Струйная форсунка

 

72) Автор. (54) СТРУЙНАЯ ФОРСУНКА

Изобретение относится к технике распыления жидкости в энергетике и химической технологии.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности:и:достигаемому результату является струййая форсунка, соцержашая корпус с накицной гайкой, расположенные в нем по оси жиклер и поршень с центральным сквозным каналом и элемент цля регулирования положения поршня в корпусе (lJ.

Однако возможность распыла только перегретой жицкости требует затрат энергии для нагревания жидкости перед ее диспергированием.

Цель изобретения уменьшение затрат энергии при диспергировании жидкости.

Указанная цель достигается тем, что струйная форсунка, соцержашая корпус с накидной гайкой, расположенные в нем по оси жиклер и поршень с центральным сквозным каналом и элемент для регулирования положения поршня в корпусе, снабжена. коническим насадком, установленным в корпусе между жиклером и поршнем коаксиально им с образованием с поршнем зазора и выполненным с осевым каналом, диаметр которого равен ди5 аметру жиклера, причем поршень выполнен со сквозными периферийными каналами.

Кроме того, элемент для регулирова10 ния выполнен в виде штифтов из упругого материала,,закрепленных на обрашенном к выходной кромке насадка торце.

На чертеже изображена струйная фор-. сунка, общий вид.

Она содержит корпус 1 с накидной гайкой 2, расположенные в нем по оси жиклер 3 и поршень 4 с центральным сквозным каналом и элемент для регулирования положения поршня 4 в «ор пусе 1. °

Форсунка также снабжена коническим насадком 6, установленным в корпусе 1 между жиклером 3 и поршнем 4 коаксиально им с образованием с поршЭнергия скоростного напора струи при ее торможении тратится нв вэвимодейст вне волнообразной поверхности струи с неподвижным газом, что приводит к дроблению жидкости на капли.

Таким образом, энергия нв дробление жидкости поставляется газовыми вих рями, которые в известных струйных форсункак препятствуют истечению жид кости.

Выполнение конического насадка с острой выходной кромкой диктуется необкоцимостью создания устойчивой струи, соосной центральному каналу поршня.

При притупленной выходной кромке зв счет аффекта смачивания жицкость имеет возможность образовывать струю нв различных участках торцовой поверхности, что приводит к случайным смещениям оси жидкой струи. Последнее обстоятельство может привести к попаданию струи нв боковую поверхность центрального канала и заполнению в этом месте всего npoKollHor сечения жидкостью.

Экспериментальные исследования показывают высокую эффективность работы . форсунки прн перепадах давления, не превышающих 2-5% перепада давления только нв прокачку жидкости через жиклер и насадок без ее дробления. Диаметры капель диспергироввнной жидкости при диметре жиклера 2 мм, расходе жидкости 12-40 r/ñ, перепадах давления

0,11-1,02 кгlем составляют 120-.

180 мкм. При тех же условиях при исте.чении жидкости только через жиклер и насадок нв том же расстоянии от торца жидкость не дробится нв капли.

Формула изобретения

1. Струйнвя форсунка, содержащая корпус с накидной гайкой, расположенные в нем по оси жиклер и поршень с центральным сквозным каналом и элемент для регулирования положения поршня в корпусе, о т л и ч в ю щ в я с я тем, что, с целью уменьшения затрат энергии при днспергироввнни жидкости, онв снабжена коническим нвсвцком, установленным в корпусе между жиклером и поршнем коаксивльно им с обрвзоввннем с поршнем зазора и выполненным с осевым каналом, диаметр которого равен диаметру жиклера, причем поршень выполнен со сквозными периферийными каналами.

Ю

2. Форсунка по и. 1, отл и чв --

3 820804 4 нем 4 зазора я выполненным с осевым каналом 7, диаметр которого равен диаметру жиклера 3, причем поршень 4 выполнен со сквозными периферийными каналами 8. Длина сквозного канала 5 поршня 4 равна десяти его диаметрам.

Элемент для регулирования выполнен в вице штифтов 9 из упругorо материала, например из тонкой стальной проволоки, закрепленных на обращенном к выходной кромке насадка 7 торце.

Форсунка работает следующим образом.

По нстечении жндкости под перепадом давления через жиклер 3 и конический насадок 6 в центральном сквозном канале 5 поршня 4 зв счет его большего диаметра, чем циаметр струи, созцвется пониженное давление газа прн его ажекции жидкой струей. Наиболее эффективно ато происходит нв длине канала 5 поршня 4, равной его 10 диаметрам. Увеличение длины канала 5 увеличивает потери иа трение двухфазной струи, при меньшей диане степень увлечения (ажекции) газа 25 уменьшается. За счет созданного рвзреженна газ через сквозные периферийные каналы 8 поршня 4 и через зазор между торцом сквозного канала 5 поршня 4 и ко;йияескнм нвсвдком 6 поступает в цент- зо ,ральный канал 5 поршня 4. Конический насадок 6 с острой кромкой способствует смешению газа с жидкостью без потерь кинетической энергии и не загромож» дает проход для газа. Процесс циркуляции 35 газа усиливается тем, что его отбор происходит с наружного торца поршня 4, r me статическое давление повышается за счет образования тороидальных вихрей у истекающей струи, в поступление газа, в зазор происходит на расстоянии от торца корпуса 1, равного длине выступающей части штифтов 9. Вращением накидной гайки 2 изгибают гибкие штифты 9 и изменяют зазор между коническим насадком 6 и торцом поршня 4, тем самым изменяют начальную скорость газа в центральном канале 5 поршня 4. Эффективное влияние на интенсивность смешения достигают в диапазоне осевого

50 расстояния между торцами конического нвсвцка 6 и поршня 4 практически от нуля до одного диаметра жиклерв 3. При меньшем зазоре мал расход газа, в при большем зазоре мала начальная скорость газа, что уменьшает воздействие газа

55 нв струю. !На выходе нз центрального сквозного. канала 5 поршня 4 двухфазная струя тормозится в неподвижном газе..

5 82 ю ш а я с я тем, что элемент, для регулирования выполнен в виде штифтов из упругого материала, закрепленных на обращенном к выходной кромке насацка торце.

0804 4

Источники информа ции, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ж 552116, кл. В 05 В 1/30, 1975

5. (Прототип), Составитель А. Чал-Борю

Редактор С. Лыжова Техред Л.Пекар Корректор Е. Рошко

Заказ 1578/11 Тираж 762 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4