация высокократной полидисперсной пены в условиях задымления помещения при блокировании быстрогорящих продуктов высокократной полидисперсной пеной.

Изобретение относится к технике распыления жидкости и может быть использовано в противопожарной технике, в сельском хозяйстве, в устройствах химической технологии и в теплоэнергетике.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. Центробежная форсунка со встречно-закрученными потоками типа ВЗП содержит корпус с камерами завихрения и сопло. Корпус выполнен в виде штуцера с отверстием для подвода жидкости из магистрали и жестко соединенной с ним цилиндрической соосной гильзой с внешней резьбой. В гильзе последовательно расположены коническая и цилиндрическая полости, соосные с отверстием для подвода жидкости. Соосно корпусу, в его нижней части, подсоединено сопло, выполненное в виде двухступенчатого центробежного цилиндрического завихрителя, соединенного с выходной конической камерой сопла и отделенного от отверстия для подвода жидкости перфорированной перегородкой, закрепленной на торцевой поверхности корпуса завихрителя. Перегородка обращена в сторону подвода жидкости, при этом первая ступень завихрителя расположена в его верхней части и включает цилиндрическую камеру с соосно размещенным в ней штоком и с закрепленной на нем винтовой пластиной. При этом шток закреплен в центре перфорированной перегородки. Вторая ступень завихрителя расположена соосно с первой и образована кольцевой цилиндрической камерой, соединенной последовательно с цилиндрической камерой первой ступени завихрителя, и снабжена тангенциальными вводами для подвода жидкости через цилиндрическую кольцевую полость, образованную корпусом завихрителя и цилиндрической полостью гильзы. На конической поверхности выходной конической камеры сопла выполнена винтовая нарезка с направлением крутки потока, противоположным направлению двухступенчатого центробежного цилиндрического завихрителя. Изобретение позволяет повысить эффективность распыления путем увеличения факела распыла и мелкодисперсность распыливаемой жидкости. 2 ил.
Наверх