Вихревая форсунка
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, содержащей полый цилиндрический корпус с рассекателем вихревого потока, в верхней части корпуса выполнена внешняя резьба для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, а в нижней части корпуса выполнена внешняя резьба для соединения с коническим рассекателем вихревого потока посредством обоймы, выполненной в форме кольца, к которому прикреплены внешняя и внутренняя перфорированные поверхности, причем в корпусе имеется внутренняя цилиндрическая камера, которая служит для подвода жидкости и в которой установлен соосно и с зазором относительно ее внутренней боковой поверхности завихритель, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля и закрепленный посредством внутренней резьбы на штоке, который закреплен в своей верхней части посредством сетчатого фильтра к корпусу.
Изобретение относится к технике распыления жидкости.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является форсунка по патенту RU №2427402, А62С 31/02 (прототип), содержащая полый цилиндрический корпус с рассекателем вихревого потока.
Недостатком прототипа является то, что известная конструкции не позволяет достичь заданного распределения потоков мелкодисперсных капель на поверхности орошения требуемой площади без увеличения расхода жидкости.
Технический результат - повышение эффективности мелкодисперсного распыливания.
Это достигается тем, что в вихревой форсунке, содержащей полый цилиндрический корпус с рассекателем вихревого потока, в верхней части корпуса выполнена внешняя резьба для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, а в нижней части корпуса выполнена внешняя резьба для соединения с рассекателем вихревого потока посредством обоймы, выполненной в форме кольца, к которому прикреплена внешняя пористая поверхность рассекателя, выполненная в форме усеченного эллипсоида вращения, причем большая ось его фронтальной проекции разделяет внутреннюю цилиндрическую полость рассекателя от эллиптической полости, малая ось фронтальной проекции которой соосна с внутренней цилиндрической полостью, а внешняя пористая поверхность эквидистантна эллиптической поверхности внутренней полости, причем в корпусе имеется внутренняя цилиндрическая камера, которая служит для подвода жидкости и в которой установлен соосно и с зазором относительно ее внутренней боковой поверхности завихритель, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля и закрепленный посредством внутренней резьбы на штоке, который закреплен в своей верхней части посредством сетчатого фильтра к корпусу.
На чертеже представлена схема форсунки.
Вихревая форсунка содержит полый цилиндрической корпус 1, в верхней части которого выполнена внешняя резьба для подсоединения к штуцеру (на чертеже не показано) распределительного трубопровода для подвода жидкости, а в нижней части корпуса выполнена внешняя резьба для соединения с рассекателем 8 вихревого потока посредством обоймы 9, выполненной в форме кольца, к которому прикреплена внешняя пористая поверхность 10, выполненная в форме усеченного эллипсоида вращения, причем большая ось его фронтальной проекции разделяет внутреннюю цилиндрическую полость 11 рассекателя 8 от эллиптической полости 12, малая ось фронтальной проекции которой соосна с внутренней цилиндрическую полостью 11, а внешняя пористая поверхность 10 эквидистантна эллиптической поверхности внутренней полости 12. К обойме 9, выполненной в форме кольца, осесимметрично корпусу 1 прикреплен направляющий раструб 13. Направляющий раструб 13 может быть выполнен перфорированным (на чертеже не показано).
В корпусе 1 имеется внутренняя цилиндрическая камера 4, которая служит для подвода жидкости. Для создания наибольшего эффекта образования мелкодисперсной сплошной фазы распыливаемой жидкости в цилиндрической камере 4, соосно ей, установлен с зазором 7 относительно внутренней боковой поверхности камеры 4 завихритель 3, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля и закрепленный посредством внутренней резьбы 6 на штоке 2. Шток 2 закреплен в своей верхней части посредством сетчатого фильтра 5 к корпусу 1.
В выходном сечении направляющего перфорированного раструба закреплены по крайней мере два вихревых рассекателя потока, каждый из которых состоит из наклонных спиц 14 и 15, на которых с возможностью вращения закреплены винтовые цилиндры 16 и 17.
Возможен вариант, когда в выходном сечении направляющего перфорированного раструба 13 закреплен дополнительный рассекатель потока 18, выполненный в виде выпуклой в сторону винтовых цилиндров 16 и 17 круглой перфорированной пластины, причем перфорация пластины эквивалентна пористости поверхности рассекателя 8, выполненного в форме усеченного эллипсоида вращения.
Работа форсунки осуществляется следующим образом.
При подаче жидкости в корпус 1 под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа в камере 4 благодаря завихрителю 3 создаются вихревые потоки жидкости, которые устремляются в рассекатель 8 вихревого потока, а при последовательном прохождении расширяющихся потоков жидкости, истекающих через зазор 7 с внутренними полостями рассекателя - цилиндрической полостью 11 и эллиптической полостью 12, происходит образование веерообразного газожидкостного потока в виде пелены, т.е. реализуется механизм дробления капель жидкости.
Вихревая форсунка, содержащая полый цилиндрический корпус с рассекателем вихревого потока, в верхней части корпуса выполнена внешняя резьба для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, а в нижней части корпуса выполнена внешняя резьба для соединения с рассекателем вихревого потока посредством обоймы, выполненной в форме кольца, к которому прикреплена внешняя пористая поверхность рассекателя, выполненная в форме усеченного эллипсоида вращения, причем большая ось его фронтальной проекции разделяет внутреннюю цилиндрическую полость рассекателя от эллиптической полости, малая ось фронтальной проекции которой соосна с внутренней цилиндрической полостью, а внешняя пористая поверхность эквидистантна эллиптической поверхности внутренней полости, причем в корпусе имеется внутренняя цилиндрическая камера, которая служит для подвода жидкости и в которой установлен соосно и с зазором относительно ее внутренней боковой поверхности завихритель, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля и закрепленный посредством внутренней резьбы на штоке, который закреплен в своей верхней части посредством сетчатого фильтра к корпусу, при этом к обойме, выполненной в форме кольца, осесимметрично корпусу прикреплен направляющий раструб, а направляющий раструб выполнен перфорированным, причем в выходном сечении направляющего перфорированного раструба закреплены по крайней мере два вихревых рассекателя потока, каждый из которых состоит из наклонных спиц, на которых с возможностью вращения закреплены винтовые цилиндры, отличающаяся тем, что в выходном сечении направляющего перфорированного раструба закреплен дополнительный рассекатель потока, выполненный в виде выпуклой в сторону винтовых цилиндров круглой перфорированной пластины, причем перфорация пластины эквивалентна пористости поверхности рассекателя, выполненного в форме усеченного эллипсоида вращения.
