Форсунка акустическая

Авторы патента:

B05B17/04 - устройства, приспособленные для разбрызгивания или распыления специальными способами

Владельцы патента RU 2657487:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. Акустическая форсунка 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. Акустическая 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 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. Акустический блок состоит из двух резонансных структур. Одна из резонансных структур расположена в верхней части цилиндрической гильзы и выполнена в виде по крайней мере двух резонаторов Гельмгольца, состоящих из резонаторных сферических камер с горловиной. Вторая резонансная структура примыкает к торцевой поверхности сопла с днищем и цилиндрическим дроссельным отверстием и выполнена в виде дополнительной резонансной камеры, выполненной в виде кольцевой выемки в цилиндрической гильзе, отделенной от акустической полости кольцевой перегородкой, в которой закреплены резонансные втулки. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности распыления путем увеличения факела распыла. 1 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, F02C 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 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, при этом акустический блок состоит из двух резонансных структур, одна из которых расположена в верхней части цилиндрической гильзы и выполнена в виде по крайней мере двух резонаторов Гельмгольца, состоящих из резонаторных сферических камер с горловиной, а вторая резонансная структура примыкает к торцевой поверхности сопла с днищем и цилиндрическим дроссельным отверстием и выполнена в виде дополнительной резонансной камеры, выполненной в виде кольцевой выемки в цилиндрической гильзе, отделенной от акустической полости кольцевой перегородкой, в которой закреплены резонансные втулки.

На чертеже представлена схема акустической форсунки.

Форсунка акустическая 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 для подвода жидкости, соединенное со смесительной камерой 9 сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой 10. Воздух или газ под давлением поступает через штуцер подвода 11 сжатого воздуха в акустическую полость 14, расположенную между внутренней поверхностью цилиндрической гильзы 2 и внешней поверхностью 13 конической камеры 4.

Акустический блок состоит из двух резонансных структур, одна из которых расположена в верхней части цилиндрической гильзы 2 и выполнена в виде по крайней мере двух резонаторов Гельмгольца, состоящих из резонаторных сферических камер 12 с горловиной 15. Вторая резонансная структура примыкает к торцевой поверхности сопла 5 с днищем 7 и цилиндрическим дроссельным отверстием 8 и выполнена в виде дополнительной резонансной камеры 16, выполненной в виде кольцевой выемки в цилиндрической гильзе 2, отделенной от акустической полости 14 кольцевой перегородкой, в которой закреплены резонансные втулки 17.

На внутренней поверхности центрального цилиндрического дроссельного отверстия 8, расположенного в торцевой поверхности сопла 5, посредством не менее двух спиц закреплен закручиватель потока жидкости в виде шнека 19, установленного с возможностью вращения на оси 18, один конец которой закреплен на спицах, а другой - на перфорированном распылителе 20, установленном между смесительной камерой 9 сопла и диффузорной выходной камерой 10.

Форсунка акустическая работает следующим образом.

Распыляемая жидкость поступает в корпус 1 через центральное отверстие 3, затем в коническую камеру 4, соосную корпусу 1. Из конической камеры 4 жидкость направляется к соплу 5 и по центральному цилиндрическому дроссельному отверстию 8 - в смесительную камеру 9. Воздух под давлением поступает через штуцер подвода 11 сжатого воздуха в акустическую полость 14. При этом в резонаторных сферических камерах 12 с горловиной 15 происходят скачки давления сжатого воздуха из-за явлений, сопутствующих работе резонаторов Гельмгольца. Для увеличения степени мелкодисперсности распыла предусмотрена дополнительная резонансная камера 16, выполненная в виде кольцевой выемки в цилиндрической гильзе 2, отделенной от акустической полости 14 кольцевой перегородкой, в которой закреплены резонансные втулки 17. Дополнительная резонансная камера 16, являясь дополнительным резонатором Гельмгольца, усиливает степень мелкодисперсности распыла газожидкостного потока форсункой. Количество резонансных структур акустического блока определяется необходимой требуемой частотой пульсации выходящего из смесительной камеры 9 сопла 5 газожидкостного потока, способствующего увеличению мелкодисперсности распыляемого факела форсунки.

Закручиватель потока жидкости в виде шнека 19, установленного с возможностью вращения на оси 18, расположенной между торцевой поверхностью сопла 5 и перфорированным распылителем 20, установленным между смесительной камерой 9 сопла и диффузорной выходной камерой 10, позволяет усилить степень мелкодисперсности распыла газожидкостного потока форсункой.

1. Форсунка акустическая, 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 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, отличающаяся тем, что этот акустический блок состоит из двух резонансных структур, одна из которых расположена в верхней части цилиндрической гильзы и выполнена в виде по крайней мере двух резонаторов Гельмгольца, состоящих из резонаторных сферических камер с горловиной, а вторая резонансная структура примыкает к торцевой поверхности сопла с днищем и цилиндрическим дроссельным отверстием и выполнена в виде дополнительной резонансной камеры, выполненной в виде кольцевой выемки в цилиндрической гильзе, отделенной от акустической полости кольцевой перегородкой, в которой закреплены резонансные втулки.

2. Форсунка акустическая по п. 1, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности центрального цилиндрического дроссельного отверстия, расположенного в торцевой поверхности сопла, посредством не менее двух спиц закреплен закручиватель потока жидкости в виде шнека, установленного с возможностью вращения на оси, один конец которой закреплен на спицах, а другой - на перфорированном распылителе, установленном между смесительной камерой сопла и диффузорной выходной камерой.

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. В установке для сушки растворов и суспензий в кипящем слое инертных тел, содержащей сушильную камеру с подвижной газораспределительной решеткой в нижней ее части, выполненной в виде вращающегося полого перфорированного цилиндра, находящегося в зацеплении с зубчатым барабаном, отработавшие запыленные газы подвергаются предварительной акустической обработке в акустической установке.

Вихревая акустическая форсунка // 2656459

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.

Форсунка акустическая с вихревым распылителем // 2656445

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.

Акустическая форсунка // 2654736

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.

Акустическая форсунка с распылительным диффузором // 2653832

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.

Акустическая вихревая форсунка // 2650929

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.

Акустическая форсунка // 2650921

Вихревая испарительно-сушильная камера // 2650252

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.

Распылительная сушилка со встречными закрученными потоками типа взп // 2647921

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

Сушильная установка для высоковлажных материалов // 2647004

Вихревая акустическая форсунка с вихревым блоком // 2657488

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. Вихревая акустическая форсунка с вихревым блоком 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. Вихревая форсунка также содержит акустический блок. 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. 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 для подвода сжатого воздуха или газа 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.

Акустическая форсунка для распыливания растворов // 2658021

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. Технический результат - повышение эффективности распыления жидкости. Это достигается тем, что в акустической форсунке для распыливания растворов, содержащей корпус с патрубками для подвода распиливаемой жидкости и распыливающего агента, внутри которого размещен генератор акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненного в виде звукового генератора, образованного резонатором Гельмгольца, выполненного в виде по крайней мере одной сферической полости, расположенной в стенке кольца с конической поверхностью, которое через калиброванные прокладки соединено с корпусом, при этом сферическая полость звукового генератора соединена калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца с боковой конической поверхностью, выполненного на полом стержне, который расположен внутри корпуса, осесимметрично ему, и служит для формирования образующегося факела распыливаемой жидкости, поступающей через канал полого стержня к шнековому распылителю, жестко закрепленному на конце полого стержня, и служащему для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из звукового генератора, образованного резонатором Гельмгольца, а кольцо с боковой конической поверхностью, выполненное на полом стержне, расположено с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения, связывающего корпус с кольцом через калиброванные прокладки, причем резонатор Гельмгольца выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца, посредством установки между корпусом и кольцом с конической поверхностью, калиброванных прокладок, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний, в нижней части корпуса шнекового распылителя закреплен дополнительный дисковый распылитель, состоящий из резьбовой втулки с центральным отверстием, соединенным с полостью стержня посредством калиброванного отверстия, верхнего диска, жестко соединенного с резьбовой втулкой с центральным отверстием, и нижнего сплошного диска, соединенного с верхним диском посредством по крайней мере трех крепежных элементов с образованием дросселирующего зазора между дисками. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Акустический блок для форсунки // 2658029

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. Акустический блок для форсунки 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. К цилиндрической гильзе, в ее нижней части подсоединено сопло, выполненное в виде перевернутого стакана. В днище стакана 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. 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 для подвода сжатого воздуха или газа 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. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Форсунка вихревая // 2658030

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. Форсунка вихревая содержит корпус с камерой завихрения и сопло. Корпус выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой с внутренней резьбой и расширительной камерой, соосной корпусу. Соосно корпусу в его нижней части подсоединено к гильзе посредством резьбы сопло, выполненное в виде перевернутого стакана. В днище стакана выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с по крайней мере двумя наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий, расположенных в торцевой поверхности сопла, где также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой. В диффузорной выходной камере установлен рассекатель, выполненный в виде по крайней мере трех спиц. Каждая из спиц 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. Само тело вращения расположено в нижней части за срезом диффузорной выходной камеры. 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. Рассекатель выполнен в виде двух спиц, каждая из которых одним концом закреплена на внешней поверхности диффузорной выходной камеры, перпендикулярно образующим ее поверхности, а другим - на оси, на которой с возможностью вращения установлено тело вращения, выполненное в виде шара, центр которого лежит на оси диффузорной выходной камеры. Поверхность тела вращения, выполненного в виде шара, установленного на оси с возможностью вращения, выполнена перфорированной. В цилиндрической гильзе расположен акустический блок, выполненный с подводом сжатого воздуха в виде тороидальной оболочки прямоугольного сечения с резонансными втулками, образующими резонаторы Гельмгольца, соединяющимися посредством входного отверстия для входа сжатого воздуха с полостью тороидальной оболочки, в которой они закреплены. Выход сжатого газа из акустического блока осуществляется через выходные дроссельные втулки, которые расположены в нижней части акустического блока и направлены в сторону смесительной камерой сопла. К поверхности тела вращения, выполненного в виде шара, установленного на оси с возможностью вращения, установлены элементы, осуществляющие его вращение, например, в виде отрезков винтовых лопастей. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности распыления путем увеличения факела распыла. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.