Форсунка с сетчатым распылителем
Изобретение относится к технике распыления жидкости и может быть использовано в противопожарной технике, в сельском хозяйстве, в устройствах химической технологии и в теплоэнергетике. Технический результат - повышение эффективности мелкодисперсного распыливания жидкости. Это достигается тем, что в форсунке сетчатым распылителем, содержащей полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с корпусом втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным цилиндрическим сердечником, имеющим сквозное внутреннее центральное отверстие и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, а кольцевой зазор соединен по крайней мере с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, причем в нижней части центрального цилиндрического сердечника закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством по крайней мере трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности центрального цилиндрического сердечника, при этом на внешней поверхности полого конического завихрителя выполнена винтовая нарезка. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к технике распыления жидкости и может быть использовано в противопожарной технике, в сельском хозяйстве, в устройствах химической технологии и в теплоэнергетике.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является форсунка по патенту RU №2512854, А62С 31/02, содержащая полый корпус с соплом и центральным сердечником.
Недостатком известной конструкции является невозможность достижения заданного распределения потоков мелкодисперсных капель на поверхности орошения требуемой площади без увеличения расхода жидкости. Это связано с тем, что потоки капель, генерируемые большей частью отверстий, ориентированы в горизонтальном направлении и имеют на выходе из форсунки симметричное распределение относительно горизонтальной плоскости.
Технический результат - повышение эффективности мелкодисперсного распыливания жидкости.
Это достигается тем, что в форсунке с сетчатым распылителем, содержащей полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с корпусом втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным цилиндрическим сердечником, имеющим сквозное внутреннее центральное отверстие, и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, а кольцевой зазор соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, причем в нижней части центрального цилиндрического сердечника закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности центрального цилиндрического сердечника, при этом на внешней поверхности полого конического завихрителя выполнена винтовая нарезка.
На чертеже представлена конструктивная схема форсунки.
Форсунка с сетчатым распылителем имеет цилиндрический полый корпус 1 с каналом 3 для подвода жидкости и содержит соосную и жестко связанную с корпусом втулку 2 с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки 4, верхняя цилиндрическая ступень 6 которой соединена посредством резьбового соединения с центральным цилиндрическим сердечником 7, имеющим сквозное внутреннее центральное отверстие 10, и установленным с кольцевым зазором 9 относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки 4. Кольцевой зазор 9 соединен, по крайней мере, с тремя радиальными каналами 5, выполненными в двухступенчатой втулке 4, соединяющими его с кольцевой полостью 8, образованной внутренней поверхностью втулки 2 и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени 6, причем кольцевая полость 8 связана с каналом 3 корпуса 1 для подвода жидкости.
В нижней части центрального цилиндрического сердечника 7 закреплен полый конический завихритель 11, коническая обечайка которого фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц 12, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке (на чертеже не показано), выполненной на внутренней поверхности центрального цилиндрического сердечника 7. На внешней поверхности полого конического завихрителя 11 выполнена винтовая нарезка.
Работа форсунки с сетчатым распылителем осуществляется следующим образом.
Жидкость под давлением подается в полость 3 корпуса форсунки 1 и затем поступает по двум направлениям: первое - в кольцевую полость 8 через радиальные каналы 5 в кольцевой зазор 9 между соплом и центральным сердечником 7.
Второе направление, по которому поступает жидкость - через канал 3 для подвода жидкости в полость центрального отверстия 10 центрального сердечника 7, а затем в нижнюю часть центрального цилиндрического сердечника 7, и через конический завихритель 11, выходит наружу и встречается с потоком первого направления, образуют мелкодисперсный поток жидкости.
Использование мелкодисперсного распылителя описанной конструкции позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении подачи воды не более 1 МПа.
Возможен вариант, когда к торцевой нижней части втулки 2, соосно и жестко связанной с корпусом 1, и с закрепленным в ее нижней части соплом 4, присоединен диффузор 13, охватывающий цилиндрический сердечника 7 с закрепленным в его нижней части полым коническим завихрителем 11, при этом в верхней части диффузора выполнены, по крайней мере, три эжекционных отверстия 14.
Возможен вариант, когда к диффузору 13, соосно и осесимметрично оси форсунки, крепится дополнительный распылитель 15 в виде цилиндрической обечайки 16, в которой последовательно установлены два сетчатых рассекателя, один из них выполнен в форме сетчатого конического диффузора 17, вершина которого обращена в сторону полого конического завихрителя 11, и лежит в плоскости среза диффузора 13 на оси форсунки, а другой выполнен в виде сетчатого круга 18, установленного перпендикулярно оси форсунки, и закрепленного на внутренней поверхности цилиндрической обечайки 16, таким образом, что его центр совпадает с вершиной сетчатого конического диффузора 17, а плоскости среза цилиндрической обечайки 16, и сетчатого конического диффузора 17 совпадают с плоскостью расположения сетчатого круга 18.
Возможен вариант, когда в полости сетчатого конического диффузора 17, вершина которого обращена в сторону полого конического завихрителя 11, расположен дополнительный распылитель 19 потока, выполненный, например, в виде переплетенной проволоки «путанка».
Возможен вариант, когда к плоскости среза цилиндрической обечайки 16 прикреплен дополнительный сферический рассекатель 20, выполненный в виде части сферической поверхности, соосно расположенной с осью форсунки.
1. Форсунка с сетчатым распылителем, содержащая полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с корпусом втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным цилиндрическим сердечником, имеющим сквозное внутреннее центральное отверстие, и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, а кольцевой зазор соединен по крайней мере с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, в нижней части центрального цилиндрического сердечника закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством по крайней мере трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности центрального цилиндрического сердечника, при этом на внешней поверхности полого конического завихрителя выполнена винтовая нарезка, отличающаяся тем, что к торцевой нижней части втулки, соосно и жестко связанной с корпусом, и с закрепленным в ее нижней части соплом, присоединен диффузор, охватывающий цилиндрический сердечника с закрепленным в его нижней части полым коническим завихрителем, при этом в верхней части диффузора выполнены по крайней мере три эжекционных отверстия.
2. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что к диффузору, соосно и осесимметрично оси форсунки, крепится дополнительный распылитель в виде цилиндрической обечайки, в которой последовательно установлены два сетчатых рассекателя, один из них выполнен в форме сетчатого конического диффузора, вершина которого обращена в сторону полого конического завихрителя, и лежит в плоскости среза диффузора на оси форсунки, а другой выполнен в виде сетчатого круга, установленного перпендикулярно оси форсунки, и закрепленного на внутренней поверхности цилиндрической обечайки, таким образом, что его центр совпадает с вершиной сетчатого конического диффузора, а плоскости среза цилиндрической обечайки и сетчатого конического диффузора совпадают с плоскостью расположения сетчатого круга.
3. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что в полости сетчатого конического диффузора, вершина которого обращена в сторону полого конического завихрителя, расположен дополнительный распылитель потока, выполненный, например в виде переплетенной проволоки «путанка».
4. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что к плоскости среза цилиндрической обечайки прикреплен дополнительный сферический рассекатель, выполненный в виде части сферической поверхности, соосно расположенной с осью форсунки.
