Акустическая форсунка для распыливания растворов

Авторы патента:

B05B1/00 - Распыление; пульверизация; распылительные насадки (сопла) (смесители-распылители с соплами B01F 5/20; способы нанесения жидкостей или других текучих веществ на поверхность разбрызгиванием B05D; устройства для откачивания жидкостей F04; клапаны, например для водопроводов F16K)

Владельцы патента RU 2658023:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

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 распыливаемой 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. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является акустический распылитель - форсунка по патенту РФ №2328349, F02C 7/24, содержащая корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом, и распылитель, служащий для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из генератора, и закрепленный в корпусе посредством полого стержня со шнековым завихрителем на конце и буртиком для размещения кольцевой площадки, на которую вытекает жидкость из распылителя (прототип).

Недостатком известной акустической форсунки является то, что она не обеспечивает высокой степени распыла.

Технический результат - повышение эффективности распыления жидкости.

Это достигается тем, что в акустической форсунке для распыливания растворов, содержащей корпус с патрубками для подвода распыливаемой 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.

При этом к нижней части корпуса форсунки, к кольцу, соосно прикреплен внешний диффузор, а к конической поверхности шнекового распылителя прикреплен внутренний перфорированный диффузор, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси шнекового распылителя.

К внешнему диффузору, соосно прикреплен дополнительный рассекатель потока, выполненный в виде цилиндрической обечайки, на торцевой части которой, со стороны, противоположной диффузору, закреплена перфорированная пластина.

В нижнем сплошном диске дополнительного дискового распылителя, соединенным с верхним диском посредством по крайней мере трех крепежных элементов с образованием дросселирующего зазора между дисками, расположен дополнительный резонатор, который выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, на боковых и торцевых поверхностях которого размещены по крайней мере три калиброванных резонансных дросселя, причем частоты акустических колебаний регулируются подбором диаметров дросселей и объемом дополнительного резонатора.

На чертеже изображен общий вид акустической форсунки для распыливания растворов.

Акустическая форсунка для распыливания растворов содержит корпус 1 с патрубками для подвода распыливаемой жидкости и распыливающего агента, например воздуха или газа. Внутри корпуса 1 размещен генератор акустических колебаний в виде сопла 4 и резонатора, выполненного в виде звукового генератора 13, образованного резонатором Гельмгольца. Резонатор Гельмгольца выполнен в виде, по крайней мере одной, сферической полости, расположенной в стенке кольца 9 с конической поверхностью 7, которое через калиброванные прокладки 11 соединено с корпусом 1.

Сферическая полость звукового генератора 13 соединена калиброванным отверстием 12 с кольцевой щелью 5, образованной торцевыми плоскостями корпуса 1 и кольца 6 с боковой конической поверхностью, выполненного на полом стержне 3, который расположен внутри корпуса 1, осесимметрично ему, и служит для формирования образующегося факела распыливаемой жидкости, поступающей через канал полого стержня 3.

Распыливающий агент, например воздух или любой другой газ, поступает в газовый канал 2, а из него через кольцевую щель 5, сопло 4 устремляется навстречу шнековому распылителю 8, жестко закрепленному на конце полого стержня 3 и служащему для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из звукового генератора 13, образованного резонатором Гельмгольца. Жидкость подается из полого стержня 3 со шнековым распылителем 8 с завихрением, перекрывая сопло 4 для выхода распыливающего агента. Кольцо 6 с боковой конической поверхностью, выполненное на полом стержне 3, расположено с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса 1 посредством резьбового соединения 10, связывающего корпус 1 с кольцом 9 через калиброванные прокладки 11.

Резонатор Гельмгольца выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели 5, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца 6, посредством установки между корпусом 1 и кольцом 9 с конической поверхностью 7, калиброванных прокладок 11, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний.

В нижней части корпуса 14 шнекового распылителя 8 закреплен дополнительный дисковый распылитель 16, состоящий из резьбовой втулки с центральным отверстием 17, соединенным с полостью стержня 3 посредством калиброванного отверстия 15, верхнего диска 18, жестко соединенного с резьбовой втулкой с центральным отверстием 17, и нижнего сплошного диска 19, соединенного с верхним диском 18 посредством, по крайней мере, трех крепежных элементов 21 с образованием дросселирующего зазора 20 между дисками 18 и 19.

Возможен вариант, когда к нижней части корпуса форсунки, к кольцу 9, соосно прикреплен внешний диффузор 22, а к конической поверхности шнекового распылителя 8, прикреплен внутренний перфорированный диффузор 23, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров, лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси шнекового распылителя 8.

Акустическая форсунка для распыливания растворов работает следующим образом.

Распыливающий агент, например воздух, подается по газовому каналу 2, где встречает на своем пути звуковой генератор 13, выполненный в виде сферической полости, соединенной с соплом 4 посредством калиброванного отверстия 12. В результате прохождения звукового генератора 13 распыливающим агентом (например, воздухом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию раствора жидкости, подаваемого в канал 3. Из шнекового распылителя 8 жидкость вытекает в виде пленки навстречу распыливающему агенту, затем дробится под воздействием акустических колебаний воздуха на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с воздухом, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности 7 кольца 9, которое через калиброванные прокладки 11 соединено с корпусом 1.

Возможен вариант, когда к внешнему диффузору 22, соосно прикреплен дополнительный рассекатель потока, выполненный в виде цилиндрической обечайки 24, на торцевой части которой, со стороны, противоположной диффузору 22, закреплена перфорированная пластина 25.

Возможен вариант, когда в нижнем сплошном диске 19 дополнительного дискового распылителя 16, соединенным с верхним диском 18 посредством, по крайней мере, трех крепежных элементов 21 с образованием дросселирующего зазора 20 между дисками 18 и 19, расположен дополнительный резонатор 26, который выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, на боковых и торцевых поверхностях которого размещены по крайней мере три калиброванных резонансных дросселя 27, причем частоты акустических колебаний регулируются подбором диаметров дросселей 27 и объемом дополнительного резонатора 26.

1. Акустическая форсунка для распыливания растворов, содержащая корпус с патрубками для подвода распыливаемой 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, отличающаяся тем, что 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, при этом к нижней части корпуса форсунки, к кольцу, соосно прикреплен внешний диффузор, а к конической поверхности шнекового распылителя прикреплен внутренний перфорированный диффузор, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси шнекового распылителя.

2. Акустическая форсунка для распыливания растворов по п. 1, отличающаяся тем, что к внешнему диффузору, соосно, прикреплен дополнительный рассекатель потока, выполненный в виде цилиндрической обечайки, на торцевой части которой, со стороны, противоположной диффузору, закреплена перфорированная пластина.

3. Акустическая форсунка для распыливания растворов по п. 1, отличающаяся тем, что в нижнем сплошном диске дополнительного дискового распылителя, соединенном с верхним диском посредством по крайней мере трех крепежных элементов с образованием дросселирующего зазора между дисками, расположен дополнительный резонатор, который выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, на боковых и торцевых поверхностях которого размещены по крайней мере три калиброванных резонансных дросселя, причем частоты акустических колебаний регулируются подбором диаметров дросселей и объемом дополнительного резонатора.

Форсунка кочетова // 2657976

Комплексная форсунка // 2657492

Форсунка со сферическим рассекателем // 2657490

Форсунка типа кочстар // 2656585

Форсунка // 2656568

Вихревая форсунка // 2656567

Форсунка кочетова для распыливания жидкостей // 2656566

Пневматический распылитель кочетова // 2656565

Форсунка кочетова для распыливания жидкостей // 2656564

Комбинированная форсунка // 2658026

Изобретение относится к технике распыления жидкости и может быть использовано в противопожарной технике, в сельском хозяйстве, в устройствах химической технологии и в теплоэнергетике. Комбинированная форсунка содержит 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 втулки соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником, имеющим центральное отверстие и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки. 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. Кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости. 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. 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. На внешней боковой поверхности усеченного конуса имеются винтовые канавки. Осесимметрично центральному отверстию центрального сердечника выполнено дроссельное отверстие. К центральному сердечнику, жестко связанному с верхней цилиндрической ступенью двухступенчатой втулки сопла, соосно прикреплен внешний сплошной диффузор таким образом, чтобы не было перекрыто выходное сечение кольцевого зазора, соединенного по крайней мере с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке сопла. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности мелкодисперсного распыливания жидкости. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Пневматическая форсунка // 2658027

Изобретение относится к технике распыления жидкости и может быть использовано в противопожарной технике, в сельском хозяйстве, в устройствах химической технологии и в теплоэнергетике. Пневматическая форсунка для распыливания жидкостей содержит 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 втулки соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником, имеющим центральное отверстие и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки. 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. Кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости. 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. 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. На внешней боковой поверхности усеченного конуса имеются винтовые канавки. Рассекатель выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора. Осесимметрично центральному отверстию центрального сердечника установлен обтекатель, выполненный в виде конуса, на внешней конической поверхности которого имеются винтовые канавки. К центральному сердечнику, жестко связанному с верхней цилиндрической ступенью двухступенчатой втулки сопла, соосно прикреплен внешний сплошной диффузор таким образом, чтобы не было перекрыто выходное сечение кольцевого зазора, соединенного по крайней мере с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке сопла. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности мелкодисперсного распыливания жидкости. 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.

Форсунка со шнековым рассекателем // 2658031

Изобретение относится к технике распыления жидкостей. Форсунка содержит корпус, штуцер и соосно расположенную вставку-завихритель с внешней винтообразной нарезкой и расширяющимся коническим отверстием внутри. В штуцере выполнено входное цилиндрическое отверстие, соединенное с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе. В нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу сопло. Сопло выполнено двухступенчатым и соосным вставке-завихрителю. Первая ступень сопла является камерой смешения, которая выполнена в виде конфузора, последовательно соединенного с расширяющимся коническим отверстием, выполненным внутри вставки-завихрителя. Камера смешения может быть выполнена цилиндрической, последовательно соединенной с расширяющимся коническим отверстием, выполненным внутри вставки-завихрителя. Вторая ступень сопла является продолжением его первой ступени, выполненной в виде диффузора. На внутренней конической поверхности диффузора выполнена винтообразная нарезка. Осесимметрично корпусу во внутренней полости диффузора расположен рассекатель, выполненный в виде винтовой перегородки в виде конического шнека, упирающегося в перфорированную перегородку, закрепленную на срезе диффузора и выполненную в виде круга, к которому осесимметрично присоединен перфорированный конфузор. Пространство между стенками диффузора и винтовой перегородкой заполнено наполнителем из волокнистого упругого материала, например, путаной металлической проволокой или пластмассовой стружкой. Техническим результатом изобретения является повышение качества распыления жидкости, производительности форсунки, уменьшение гидравлических потерь. 1 ил.

Вихревая форсунка // 2658038

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей и растворов и может применяться в двигателестроении, химической и пищевой отраслях промышленности. Вихревая форсунка содержит корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса. В верхней части корпуса расположен штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода сжатого воздуха или газа. Штуцер соединен с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру. В месте выполнения диффузора для подвода сжатого воздуха размещены по крайней мере три резонансных полости, например сферические, с резонансными трубками. Резонансные трубки выходят в полость диффузора и выполняют функции горловин резонаторов Гельмгольца, настроенных на частоту звуковых колебаний, способствующих дополнительному дроблению капель жидкости и образованию более мелкодисперсного потока распыляемой жидкости. Для подвода жидкости, соосно и осесимметрично корпусу, посредством перфорированной шайбы, к внутренней поверхности штуцера с цилиндрическим отверстием, закреплена трубка для подвода жидкости. На конце трубки установлены по крайней мере три дроссельных трубки. Они расположены ниже резонансных полостей с резонансными трубками резонаторов Гельмгольца. Изобретение обеспечивает повышение эффективности распыления жидкости. 1 ил.