Форсунка с параболическим завихрителем



Форсунка с параболическим завихрителем
Форсунка с параболическим завихрителем

 


Владельцы патента RU 2636721:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

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 устройствам распыления жидкостей для мокрой очистки газовых выбросов и может быть использовано в химической, нефтяной и других отраслях промышленности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является форсунка по патенту РФ №2600901 С1, 27.10.2016, содержащая полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, в нижней части которой жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде усеченного конуса, соосного центральному отверстию сердечника и прикрепленного своим верхним основанием к основанию цилиндра центрального сердечника, а к нижнему основанию усеченного конуса, посредством по крайней мере трех спиц, прикреплен рассекатель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, а на внешней боковой поверхности усеченного конуса имеются винтовые канавки, рассекатель, который прикреплен к нижнему основанию усеченного конуса, посредством по крайней мере трех спиц, и выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, осесимметрично центральному отверстию центрального сердечника, выполнено дроссельное отверстие (прототип).

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность образования мелкодисперсной газожидкостной фазы.

Технический результат - повышение эффективности образования мелкодисперсной газожидкостной фазы.

Это достигается тем, что в форсунке с параболическим завихрителем, содержащей цилиндрическую камеру для подвода газа, осевой ороситель с дроссельными отверстиями для подвода жидкости и завихритель газожидкостного потока, ороситель с дроссельными отверстиями заглушен с выходного конца центробежным элементом, состоящим из последовательно соединенных профилированных дисков, на торцевой части которых выполнены выступы и углубления в форме спирали Архимеда, при этом выступы на одном диске входят с зазором во впадины на другом диске с образованием канала в форме спирали Архимеда, сообщающегося с полостью цилиндрической камеры, а в торцевой части цилиндрической камеры, на входе потоков газа и жидкости, расположен диск с перфорацией для входа газа, который своей внешней поверхностью жестко соединен с цилиндрической камерой, а внутренней поверхностью жестко соединен с оросителем, причем в цилиндрической камере последовательно установлено два завихрителя, при этом завихритель, расположенный на входе газового потока, жестко скреплен с трубкой оросителя, а завихритель на выходе жестко скреплен с внутренней поверхностью цилиндрической камеры, при этом между завихрителями выполнены два зазора для взаимодействия с газом и жидкостью: осевой зазор для взаимодействия с жидкостью и тангенциальный зазор - для взаимодействия с газом, при этом каждый из завихрителей выполнен в форме эллиптического параболоида, направляющие лопасти которого изогнуты по винтовой поверхности и образуют криволинейные конфузорные каналы.

На фиг. 1 представлен общий вид форсунки; на фиг. 2 - аксонометрическая проекция завихрителя.

Форсунка с параболическим завихрителем содержит цилиндрическую камеру 1 с входной трубкой 2 для орошаемой жидкости с соосно расположенным в ней осевым оросителем 3 с дроссельными отверстиями 6, выполненными в стенке трубки 2, диаметр которых меньше диаметра осевого оросителя 3. Ороситель 3 для орошаемой жидкости 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. При этом 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. Центральная часть диска 11 с углублениями в форме спирали Архимеда соединена посредством по крайней мере трех спиц 14 с внутренней поверхностью цилиндрической камеры 1.

В торцевой части цилиндрической камеры 1, на входе потоков газа и жидкости, расположен диск 4 с перфорацией 5 для входа газа (воздуха), который своей внешней поверхностью жестко соединен с цилиндрической камерой 1, а внутренней поверхностью жестко соединен с входной трубкой 2 для подвода орошаемой жидкости.

В цилиндрической камере 1 последовательно установлено два завихрителя 7 и 8, причем завихритель 7, расположенный на входе газового потока, жестко скреплен с входной трубкой 2 с осевым оросителем 3, а на выходе завихритель 8 жестко скреплен с внутренней поверхностью цилиндрической камеры 1, при этом между завихрителями 7 и 8 выполнены два зазора для взаимодействия с газом и жидкостью: осевой зазор 12 для взаимодействия с жидкостью, и тангенциальный зазор 13 для взаимодействия с газом.

Осевой ороситель 3 выполнен с центральным отверстием, равным 0,2 диаметра цилиндрической камеры 1, а трубка 2 соединена с диском 4 с перфорацией 5 для входа газа (воздуха). Каждый из завихрителей 7 и 8 выполнен в форме эллиптического параболоида, направляющие лопасти которого изогнуты по винтовой поверхности и образуют криволинейные конфузорные каналы 15 (фиг. 2).

Форсунка с параболическим завихрителем работает следующим образом.

Для входа газа (воздуха) в торцевой части цилиндрической камеры 1 предусмотрен диск 4 с перфорацией 5, а для входа жидкости - трубка 2 с осевым оросителем 3.

Осевой ороситель 3 выполнен с центральным отверстием, равным 0,2 диаметра цилиндрической камеры 1.

Два завихрителя 7 и 8, выполненные в форме эллиптического параболоида, направляющие лопасти которого изогнуты по винтовой поверхности, повышают скорость образования турбулизованного газожидкостного потока. Организация вращательного движения газожидкостного потока путем его пропускания через параболические завихрители с определенной тангенциальной составляющей скорости является основным фактором стабилизации газожидкостного потока за счет создания требуемого уровня центробежных сил, что позволяет обеспечить эффективность процесса его распыления.

Затем турбулизованный газожидкостный поток взаимодействует с потоком жидкости, выходящим из центробежного элемента 9. Повышение эффективности мелкодисперсности обусловлено также увеличением уровня вращательных скоростей в зазоре между завихрителями 7 и 8, где турболизованный газожидкостный слой получает дополнительное вращение, а также устранением вторичных вихрей, благодаря чему снижается гидравлическое сопротивление форсунки. Потери напора газа при скорости его движения 20 м/с составляют не более 300 Па.

1. Форсунка, содержащая цилиндрическую камеру для подвода газа, осевой ороситель с дроссельными отверстиями для подвода жидкости и завихритель газожидкостного потока, отличающаяся тем, что ороситель с дроссельными отверстиями заглушен с выходного конца центробежным элементом, состоящим из последовательно соединенных профилированных дисков, на торцевой части которых выполнены выступы и углубления в форме спирали Архимеда, при этом выступы на одном диске входят с зазором во впадины на другом диске с образованием канала в форме спирали Архимеда, сообщающегося с полостью цилиндрической камеры, а в торцевой части цилиндрической камеры на входе потоков газа и жидкости расположен диск с перфорацией для входа газа, который своей внешней поверхностью жестко соединен с цилиндрической камерой, а внутренней поверхностью жестко соединен с оросителем, причем в цилиндрической камере последовательно установлены два завихрителя, при этом завихритель, расположенный на входе газового потока, жестко скреплен с трубкой оросителя, а завихритель на выходе жестко скреплен с внутренней поверхностью цилиндрической камеры, при этом между завихрителями выполнены два зазора для взаимодействия с газом и жидкостью: осевой зазор - для взаимодействия с жидкостью и тангенциальный зазор - для взаимодействия с газом, при этом каждый из завихрителей выполнен параболическим в форме эллиптического параболоида, направляющие лопасти которого изогнуты по винтовой поверхности и образуют криволинейные конфузорные каналы.

2. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что центральная часть диска с углублениями в форме спирали Архимеда соединена посредством по крайней мере трех спиц с внутренней поверхностью цилиндрической камеры.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам распыления жидкостей и может быть использовано для мокрой очистки газовых выбросов в химической и нефтяной отраслях промышленности.

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 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 устройствам распыления жидкостей и может быть использовано для мокрой очистки газовых выбросов в химической и нефтяной отраслях промышленности.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкости и может быть использовано в различных отраслях техники, в частности в противопожарной. Центробежная форсунка содержит корпус, сопло, камеру завихрения, расположенную соосно соплу, и входные каналы для подачи жидкости.

Изобретение относится к форсуночной компоновке для распыления потока текучей среды, который подводится под давлением, в мелкие частицы, и может быть использовано, например, для введения медикаментов посредством ингаляции, для подачи ароматов и т.д.

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания. Газопромыватель содержит корпус, состоящий из верхней и нижней секций, патрубок для ввода запыленного газа, патрубок для выхода очищенного газа, брызгоуловитель с центробежным завихрителем и патрубком для отвода жидкости из брызгоуловителя, оросительное устройство, тарелки с вибратором и со стабилизатором, форсунку для периодического орошения и шламосборник, причем ячейки стабилизатора выполнены квадратными, а отношение высоты стабилизатора hc к ширине ячейки bc находится в оптимальном интервале величин: hc/bc=1,5…1,8, а тарелки выполнены дырчатыми с отношением толщины тарелки hт к диаметру отверстий do, находящимся в оптимальном интервале величин: hт/do=0,5…1,5, или щелевыми с отношением толщины тарелки hт к ширине щелей bo, находящимся в оптимальном интервале величин: hт/bо=0,8…1,5, при этом отношение высоты корпуса Н к диаметру D находится в оптимальном интервале величин: Н/D=4,0…6,5, а отношение диаметра корпуса D к диаметру брызгоуловителя D1 находится в оптимальном интервале величин: D/D1=1,2…1,25, а отношение диаметра корпуса D к диаметрам входного и выходного патрубков D2 находится в оптимальном интервале величин: D/D2=2,0…2,5, оросительная форсунка содержит корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, шнек запрессован в корпус с образованием конической камеры, расположенной над шнеком, соосно диффузору, и соединенной с ним последовательно, причем шнек выполнен сплошным, а внешняя поверхность шнека представляет собой две последовательно соединенные поверхности, одна их которых представляет собой, по крайней мере, однозаходную винтовую канавку с правой или левой нарезкой и расположена внутри корпуса, а вторая поверхность выполнена гладкой в виде тела вращения, осесимметрично соединенного с распылительным диском, расположенным перпендикулярно оси корпуса, и выступает за торцевую поверхность нижней части корпуса, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, может быть как прямая линия, так и кривая линия n-го порядка, а поверхность распылительного диска, выступающая за торцевую поверхность нижней части корпуса, выполнена отогнутой в сторону нижней части корпуса и имеет на периферийной части радиальные вырезы, чередующиеся со сплошной частью поверхности распылительного диска, а распылительный диск форсунки смещен по оси форсунки вниз от гладкой поверхности тела вращения шнека, соединенного с винтовой поверхностью шнека на величину h, зависящую от вязкости распыляемой жидкости, и соединен со шнеком посредством стержня, осесимметрично расположенного шнеку, отличающийся тем, что к торцевой нижней части корпуса форсунки присоединен диффузор, охватывающий распылительный диск, при этом в верхней части диффузора выполнены, по крайней мере, три эжекционных отверстия.

Изобретение относится к области очистки газов, в частности к устройствам мокрой очистки газов. Скруббер для очистки газов, включающий корпус, патрубки подвода и отвода газов, устройство орошения и сборник жидкости, устройство орошения выполнено в виде пяти поясов, соосных корпусу и друг другу, каждый из которых включает коллектор, форсунки, факел раскрытия струи форсунок четырех поясов совпадает с направлением движения газов, а факел раскрытия струи форсунок пояса, расположенного непосредственно около патрубка отвода газов, направлен навстречу движению газов, каждая из форсунок устройства орошения выполнена в виде корпуса со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса и, расположенный в верхней части корпуса, штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, шнек запрессован в корпус с образованием конической камеры, расположенной над шнеком, соосно диффузору, и соединенной с ним последовательно, причем шнек выполнен сплошным, а внешняя поверхность шнека представляет собой две последовательно соединенные поверхности, одна из которых представляет собой, по крайней мере, однозаходную винтовую канавку с правой или левой нарезкой, и расположена внутри корпуса, а вторая поверхность выполнена гладкой в виде тела вращения, осесимметрично соединенного с распылительным диском, расположенным перпендикулярно оси корпуса, и выступает за торцевую поверхность нижней части корпуса, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, может быть как прямая линия, так и кривая линия n-го порядка, а поверхность распылительного диска, выступающая за торцевую поверхность нижней части корпуса, выполнена отогнутой в сторону нижней части корпуса и имеет на периферийной части радиальные вырезы, чередующиеся со сплошной частью поверхности распылительного диска, распылительный диск форсунки смещен по ее оси вниз от гладкой поверхности тела вращения шнека, соединенного с винтовой поверхностью шнека на величину h, зависящую от вязкости распыляемой жидкости, и соединен со шнеком посредством стержня, осесимметрично расположенного шнеку, отличающийся тем, что к торцевой нижней части корпуса форсунки присоединен диффузор, охватывающий распылительный диск, при этом в верхней части диффузора выполнены, по крайней мере, три эжекционных отверстия.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. Центробежная форсунка содержит корпус с камерой завихрения и сопловый вкладыш.

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 с повышенной энергией и жизненной силой воды.

Изобретение предназначено для термического обезвреживания и утилизации органических отходов на местах их непосредственного образования или сбора либо с непосредственным выездом оттуда и утилизацией отходов в дороге.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей и растворов и может применяться в двигателестроении, химической и пищевой промышленности. Пневматическая форсунка содержит корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру.

Изобретение относится к устройствам распыления жидкостей и может быть использовано для мокрой очистки газовых выбросов в химической и нефтяной отраслях промышленности.
Наверх