Вихревая акустическая форсунка

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. Вихревая акустическая форсунка содержит корпус, выполненный в виде подводящего штуцера с центральным отверстием и жестко соединенной с ним соосно цилиндрической гильзой. В гильзе расположена коническая камера для подвода жидкости к соплу. Форсунка также содержит акустический блок. К цилиндрической гильзе, в ее нижней части, подсоединено сопло, выполненное в виде перевернутого стакана. В днище стакана расположен турбулентный завихритель потока жидкости с по крайней мере двумя наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий и центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой. Акустический блок расположен соосно конической камере и выполнен в виде охватывающей ее коаксиально расположенной полой резонансной конической втулки, состоящей из секций с резонансными отверстиями, соединяющимися с полостью для подвода сжатого воздуха или газа. Полость расположена между внутренней поверхностью цилиндрической гильзы и полой резонансной конической втулкой, которая соединена посредством наклонных цилиндрических отверстий со смесительной камерой сопла. Полость с подводом сжатого воздуха посредством резонансных отверстий соединена с дополнительной резонансной камерой, выполненной в виде кольцевой выемки в цилиндрической гильзе, отделенной от полости кольцевой перегородкой, в которой закреплены резонансные втулки. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности распыления путем увеличения факела распыла. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка по патенту РФ №2514862, F02С 7/24, содержащая корпус с камерой завихрения и сопловый вкладыш (прототип).

Недостатком известной форсунки является то, что она не обеспечивает широкого факела распыла.

Технический результат - повышение эффективности распыления путем увеличения факела распыла.

Это достигается тем, что в вихревой акустической форсунке, содержащей корпус, выполненный в виде подводящего штуцера с центральным отверстием, и жестко соединенной с ним соосно цилиндрической гильзой, в которой расположена коническая камера для подвода жидкости к соплу, а также акустический блок, при этом к цилиндрической гильзе, в ее нижней части, подсоединено сопло, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище которого расположен турбулентный завихритель потока воздуха с, по крайней мере двумя, наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий, и центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой, а акустический блок расположен соосно конической камере и выполнен в виде охватывающей ее коаксиально расположенной, полой резонансной конической втулки, состоящей из секций с резонансными отверстиями, соединяющимися с полостью для подвода сжатого воздуха или газа, которая расположена между внутренней поверхностью цилиндрической гильзы и полой резонансной конической втулкой, которая соединена посредством наклонных цилиндрических отверстий со смесительной камерой сопла, при этом полость с подводом сжатого воздуха, посредством резонансных отверстий, соединена с дополнительной резонансной камерой, выполненной в виде кольцевой выемки в цилиндрической гильзе, отделенной от полости кольцевой перегородкой, в которой закреплены резонансные втулки.

На чертеже представлена схема вихревой акустической форсунки.

Вихревая акустическая форсунка включает в свой состав корпус 1, который выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием 3, и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой 2 с внутренней резьбой. В цилиндрической гильзе 2 расположена соосная корпусу коническая камера 4, для подвода жидкости к соплу 5, а также акустический блок. К цилиндрической гильзе 2, в ее нижней части, соосно подсоединено посредством резьбы сопло 5, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище 7 которого выполнен турбулентный завихритель потока воздуха с, по крайней мере двумя, наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий 6, расположенных в торцевой поверхности сопла 5, образованной его днищем 7. В торцевой поверхности сопла 5 также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие 8, соединенное со смесительной камерой 9 сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой 10. Причем эффективные площади проходных сечений наклонных цилиндрических отверстий 6, взятые в совокупности, и центрального отверстия 8 равны между собой.

Акустический блок расположен соосно конической камере 4 и выполнен в виде охватывающей коническую камеру 4 и коаксиально расположенной, полой резонансной конической втулки 12, состоящей из секций 13 с резонансными отверстиями 14, соединяющимися с полостью 15, соединенной с подводом 11 сжатого воздуха или газа. Полость 15, расположенная между внутренней поверхностью цилиндрической гильзы 2 и полой резонансной конической втулкой 12, соединена посредством наклонных цилиндрических отверстий 6, со смесительной камерой 9 сопла 5. Полость 15 с подводом 11 сжатого воздуха, посредством резонансных отверстий 17, соединена с дополнительной резонансной камерой 16, выполненной в виде кольцевой выемки в цилиндрической гильзе 2, отделенной от полости 15 кольцевой перегородкой 18, в которой закреплены резонансные втулки 17.

Возможен вариант, когда на внутренней поверхности центрального цилиндрического дроссельного отверстия 8, расположенного в торцевой поверхности сопла 5, выполнены винтовые канавки для осуществления дополнительного закручивания потока жидкости (на чертеже не показано).

Вихревая акустическая форсунка работает следующим образом.

Распыляемая жидкость поступает в корпус 1 через центральное отверстие 3, затем в коническую камеру 4, соосную корпусу 1. После конической камеры 4 жидкость направляется к соплу 5, и по центральному цилиндрическому дроссельному отверстию 8 - в смесительную камеру 9.

Воздух или газ под давлением поступает через штуцер подвода 11 сжатого воздуха в полость 15 акустического блока, расположенную между внутренней поверхностью цилиндрической гильзы 2 и полой резонансной конической втулкой 12, соединенной посредством наклонных цилиндрических отверстий 6 со смесительной камерой 9 сопла 5.

При этом в полой резонансной конической втулке 12 с резонансными отверстиями 14 происходят скачки давления сжатого воздуха из-за явлений, сопутствующих работе резонаторов Гельмгольца, которые образованы секциями 13 с резонансными отверстиями 14 резонансной конической втулки 12. При этом размеры секций 13 и резонансных отверстий 14 определяются необходимой требуемой частотой пульсации выходящего из смесительной камеры 9 сопла 5 газожидкостного потока, способствующего увеличению мелкодисперсности распыляемого факела форсунки. Для увеличения степени мелкодисперсности распыла предусмотрена дополнительная резонансная камера 16, выполненная в виде кольцевой выемки в цилиндрической гильзе 2, отделенной от полости 15 кольцевой перегородкой 18, в которой закреплены резонансные втулки 17. Дополнительная резонансная камера 16, являясь дополнительным резонатором Гельмгольца, усиливает степень мелкодисперсности распыла газожидкостного потока форсункой.

В выходной диффузорной камере 10 установлен рассекатель, выполненный в виде, по крайней мере, трех спиц 18, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры 10, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - в поверхности тела вращения 19, например шара, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры 10, а само тело вращения 19 расположено в нижней части, за срезом диффузорной выходной камеры.

Возможен вариант, когда поверхность тела вращения 19, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры 10, выполнена в виде эллипсоида, малая ось которого осесимметрична оси диффузорной выходной камеры 10 (на чертеже не показано).

Возможен вариант, когда к торцевой поверхности цилиндрической гильзы 2, соосной с корпусом 1, соосно диффузорной камере 10, прикреплен диффузор 20, поверхность среза которого лежит в плоскости, находящейся ниже поверхности тела вращения 19 рассекателя.

Возможен вариант, когда поверхность тела вращения 19, выполненного в виде шара, выполнена перфорированной.

Возможен вариант, когда к поверхности тела вращения 19, выполненного в виде шара, с возможностью его вращения, установлены элементы, осуществляющие его вращение, например, в виде отрезков винтовых лопастей (на чертеже не показано).

Возможен вариант, когда на внутренней поверхности центрального цилиндрического дроссельного отверстия 8, расположенного в торцевой поверхности сопла 5, выполнены винтовые канавки для осуществления дополнительного закручивания потока жидкости (на чертеже не показано).

Вихревая акустическая форсунка работает следующим образом.

Распыляемая жидкость поступает в корпус 1 через центральное отверстие 3, затем в коническую камеру 4, соосную корпусу 1. После конической камеры 4 жидкость направляется к соплу 5, и по центральному цилиндрическому дроссельному отверстию 8 - в смесительную камеру 9.

Акустический блок форсунки работает следующим образом.

Воздух или газ под давлением поступает через штуцер подвода 11 сжатого воздуха в полость 15, расположенную между внутренней поверхностью цилиндрической гильзы 2 и полой резонансной конической втулкой 12, соединенной посредством наклонных цилиндрических отверстий 6, со смесительной камерой 9 сопла 5.

При этом в полой резонансной конической втулке 12 с резонансными отверстиями 14 происходят скачки давления воздуха из-за явлений, сопутствующих работе резонаторов Гельмгольца, которые образованы секциями 13 с резонансными отверстиями 14 резонансной конической втулки 12. При этом размеры секций 13 и резонансных отверстий 14 определяются необходимой требуемой частотой пульсации выходящего из смесительной камеры 9 сопла 5 газожидкостного потока, способствующего увеличению мелкодисперсности распыляемого факела форсунки. Для увеличения степени мелкодисперсности распыла предусмотрена дополнительная резонансная камера 16, выполненная в виде кольцевой выемки в цилиндрической гильзе 2, отделенной от полости 15 кольцевой перегородкой 18, в которой закреплены резонансные отверстия 17. Дополнительная резонансная камера 16, являясь дополнительным резонатором Гельмгольца, усиливает степень мелкодисперсности распыла газожидкостного потока форсункой.

1. Вихревая акустическая форсунка, содержащая корпус, выполненный в виде подводящего штуцера с центральным отверстием и жестко соединенной с ним соосно цилиндрической гильзой, в которой расположена коническая камера для подвода жидкости к соплу, а также акустический блок, при этом к цилиндрической гильзе, в ее нижней части, подсоединено сопло, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище которого расположен турбулентный завихритель потока жидкости с по крайней мере двумя наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий и центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой, отличающаяся тем, что этот акустический блок расположен соосно конической камере и выполнен в виде охватывающей ее коаксиально расположенной полой резонансной конической втулки, состоящей из секций с резонансными отверстиями, соединяющимися с полостью для подвода сжатого воздуха или газа, которая расположена между внутренней поверхностью цилиндрической гильзы и полой резонансной конической втулкой, которая соединена посредством наклонных цилиндрических отверстий со смесительной камерой сопла, при этом полость с подводом сжатого воздуха, посредством резонансных отверстий соединена с дополнительной резонансной камерой, выполненной в виде кольцевой выемки в цилиндрической гильзе, отделенной от полости кольцевой перегородкой, в которой закреплены резонансные втулки.

2. Вихревая акустическая форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что к торцевой поверхности выходной диффузорной камеры прикреплен рассекатель, выполненный в виде по крайней мере трех спиц, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - в поверхности тела вращения, например шара, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры, а само тело вращения расположено в нижней части за срезом диффузорной выходной камеры.

3. Вихревая акустическая форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что поверхность тела вращения, ось которого совпадает с осью диффузорной выходной камеры, выполнена в виде эллипсоида, малая ось которого осесимметрична оси диффузорной выходной камеры.

4. Вихревая акустическая форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что к торцевой поверхности цилиндрической гильзы, соосной с корпусом, соосно диффузорной камере прикреплен диффузор, поверхность среза которого лежит в плоскости, находящейся ниже поверхности тела вращения рассекателя.

5. Вихревая акустическая форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности центрального цилиндрического дроссельного отверстия, расположенного в торцевой поверхности сопла, выполнены винтовые канавки для осуществления дополнительного закручивания потока жидкости.

6. Вихревая акустическая форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что к поверхности тела вращения, выполненного в виде шара, с возможностью его вращения, установлены элементы, осуществляющие его вращение, например, в виде отрезков винтовых лопастей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. Форсунка акустическая с вихревым распылителем содержит корпус, выполненный в виде подводящего штуцера с центральным отверстием и жестко соединенной с ним соосно цилиндрической гильзой, в которой расположена коническая камера для подвода жидкости к соплу, а также акустический блок.

Изобретение относится к средствам распиливания жидкостей, растворов. Акустическая форсунка содержит корпус, выполненный в виде подводящего штуцера с центральным отверстием и жестко соединенной с ним соосно цилиндрической гильзой.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов и может быть использовано в двигателестроении, химической, пищевой и легкой промышленности. Акустическая форсунка с распылительным диффузором, содержащая корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, трубок для подвода воздуха и жидкости, корпус выполнен в виде вертикально расположенной цилиндрической втулки, в верхней части которой расположена трубка для подвода воздуха, а перпендикулярно ее оси расположена трубка для подвода жидкости, причем внутри корпуса, соосно ему, жестко закреплена втулка с верхним и нижним фланцами, при этом нижний фланец жестко зафиксирован в проточке, выполненной в корпусе, а внутри втулки, соосно ей, расположен кольцевой объемный резонатор, выполненный в виде чашки с конической поверхностью, причем чашка запрессована на стержне диаметром d резонатора, а в его хвостовой части расположены фиксирующие диски, выполненные в виде упругих лепестков, взаимодействующих с внутренней поверхностью втулки, а в нижнем фланце расположено по крайней мере одно сопло под углом к оси резонатора, величина которого лежит в следующем интервале величин: 20÷40°, при этом продолжение оси сопла лежит на окружности, находящейся в средней части конической поверхности резонатора, при этом отношение высоты h1 кольцевого объемного резонатора к расстоянию h между верхним основанием конической поверхности и нижней торцевой поверхностью корпуса лежит в оптимальном интервале величин: h1/h=1÷3; отношение внутреннего диаметра d1 чашки резонатора к диаметру d2 его внешней цилиндрической поверхности лежит в оптимальном интервале величин: d1/d2=0,7÷0,9; отношение внутреннего диаметра d1 чашки резонатора к диаметру d его стержня лежит в оптимальном интервале величин: d1/d=1÷3; отношение внутреннего диаметра d1 чашки резонатора к высоте h1 кольцевого объемного резонатора лежит в оптимальном интервале величин: d1/h1=1÷2, отличающаяся тем, что к нижней части корпуса форсунки соосно прикреплен внешний диффузор распылителя, а к торцевой поверхности стержневого газоструйного излучателя, в виде резонатора, прикреплен внутренний перфорированный диффузор, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси газоструйного излучателя, а к срезу внешнего диффузора и внутреннего перфорированного диффузора, лежащих в одной плоскости, посредством по крайней мере трех растяжек, присоединена цилиндрическая оболочка с перфорированной пластиной, а к центральной части растяжек прикреплен дополнительный резонатор, на боковой поверхности которого размещены по крайней мере три калиброванных резонансных дросселя, причем частоты акустических колебаний регулируются подбором диаметров и длины дросселей.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей и растворов и может применяться в двигателестроении, химической и пищевой промышленности. Акустическая вихревая форсунка содержит корпус, в который запрессован шнек, и элементы для подвода жидкости и воздуха.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов и может быть использовано в двигателестроении, химической, пищевой и легкой промышленности. Акустическая форсунка содержит корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора и трубок для подвода воздуха и жидкости.

Изобретение относится к технике сушки растворов, плавов, суспензий и получения гранул различных веществ и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Технический результат - повышение производительности сушки.

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Технический результат - повышение производительности сушки.

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Технический результат - повышение производительности сушки.

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов в кипящем слое и может быть применено в анилино-красочной, пищевой, фармацевтической, микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

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

Изобретение относится к технике пылеулавливания. Система пожаровзрывобезопасности для двухступенчатых пылеулавливающих устройств с акустическим циклоном в первой ступени содержит устройство первой ступени пылеулавливания, которое выполнено в виде акустического циклона, содержащего корпус, состоящий из цилиндрической и конической частей, и расположенный в его верхней части периферийный ввод газового потока и осевой выходной патрубок очищенного газа.

Изобретение относится к технике пылеулавливателя. Установка пылеулавливания с виброакустическим циклоном содержит виброакустический циклон первой ступени установки пылеулавливания, который подсоединен к акустической колонке и вибратору, установленному в коническом бункере.

Изобретение относится к технике пылеулавливания. Это достигается тем, что в установке акустической пылеулавливающей с кассетным фильтром, состоящей из предварительного и тонкого фильтров, связанных между собой воздуховодом таким образом, что выход предварительного фильтра соединен с входом тонкого фильтра.

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 области разбрызгивающих устройств и может быть использовано в душевых насадках. Душевая насадка содержит тороидальный регулятор и магнитное кольцо и выполнена с возможностью соединения с душевым шлангом посредством резьбы.

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

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей и растворов и может применяться в двигателестроении, химической и пищевой промышленности. Вихревая 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 средствам распыливания жидкостей и растворов и может применяться в двигателестроении, химической и пищевой отраслях промышленности. В центробежной форсунке, содержащей 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, например запрессованный в нее, 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, например посредством резьбового соединения, 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, а на свободном конце стержня установлен перфорированный распылитель, выполненный в виде сферического сегмента, вогнутая часть которого обращена в сторону последнего по длине стержня диска.

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 жидкостной форсунке, содержащей 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, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником, имеющим центральное отверстие и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, при этом 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, согласно изобретению к центральному сердечнику, в его нижней части, 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. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. Вихревая акустическая форсунка содержит корпус, выполненный в виде подводящего штуцера с центральным отверстием и жестко соединенной с ним соосно цилиндрической гильзой. В гильзе расположена коническая камера для подвода жидкости к соплу. Форсунка также содержит акустический блок. К цилиндрической гильзе, в ее нижней части, подсоединено сопло, выполненное в виде перевернутого стакана. В днище стакана расположен турбулентный завихритель потока жидкости с по крайней мере двумя наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий и центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой. Акустический блок расположен соосно конической камере и выполнен в виде охватывающей ее коаксиально расположенной полой резонансной конической втулки, состоящей из секций с резонансными отверстиями, соединяющимися с полостью для подвода сжатого воздуха или газа. Полость расположена между внутренней поверхностью цилиндрической гильзы и полой резонансной конической втулкой, которая соединена посредством наклонных цилиндрических отверстий со смесительной камерой сопла. Полость с подводом сжатого воздуха посредством резонансных отверстий соединена с дополнительной резонансной камерой, выполненной в виде кольцевой выемки в цилиндрической гильзе, отделенной от полости кольцевой перегородкой, в которой закреплены резонансные втулки. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности распыления путем увеличения факела распыла. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх