Пневматическая форсунка с двухфазным потоком распыляемой жидкости

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 пневматической форсунке с двухфазным потоком распыляемой жидкости, 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, кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости к центральному сердечнику, к нижней части которого жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде перфорированной трубки с пробкой внизу в виде круглой пластины, а в центральном сердечнике, в средней его части, выполнена проточка, которая совместно с кольцевым зазором между соплом и центральным сердечником образует карман, который соединен через перегородку с дополнительным кольцевым зазором, жидкость из которого поступает в пленочном режиме на внутреннюю поверхность сплошного диффузора, образуя при этом разделенный перегородкой двухфазный поток распыляемой жидкости, причем к диффузору соосно прикреплена цилиндрическая обечайка, срез которой лежит в плоскости круглой пластины распылителя. 1 ил.

 

Изобретение относится к технике распыления жидкости.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является форсунка по патенту RU №2461427, А62С 31/02, опубл. 20.05.98, содержащая полый корпус с соплом и центральным сердечником. 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.

Однако распылитель такой конструкции не позволяет достичь 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 пневматической форсунке с двухфазным потоком распыляемой жидкости, 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, кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости к центральному сердечнику, к нижней части которого жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде перфорированной трубки с пробкой внизу в виде круглой пластины, а в центральном сердечнике, в средней его части, выполнена проточка, которая совместно с кольцевым зазором между соплом и центральным сердечником образует карман, который соединен через перегородку с дополнительным кольцевым зазором, жидкость из которого поступает в пленочном режиме на внутреннюю поверхность сплошного диффузора, образуя при этом разделенный перегородкой двухфазный поток распыляемой жидкости, причем к диффузору соосно прикреплена цилиндрическая обечайка, срез которой лежит в плоскости круглой пластины распылителя.

На чертеже представлена конструктивная схема форсунки.

Пневматическая форсунка с двухфазным потоком распыляемой жидкости содержит цилиндрический полый корпус 1 с каналом 3 для подвода жидкости и соосную, 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 соосным с ней центральным сердечником 7, имеющим центральное отверстие 9, и установленным с кольцевым зазором 10 относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки 4. Через центральное отверстие 9 центрального сердечника 7 подводится под давлением газ или воздух.

Кольцевой зазор 10 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. К центральному сердечнику 7, в его нижней части, жестко прикреплен распылитель 12, выполненный в виде перфорированной трубки с пробкой внизу в виде круглой пластины 13. К центральному сердечнику 7, жестко связанному с верхней цилиндрической ступенью 6 двухступенчатой втулки 4 сопла, соосно прикреплен внешний сплошной конический диффузор 15, образованный поверхностью усеченного конуса, при этом верхнее основание усеченного конуса расположено ниже выходного сечения кольцевого зазора 10 и не перекрывает его. В центральном сердечнике 7, в средней его части, выполнена проточка, которая совместно с кольцевым зазором 10 между соплом и центральным сердечником 7 образует карман 11, который соединен через перегородку 17 с дополнительным кольцевым зазором 16, жидкость из которого поступает в пленочном режиме на внутреннюю поверхность сплошного диффузора 15, образуя при этом разделенный перегородкой 17 двухфазный поток распыляемой жидкости.

К диффузору 15 соосно прикреплена цилиндрическая обечайка 14, срез которой лежит в плоскости круглой пластины 13 распылителя 12.

Пневматическая форсунка с двухфазным потоком распыляемой жидкости работает следующим образом.

В полость центрального отверстия 9 центрального сердечника 7 под давлением поступает газ (воздух), который поступает затем в перфорированный распылитель 12.

Жидкость под давлением подается в полость корпуса 1 форсунки и затем поступает по двум направлениям: первое - в кольцевую полость 8 через радиальные каналы 5, затем в кольцевой зазор 10 между соплом и центральным сердечником 7. При давлениях на входе более 0,2 МПа жидкость разгоняется с образованием пленки жидкости, которая не отрывается от его внешней поверхности. В результате чего на внешней поверхности сплошного диффузора 15 будет иметь место пленочный характер распыления (движения) жидкости, близкий к ее ламинарному режиму, а внутри сплошного диффузора 15 будет сформирован мелкодисперсный поток жидкости, близкий к турбулентному режиму его движения за счет соударения потоков жидкости и газа, движущемуся по перфорированной трубке 12. На выходе из сплошного внешнего диффузора 15 будет формироваться еще более мелкодисперсный поток распыляемой жидкости за счет взаимодействия потоков с ламинарным и турбулентным режимами движения жидкости и газа.

Наличие газовых включений в жидкости дополнительно возмущает ее поверхность, что приводит к волнообразованию и объемному дроблению жидкостной пленки.

Форсунка может использоваться в различных отраслях техники, где требуется создать распыленные потоки жидкости. Кроме того, форсунка может использоваться в различных технологических процессах, в которых требуется обеспечить высокую эффективность тепломассообменных процессов при распылении жидкостей.

Пневматическая форсунка с двухфазным потоком распыляемой жидкости, содержащая 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, отличающаяся тем, что кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости к центральному сердечнику, к нижней части которого жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде перфорированной трубки с пробкой внизу в виде круглой пластины, а в центральном сердечнике, в средней его части, выполнена проточка, которая совместно с кольцевым зазором между соплом и центральным сердечником образует карман, который соединен через перегородку с дополнительным кольцевым зазором, жидкость из которого поступает в пленочном режиме на внутреннюю поверхность сплошного диффузора, образуя при этом разделенный перегородкой двухфазный поток распыляемой жидкости, причем к диффузору соосно прикреплена цилиндрическая обечайка, срез которой лежит в плоскости круглой пластины распылителя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для выдачи, распыления ароматических, парфюмерных и/или косметических жидкостей, в том числе на водяной, спиртовой и масляной основе, в частности духов, парфюмерной воды, туалетной воды, одеколонов, душистой воды, и может быть использовано в сфере обслуживания населения, например в автоматических торговых парфюмерных аппаратах и других вендинговых аппаратах.

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 распыливания жидкостей и организации процесса смешения топлива с окислителем (воздухом) и предназначено для получения мелкодисперсных двухфазных потоков и аэрозолей в широком диапазоне размеров капель 10-20 мкм.

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.
Настоящее изобретение относится к способу для нанесения покрытия распылением на поверхности субстратов, в котором: (а) на первом этапе поддающееся термопластичной переработке вещество в экструдере расплавляют и тем самым разжижают, (b) на расплавленное вещество воздействуют давлением при помощи газа-носителя, (с) смесь, образующуюся из указанного расплавленного вещества и указанного газа-носителя, продавливают через одну или несколько форсунок, причем в зоне выходного отверстия форсунки к распыляемой струе подводят газ-распылитель, имеющий температуру, которая по меньшей мере столь же высока, как температура расплава, и (d) образующуюся распыляемую струю с расплавленным поддающимся термопластичной переработке веществом направляют на поверхность субстрата, причем вещество в форме капель в текучем состоянии попадает на поверхность субстрата, образует непрерывное покрытие на поверхности субстрата и затем затвердевает.

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Сушилка для растворов и суспензий содержит корпус, в котором расположена акустическая пневматическая форсунка для подачи высушиваемого материала, который распыляется под действием топочных газов с температурой до 900°C, образующиеся в процессе подсушки гранулы материала падают на газораспределительную решетку и досушиваются в кипящем слое, создаваемом теплоносителем, поступающим в нижнюю часть корпуса под решетку с температурой до 200°C, который поступает через нижнюю часть корпуса, отделенную от конической части корпуса газораспределительной решеткой посредством стакана с перфорированным дном, через которое поступает теплоноситель с температурой до 200°C, а теплоноситель удаляется через отверстия газораспределительной решетки в систему улавливания, состоящую из акустической установки, циклона и рукавного фильтра.

Изобретение относится к способу сушки растворов с получением гранулированного продукта, обладающего повышенной гигроскопичностью. Установка для сушки и прокалки катализатора содержит распылительную сушилку, предназначенную для сушки и грануляции катализатора из раствора.

Изобретение относится к устройствам распыления жидкостей для мокрой очистки газовых выбросов и может быть использовано в химической и нефтяной промышленности. Форсунка содержит цилиндрическую камеру 1 для подвода газа, осевой ороситель 3 с дроссельными отверстиями 6 для подвода жидкости и завихритель 8 газожидкостного потока.

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй.

Изобретение относится к средствам пожаротушения, в частности переносным (ранцевым) средствам пожаротушения. В мобильной установке пожаротушения двухфазный распылитель выполнен с корпусом, на цилиндрической части которого закреплена вихревая кольцевая камера с патрубком для подачи жидкости.

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.

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 пневматической форсунке с двухфазным потоком распыляемой жидкости, 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, кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости к центральному сердечнику, к нижней части которого жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде перфорированной трубки с пробкой внизу в виде круглой пластины, а в центральном сердечнике, в средней его части, выполнена проточка, которая совместно с кольцевым зазором между соплом и центральным сердечником образует карман, который соединен через перегородку с дополнительным кольцевым зазором, жидкость из которого поступает в пленочном режиме на внутреннюю поверхность сплошного диффузора, образуя при этом разделенный перегородкой двухфазный поток распыляемой жидкости, причем к диффузору соосно прикреплена цилиндрическая обечайка, срез которой лежит в плоскости круглой пластины распылителя. 1 ил.

Наверх