Эвольвентное сопло

 

О П И с А Н И Е (11173О373

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.05.78 (21) 2613745, 23-05 (51) М. Кл.

В 05В 7/10 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень № 16 (53) УДК 66.069.83 (088.8) ло делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (72) Авторы изобретения

С. Н. Дмитриев, В. С. Галустов и В. Л. Ломтев

Ярославский политехнический институт (71) Заявитель

Р (54) ЭВОЛЪВЕНТНОЕ СОПЛО

Изобретение относится к распылительной технике и может быть использовано для тонкого диспергирования технологических жидкостей растворов и суспензий.

Известна центробежная форсунка с центральным подводом жидкости и использованием вкладышей-завихрителей и с тангенциальным подводом жидкости (1).

Недостатком ее является низкая степень диспергирования жидкости. 10

Повышение качества диспергирования достигается в ней за счет увеличения давления жидкости, т. е. за счет увеличения затрат энергии на распыливание.

Известно также наиболее близкое к пред- 15 лагаемому эвольвентное сопло, содержащее входной патрубок, камеру закручивания и крышку (2).

Недостатком его является низкая степень диспергирования жидкости, связанная с or- 20 раниченностью поверхностной энергии.

Цель изобретения — повышение эффективности распыливания.

Указанная цель достигается тем, что эвольвентное сопло, содержащее входной 25 патрубок, камеру закручивания и крышку, согласно изобретению, снабжено последовательно установленными во входном патрубке по направлению подачи жидкости входным соплом и вкладышем, состоящим 30 из конфузора, камеры смешения и дпффузора, причем в боковых стенках входного патрубка выполнены щелевые каналы, а диаметр выходного отверстия сопла составляет

0,5 — 0,95 диаметра камеры смешения.

Кроме того, щелевые каналы выполнены наклонными и являются продолжением канала, образованного наружной поверхностью входного сопла, выполненной конпчески сходящейся в направлении подачи жидкости, и конфузором вкладыша, а пх ширина равна расстоянию от среза входного сопла до камеры смешения.

На фиг. 1 и 2 изображено эвольвентное сопло в двух проекциях.

Предлагаемое эвольвептное сопло содержит входной патрубок 1, камеру 2 закручивания и крышку 3.

Оно также снабжено последовательно установленными во входном патрубке 1 по направлению подачи жидкости входным соплом 4 и вкладышем 5, состоящим из конфузора б, камеры 7 смешения и диффузора

8, причем в боковых стенках входного патрубка 1 выполнены щелевые каналы 9, а диаметр выходного отверстия сопла 4 составляет 0,5 — 0,95 диаметра камеры 7 смешения.

Кроме того, щелевые каналы 9 выполнены наклонными и являются продолжением

730373 канала 10, образованного наружной поверхностью входного сопла 4, выполненной конически сходящейся в направлении подачи жидкости, и конфузором 6 вкладыша 5, а их ширина равна расстоянию от среза вход- 5 ного сопла 4 до камеры 7 смешения.

Камера 2 закручивания выполнена в выходном сопле 11.

Эвольвентное сопло работает следующим образом. 10

Жидкость подается во входной патрубок

1 и через входное сопло 4 в виде струи попадает в камеру 7 смешения вкладыша 5, отверстие которой равно диаметру струи, при этом жидкость эжектирует газ через 15 щелевые каналы 9 в боковой поверхности входного патрубка 1.

Для увеличения количества эжектируемого газа во входное сопло 1 можно поместить винтовой вкладыш 5, однако при 20 этом снизится давление в камере 2 закручивания.

В камере 7 смешения происходит перемешивание жидкости и эжектированного газа, а в диффузоре 8 — повышение давления 25 жидкости. При этом газ частично растворяется, а нерастворившиеся пузырьки сжимаются до давления жидкости. Далее смесь жидкости и газа подается в камеру 2 закручивания, где она приобретает интенсив- 30 ное вращательное движение. При истечении из выходного сопла 11 газовые пузырьки, находящиеся в жидкости, за счет резкого снижения давления мгновенно расширяются, т. е. происходят как бы «микровзрывы» 35 пузырьков газа, приводящие к значительному повышению дисперсности распыла.

Кроме того, при истечении пленки из выходного сопла 11 происходит интенсивная десорбция растворенного в жидкости газа, 40 вызывающая дополнительную турбулизацию поверхности пленки и образовавшихся капель и приводящая к дополнительному дроблению.

Пузырьки газа, распределенные в жидко- 45 сти, приводят к снижению ее эффективной вязкости, что также способствует эффективности дробления.

Эжекция газа в жидкость осуществляется за счет энергии самой жидкости и при- 50 водит к перераспределению общих затрат энергии на распыливание в сторону увеличения ее полезной составляющей, расходуемой непосредственно на образование новой поверхности, т. с. на дробление. Следствием этого является повышение эффективности работы (к. п. д.) данного устройства.

Данное эвольвентное сопло позволяет значительно повысить качество распыливания без увеличения общих энергозатрат. В этом состоит его экономическая эффективность. При одних и тех же удельных расходах энергии распыливания такое эвольвентное сопло позволяет получить более тонкий и равномерный распыл.

Использование этого сопла позволит существенно интенсифицировать процессы тепломассопереноса, протекающие в дисперсных системах.

Формула изобретения

1. Эвольвентное сопло, содержащее входной патрубок, камеру закручивания и крышку, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности распыливания, оно снабжено последовательно установленными во входном патрубке по направлению подачи жидкости входным соплом и вкладышем, состоящим из конфузора, камеры смешения и диффузора, причем в боковых стенках входного патрубка выполнены щелевые каналы, а диаметр выходного отверстия сопла составляет 0,5 — 0,95 диаметра камеры смешения.

2. Сопло по п. 1, отл ич а ю ще ес я тем, что щелевые каналы выполнены наклонными и являются продолжением канала, образованногG наружной поверхностью входного сопла, выполненной конически сходящейся в направлении подачи жидкости, и конфузором вкладыша, а их ширина равна расстоянию от среза входного сопла до камеры смешения.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Хавкин Ю. И. Центробежные форсунки. Л., «Машиностроение», 1976, с. 23.

2. Лебедюк Г. К. и др. Распыливающие устройства в аппаратах газоочистки. М., «ЦИНТИхимнефтемаш», 1976, с. 16 — 17 (прототип) .

730373

Рие, г

Редактор Т. Никольская

Заказ 760/6 Изд. Ме 299 Тираж 810 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4(5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель А. Чал-Борю

Техред В. Серякова

Корректоры: О. Данишева и Л. Орлова