Вихревая форсунка кочетова

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй. В вихревой форсунке щелевое сопло выполнено комбинированным и состоящим из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса. Соосно круглой пластине к ее периферийной части прикреплен рассекатель двухфазного потока, выполненный в виде перфорированной конической поверхности, охватывающей щелевое сопло с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности образования газокапельной струи и расширения зоны ее подачи. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй.

Наиболее близким объектом заявленного является устройство для создания газокапельной струи по патенту РФ №21075541, которое содержит систему подачи жидкости и газа и газодинамическое сопло с камерой смешения жидкости и газа.

Недостаток известного устройства заключается в невозможности увеличения с помощью известных средств дальности полета газокапельной струи свыше 50 м, что необходимо, например, для тушения пожаров в многоэтажных зданиях и высотных сооружениях.

Технический результат - повышение эффективности образования газокапельной струи и расширения зоны ее подачи.

Это достигается тем, что в вихревой форсунке, содержащей системы подачи жидкости и газа и сопло, система подачи жидкости осуществляется по двум направлениям, включающим осевую подачу жидкости через подводящий патрубок и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор и цилиндрическое сопло, а тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом корпус в виде цилиндро-конической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера с патрубком для подачи жидкости, при этом по краям кольцевой камеры выполнены два ряда подводящих жидкость тангенциальных каналов, при этом в каждом ряду имеется, по крайней мере, три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру с цилиндрической полостью корпуса, к которой соосно прикреплена круглая пластина, расположенная перпендикулярно оси вихревой кольцевой камеры и жестко соединенная с цилиндрической полостью корпуса в ее концевом сечении, а перпендикулярно круглой пластине прикреплено щелевое сопло, щелевое сопло выполнено комбинированным и состоящим из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов с дроссельными сквозными отверстиям прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса, а соосно круглой пластине к ее периферийной части прикреплен рассекатель двухфазного потока, выполненный в виде перфорированной конической поверхности, охватывающей щелевое сопло с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса.

На фиг. 1 изображена вихревая форсунка, на фиг. 2 - вид А фиг. 1.

Вихревая форсунка (фиг. 1) содержит систему подачи жидкости по двум направлениям, включающую осевую подачу жидкости через подводящий патрубок 1 и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор 3 и цилиндрическое сопло 4. Тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом 4 корпус 5 в виде цилиндрической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера 6 с патрубком 7 для подачи жидкости, при этом по краям кольцевой камеры 6 выполнены два ряда 8 и 9 подводящих жидкость тангенциальных каналов (на чертеже не показано), при этом в каждом ряду имеется, по крайней мере, три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру 6 с цилиндрической полостью 10 корпуса 5, к которой соосно прикреплена круглая пластина 11 (фиг. 2), расположенная перпендикулярно оси вихревой кольцевой камеры 6 и жестко соединенная с цилиндрической полостью 10 корпуса 5 в ее концевом сечении, а перпендикулярно круглой пластине 11 прикреплено щелевое сопло 12, которое выполнено комбинированным и состоит из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов 13 и 14 с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса 5. Соосно круглой пластине 11 к ее периферийной части прикреплен рассекатель 15 двухфазного потока, выполненный в виде перфорированной конической поверхности, охватывающей щелевое сопло 12 с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса 5.

Вихревая форсунка работает следующим образом.

Устройство перемещается в исходное положение с помощью транспортного средства (на чертеже не показано) и направляется в сторону объекта, к которому должна осуществляться подача газокапельной струи, посредством управляющего воздействия системы управления перемещением сопла (на чертеже не показано). Включается турбокомпрессорная установка, являющаяся частью системы подачи газа, и ускоренный воздушный поток из выходного устройства силовой установки направляется в ввод 2 подачи газа в камеру смешения 10, где происходит образование двухфазного потока.

Вихри жидкости впрыскиваются в камеру смешения 10 через размещенные в ней рядами 8 и 9 тангенциальные каналы, которые смешиваются с набегающим воздушным потоком, в результате чего образуется газокапельный поток. Максимальные значения давления воздуха на входе в сопло и относительной концентрации воды в двухфазном потоке выбираются из условия предельно плотной упаковки частиц воды в воздушном потоке: gP=5,7108 Па, где Р- давление газа на входе в сопло; g- относительная концентрация воды в двухфазном потоке. Для достижения необходимой (свыше 50 м) дальности полета газокапельной струи давление газа (воздуха) на входе в сопло должно превышать Р=5,5105 Па;

g=Gввод/Gвоз=4,9,

где Gввод=26 кг/с - массовый расход воды; Gвоз=5,3 кг/с - массовый расход воздуха; Тсм=298 К - температура двухфазного потока; L=1500 мм - длина корпуса 5 цилиндрической гильзы с соплом; D=50 мкм - средний диаметр капель воды в воздушном потоке.

Созданный в камере смешения 10 двухфазный поток при указанных выше параметрах разгоняется в щелевом комбинированном сопле 12 в двух взаимно перпендикулярных направлениях по дроссельным сквозным отверстиям прямоугольного сечения, выполненных прямоугольных параллелепипедах 13 и 14. Использование комбинированного сопла позволяет компактировать газокапельную струю при относительно однородном распределении капель воды по сечению струи и расширить зону подачи газокапельной струи.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что двухфазный поток, параметры которого выбираются согласно вышеуказанным условиям, разгоняется в газодинамическом корпусе до скорости, при которой дальность полета газокапельной струи составляет 65 м.

Возможен вариант, когда перфорация на перфорированной конической поверхности, расположенной напротив щелевого сопла 12 рассекателя 15 двухфазного потока, выполнена с более мелким шагом и диаметром отверстий, чем перфорация на перфорированной конической поверхности, расположенной вне щелевого сопла 12 (на чертеже не показано).

Предложенное изобретение может использоваться в различных отраслях техники, где требуется генерация дальнобойных газокапельных струй, дальность полета которых превышает 50 м. Наиболее эффективно использование изобретения в противопожарной технике, особенно при тушении пожаров в труднодоступных очагах и объектах, и в сельском хозяйстве при орошении земель.

1. Вихревая форсунка, содержащее системы подачи жидкости и газа и сопло, система подачи жидкости осуществляется по двум направлениям, включающим осевую подачу жидкости через подводящий патрубок и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор и цилиндрическое сопло, а тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом корпус в виде цилиндро-конической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера с патрубком для подачи жидкости, при этом по краям кольцевой камеры выполнены два ряда подводящих жидкость тангенциальных каналов, при этом в каждом ряду имеется по крайней мере три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру с цилиндрической полостью корпуса, к которой соосно прикреплена круглая пластина, расположенная перпендикулярно оси вихревой кольцевой камеры и жестко соединенная с цилиндрической полостью корпуса в ее концевом сечении, а перпендикулярно круглой пластине прикреплено щелевое сопло, отличающаяся тем, что щелевое сопло выполнено комбинированным и состоящим из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса, а соосно круглой пластине к ее периферийной части прикреплен рассекатель двухфазного потока, выполненный в виде перфорированной конической поверхности, охватывающей щелевое сопло с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса.

2. Вихревая форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что перфорация на перфорированной конической поверхности, расположенной напротив щелевого сопла рассекателя двухфазного потока, выполнена с более мелким шагом и диаметром отверстий, чем перфорация на перфорированной конической поверхности, расположенной вне щелевого сопла.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй.

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй.

Изобретение относится к средствам пожаротушения, в частности переносным (ранцевым). Мобильная установка пожаротушения с двухфазным распылителем содержит емкость с огнетушащей жидкостью, которая устанавливается на заплечном ранце оператора, систему подачи жидкости вытеснительного типа.

Изобретение относится к контейнерам для выдачи пены, полученной путем смешивания воздуха и вспенивающейся (пенообразующей) жидкости, содержащейся в корпусе контейнера, осуществляемого при сжатии корпуса контейнера снаружи.

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй.

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 подающему устройству для нанесения пенных покрытий или не пенных напыляемых покрытий и способу использования подающего устройства и может быть использовано для изготовления ветрозащитных пленок в строительстве для изоляции сооружений от воздействий внешней среды.

Изобретение относится к технологии получения высококонцентрированных струй, имеющих большую дальность и мелкодисперсный состав капель. В способе создания газокапельной струи двухфазный поток пузырьковой структуры или тормозят до скорости, обеспечивающей давление, равное давлению в камере смешения, или разгоняют до скорости, превышающей скорость звука в двухфазном потоке.

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй.

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй.

Изобретение относится к устройствам распыления жидкостей и может быть использовано для мокрой очистки газовых выбросов в химической и нефтяной отраслях промышленности. Форсунка для аппаратов мокрого пылеулавливания содержит цилиндрическую камеру 1 для подвода газа, осевой ороситель 3 с дроссельными отверстиями 6 для подвода жидкости и завихритель газожидкостного потока 7. Ороситель 3 с дроссельными отверстиями 6 заглушен с выходного конца центробежным элементом 9, состоящим из последовательно соединенных профилированных дисков 10, 11, на торцевой части которых выполнены выступы и углубления в форме спирали Архимеда. Выступы на одном диске 10 входят с зазором во впадины на другом диске 11 с образованием канала в форме спирали Архимеда, сообщающегося с полостью цилиндрической камеры 1, в торцевой части которой расположен диск 4 с перфорацией 5 для входа газа, внешняя поверхность которого жестко соединена с цилиндрической камерой 1, а внутренняя поверхность - с оросителем 3. В цилиндрической камере 1 последовательно установлено два завихрителя 7 и 8. Завихритель 7, расположенный на входе газового потока, жестко скреплен с трубкой 2 оросителя 3. Завихритель 8 на выходе жестко скреплен с внутренней поверхностью цилиндрической камеры 1. Между завихрителями 7, 8 выполнены зазоры для взаимодействия с газом и жидкостью: тангенциальный зазор 16 и осевой зазор 15. К торцевой части цилиндрической камеры 1 на выходе прикреплен диффузор 14. К диску 11 центробежного элемента 9 соосно оросителю 3 прикреплен стержень 12, на свободном конце которого установлен посредством по крайней мере трех спиц 18 рассекатель 13 газожидкостного потока, выполненный в виде перфорированного круга. Изобретение позволяет повысить эффективность образования мелкодисперсной газожидкостной фазы. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам распыления жидкостей и может быть использовано для мокрой очистки газовых выбросов в химической и нефтяной отраслях промышленности. Форсунка содержит цилиндрическую камеру 1 для подвода газа, осевой ороситель 3 с дроссельными отверстиями 6 для подвода жидкости и завихритель 7 газожидкостного потока. Ороситель 3 с дроссельными отверстиями 6 заглушен с выходного конца центробежным элементом 9, состоящим из последовательно соединенных профилированных дисков 10 и 11, на торцевой части которых выполнены выступы и углубления в форме спирали Архимеда. Выступы на одном диске 10 входят с зазором во впадины на другом диске 11 с образованием канала в форме спирали Архимеда, сообщающегося с полостью цилиндрической камеры 1, в торцевой части которой расположен диск 4 с перфорацией 5 для входа газа, который своей внешней поверхностью жестко соединен с цилиндрической камерой 1, а внутренней поверхностью - с оросителем 3. В цилиндрической камере 1 последовательно установлены два завихрителя 7 и 8. Завихритель 7, расположенный на входе газового потока, жестко скреплен с трубкой 2 оросителя 3. Завихритель 8 на выходе жестко скреплен с внутренней поверхностью цилиндрической камеры 1. Между завихрителями 10 и 11 выполнены зазоры для взаимодействия с газом и жидкостью: тангенциальный зазор 13 и осевой зазор 12. Каждый из завихрителей 7 и 8 выполнен в форме эллиптического параболоида, направляющие лопасти которого изогнуты по винтовой поверхности и образуют криволинейные конфузорные каналы. Изобретение позволяет повысить эффективность образования мелкодисперсной газожидкостной фазы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу изготовления вспененных формованных изделий, содержащему стадии А) предоставления формы и Б) введения пенообразующей реакционной смеси в форму с изменяемым давлением введения, при этом скорость на выходе вводимой на стадии Б) пенообразующей реакционной смеси составляет ≥ 1 м/с - ≤ 5 м/с, и давление введения на стадии Б) уменьшается в динамике по времени, и пенообразующая реакционная смесь имеет экспериментально определенное время схватывания при температуре 20°С, которое составляет ≥ 20 с - ≤ 60 с. Изобретение также относится к холодильнику, морозильной камере и комбинации холодильника и морозильной камеры, которые содержат вспененное формованное изделие, которое, в частности, представляет собой компонент кожуха. Техническим результатом является более однородное распределение плотности пены и отсутствие пустот. 5 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 табл., 9 пр.

Изобретение относится к подготовке жидкого топлива к сжиганию и может быть использовано для утилизации жидких горючих отходов. Устройство содержит бак-ресивер (8), выполненный единым элементом. Бак-ресивер (8) снабжен трубопроводом (9) с пористой насадкой (10) для подачи воздуха под давлением под уровень топлива в баке-ресивере (8), трубопроводом (14) с заборным отверстием ниже уровня топлива для подачи топлива в форсунку (15) и трубопроводом (12) с заборным отверстием выше уровня топлива для подачи воздуха с парами топлива в форсунку (15), а регулирующая арматура (11 и 13) выполнена с возможностью изменения соотношения количеств топлива и воздуха с парами топлива, подаваемых в форсунку (15). Обеспечивается повышение эффективности сжигания топлива за счет улучшения распыления топлива. 1 ил.

Настоящее изобретение относится к выдачному устройству для производства пены без необходимости использования сжиженного газа из выпускного отверстия. Выдачное устройство (20) для производства микропены включает резервуар (37) для раствора поверхностно-активного вещества, средство подачи газа (23), средство направления раствора поверхностно-активного вещества в резервуаре (37) и газа по пути потока к выпускному отверстию. Средство направления включает канал, имеющий вспенивающую секцию (25) для производства пены из раствора поверхностно-активного вещества (21) и газа (23). Вспенивающая секция (25) имеет внутренние размеры, включающие площадь внутренней смачиваемой поверхности, длину пути двухфазного потока, общий объем и пористость, обеспечивающие создание пены, качество которой характеризуется заданными характеристиками. Внутренние размеры характеризуются соотношением между параметром, равным площади смачиваемой поверхности, умноженной на длину пути двухфазного потока и деленной на объем. Внутренние размеры характеризуются также пористостью и константами. Средство подачи и средство направления выполнены с возможностью подачи газа и раствора поверхностно-активного вещества к вспенивающей секции с характеристиками текучей среды, включающими приведенную скорость газа и приведенную скорость жидкости. Способ создания пены и пена могут быть получены с помощью выдачного устройства. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности получения пены высокого качества и повышение рентабельности выдачного устройства. 9 н. и 42 з.п. ф-лы, 12 ил., 1 табл.

Изобретение относится к средствам пожаротушения, в частности переносным (ранцевым) средствам пожаротушения. В мобильной установке пожаротушения двухфазный распылитель выполнен с корпусом, на цилиндрической части которого закреплена вихревая кольцевая камера с патрубком для подачи жидкости. По краям кольцевой камеры выполнены два ряда подводящих жидкость тангенциальных каналов. В каждом ряду имеется по крайней мере три тангенциальных соединяющих кольцевую камеру с цилиндрической полостью камеры смешения корпуса, к которой соосно прикреплена круглая пластина, расположенная перпендикулярно оси вихревой кольцевой камеры и жестко соединенная с цилиндрической полостью корпуса в ее концевом сечении. Перпендикулярно круглой пластине прикреплено щелевое сопло, которое выполнено комбинированным и состоит из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса и имеющими разный размер щелей. В горизонтальном направлении размер щелей меньше, чем в вертикальном. Соосно круглой пластине к ее периферийной части прикреплен распылитель, выполненный в виде диффузора, на срезе которого закреплена цилиндрическая обечайка. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности пожаротушения за счет мелкодисперсности капель в потоке и дальности подачи газокапельного потока. 3 ил.

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй. Пневматическая форсунка содержит системы подачи жидкости и газа и сопло. Система подачи жидкости осуществляется по двум направлениям, включающим осевую подачу жидкости через подводящий патрубок и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор и цилиндрическое сопло. Тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом корпус в виде цилиндроконической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера с патрубком для подачи жидкости. По краям кольцевой камеры выполнены два ряда подводящих жидкость тангенциальных каналов. В каждом ряду имеется по крайней мере три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру с цилиндрической полостью корпуса, к которой соосно прикреплена круглая пластина, расположенная перпендикулярно оси вихревой кольцевой камеры и жестко соединенная с цилиндрической полостью корпуса в ее концевом сечении. Перпендикулярно круглой пластине прикреплено щелевое сопло, которое выполнено комбинированным и состоящим из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса. Соосно круглой пластине к ее периферийной части прикреплен рассекатель двухфазного потока, выполненный в виде перфорированной поверхности усеченного конуса, охватывающей щелевое сопло с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности образования газокапельной струи и расширения зоны ее подачи. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам распыления жидкостей для мокрой очистки газовых выбросов и может быть использовано в химической и нефтяной промышленности. Форсунка содержит цилиндрическую камеру 1 для подвода газа, осевой ороситель 3 с дроссельными отверстиями 6 для подвода жидкости и завихритель 8 газожидкостного потока. Ороситель 3 с дроссельными отверстиями 6 заглушен с выходного конца центробежным элементом 9, состоящим из последовательно соединенных профилированных дисков 10, 11, на торцевой части которых выполнены выступы и углубления в форме спирали Архимеда. Выступы на одном диске 10 входят с зазором во впадины на другом диске 11 с образованием канала в форме спирали Архимеда, сообщающегося с полостью цилиндрической камеры 1. В торцевой части цилиндрической камеры 1 на входе потоков газа и жидкости расположен диск 4 с перфорацией 5 для входа газа, который своей внешней поверхностью жестко соединен с цилиндрической камерой 1, а внутренней поверхностью жестко соединен с оросителем 3. В цилиндрической камере 1 последовательно установлено два завихрителя 7, 8. Завихритель 7, расположенный на входе газового потока, жестко скреплен с трубкой 2 оросителя 3. Завихритель 8, расположенный на выходе, жестко скреплен с внутренней поверхностью цилиндрической камеры 1. Между завихрителями 7, 8 выполнены два зазора для взаимодействия с газом и жидкостью: осевой зазор 14 - для взаимодействия с жидкостью и тангенциальный зазор 15 - для взаимодействия с газом. Каждый из завихрителей 7, 8 выполнен в форме эллиптического параболоида, направляющие лопасти которого изогнуты по винтовой поверхности и образуют криволинейные конфузорные каналы 16. Изобретение позволяет повысить эффективность образования мелкодисперсной газожидкостной фазы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй. В вихревой форсунке щелевое сопло выполнено комбинированным и состоящим из двух взаимно перпендикулярных прямоугольных параллелепипедов с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса. Соосно круглой пластине к ее периферийной части прикреплен рассекатель двухфазного потока, выполненный в виде перфорированной конической поверхности, охватывающей щелевое сопло с дроссельными сквозными отверстиями прямоугольного сечения, соединенными с полостью корпуса. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности образования газокапельной струи и расширения зоны ее подачи. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх