ФОРСУНКА Российский патент 1994 года по МПК B05B1/34 

Изобретение относится к распыливающим устройствам и может быть использовано в технологических процессах для охлаждения и обработки жидким раствором газовоздушного потока.

Известна форсунка струйно-центробежная, содержащая корпус в виде цилиндра с коническим сужением, ввинчивающуюся в корпус вставку с одним осевым и несколькими завихряющими каналами, расположенными симметрично к осевому каналу.

Недостатком известной форсунки является плохое качество распыления подаваемого агента при изменяющихся режимах работы форсунки.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является форсунка, содержащая корпус, имеющий рабочую камеру с выходным участком, сопло с центральным отверстием и размещенный в рабочей камере вкладыш с центральным каналом и тангенциальными эвольвентными каналами.

Недостатком известной форсунки является недостаточные экономичность и качество распыливания.

Задачей изобретения является повышение экономичности и качества распыливания.

Поставленная задача достигается тем, что форсунка, содержащая корпус, имеющий рабочую камеру с выходным участком, сопло с центральным отверстием и размещенный в рабочей камере вкладыш с центральным каналом и тангенциальными эвольвентными каналами, причем выходной участок рабочей камеры выполнен коническим, длиной, выбранной равной от 0,2 до 0,3 диаметра рабочей камеры, диаметр центрального канала вкладыша выбран равным от 0,03 до 0,04 диаметра вкладыша, а его тангенциальные эвольвентные каналы выполнены шестизаходными и наклонены к продольной плоскости под углом, выбранным равным от 40 до 45^о, а входные участки их соединены попарно идентичными по размерам, выполненными во вкладыше диаметральными каналами, причем площадь сечения каждого эвольвентного канала выбрана равной от 5 до 7 площадей сечения центрального канала, диаметр которого выбран равным диаметру центрального отверстия сопла.

Поставленная цель достигается тем, что в форсунке длина вкладыша выбрана равной от 0,35 до 0,45 его диаметра.

Поставленная цель достигается тем, что в форсунке длина центрального отверстия сопла выбрана равной от 0,5 до 1,0 его диаметра.

Поставленная цель достигается тем, что в форсунке тангенциальные эвольвентные каналы вкладыша выполнены прямоугольными глубиной, выбранной равной от 0,4 до 0,6 их ширины.

Поставленная цель достигается тем, что в форсунке входной участок рабочей камеры перед вкладышем выполнен в виде обратного конуса.

Поставленная цель достигается тем, что в форсунке диаметр центрального канала вкладыша выбран равным от 0,5 до 0,8 диаметра центрального отверстия сопла.

На фиг. 1 изображен общий вид форсунки; на фиг. 2 - вкладыш; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.

Форсунка содержит корпус 1, имеющий рабочую камеру 2 с выходным участком 3, сопло 4 с центральным отверстием 5 и размещенный в рабочей камере 2 вкладыш 6 с центральным каналом 7 и тангенциальными эвольвентными каналами 8.

Выходной участок 3 рабочей камеры 2 выполнен коническим, длиной, выбранной равной от 0,2 до 0,3 диаметра рабочей камеры 2, диаметр центрального канала 7 вкладыша 6 выбран равным от 0,03 до 0,04 диаметра вкладыша 6, а его тангенциальные эвольвентные каналы 8 выполнены шестизаходными и наклонены к продольной плоскости под углом, выбранным равным от 40 до 45^о, входные их участки соединены попарно идентичными по размерам диаметральными каналами 9, площадь сечения одного эвольвентного канала 8 выбрана равной от 5 до 7 площадям сечения центрального канала 7, диаметр которого выбран равным диаметру центрального отверстия 5 сопла 4.

Форсунка выполнена таким образом, что длина вкладыша 6 выбрана равной от 0,35 до 0,45 его диаметра.

Форсунка содержит сопло 4, длина центрального отверстия 5 которого выбрана равной от 0,5 до 1,0 его диаметра.

Форсунка содержит вкладыш 6, тангенциальные эвольвентные каналы 8 которого выполнены прямоугольными, глубиной, выбранной равной от 0,4 до 0,6 их ширины.

Форсунка содержит входной участок 10 рабочей камеры 2 перед вкладышем 6 в виде обратного конуса.

Форсунка выполнена таким образом, что диаметр центрального канала 7 вкладыша 6 выбран равным от 0,5 до 0,8 диаметра центрального отверстия сопла 4.

Форсунка работает следующим образом.

Распыливаемая жидкость из рабочей камеры 2 поступает через центральный канал 7 и тангенциальные эвольвентные каналы 8 вкладыша 6 в сопло 4 и через центральное отверстие 5 распыляется в рабочую зону, причем поток жидкости, проходящий через центральный канал 7, приобретает поступательное движение, а потоки через тангенциальные эвольвентные каналы 8 благодаря углу 40-45^о наклона названных каналов к продольной плоскости приобретают движение по спирали относительно оси форсунки, проходя выходной участок 3 в виде конуса, движутся с постоянно возрастающей радиальной скоростью, тем самым поток из центрального канала 7 закручивается и через центральное отверстие 5 сопла 4 выбрасывается поток жидкости, заряженный поступательным и вращательным движением. Диаметр центрального канала 7 вкладыша 6 и диаметр центрального отверстия 5 сопла 4 равны, благодаря чему обеспечивается равномерный мелкодисперсный факел распыляемой жидкости по всему объему факела.

Длина вкладыша 6 составляет 0,5-1,0 его диаметра, что обеспечивает направленное движение потоков через центральный канал 7 и тангенциальные эвольвентные каналы 8 и снижение энергоемкости форсунки. Изменение этого соотношения в большую сторону ведет к увеличению металло- и энергоемкости форсунки, а уменьшение - к ухудшению распыла жидкости.

Отношение длины центрального отверстия 5 к его диаметру, равное 0,5-1,0, обеспечивает равномерный мелкодисперсный распыл по всему углу раскрытия факела. При увеличении этого соотношения выходящий поток теряет часть приобретенных свойств, а именно вращательного движения, за счет увеличения площади контакта потока с центральным отверстием 5.

Прямоугольное сечение каналов, удовлетворяющее условию - глубина канала 8 равна 0,4-0,6 его ширины, обеспечивает равномерный распыл жидкости при задании выходному потоку максимального вращательного движения, т. е. максимальной радиальной скорости потоков через тангенциальные эвольвентные каналы 8 при пониженных давлениях подаваемой жидкости.

Обратный конус 10, диаметр основания которого равен диаметру вкладыша 6, обеспечивает равномерное распределение поступающего потока жидкости к каналам вкладыша 6 через рабочую камеру 2, что в свою очередь обеспечивает мелкодисперсный распыл жидкости.

Отношение диаметра центрального канала 7 вкладыша 6 к диаметру центрального отверстия сопла 4 составляет 0,5-0,8, благодаря чему увеличивается угол раскрытия факела и уменьшается дисперсность распыла при более низких давлениях подаваемой жидкости.

Таким образом, предложенные технические решения, представляющие в комплексе наиболее оптимальное сочетание конструктивных параметров, обеспечивают эффективный мелкодисперсный распыл жидкости с равномерным заполнением факела распыла при минимальных энергетических затратах. (56) Авторское свидетельство СССР N 503600, кл. B 05 B 1/34, 1976.

Авторское свидетельство СССР N 980853, кл. B 05 B 1/34, 1982.

Использование: в технологических процессах для охлаждения и обработки жидким раствором газовоздушного потока. Сущность изобретения: в форсунке выходной участок рабочей камеры выполнен коническим, длиной, равной 0,2 - 0,3 диаметра рабочей камеры. Диаметр центрального канала вкладыша выбран равным 0,03 - 0,04 диаметра вкладыша. Его тангенциальные эвольвентные каналы выполнены шестизаходными и наклонены к продольной плоскости под углом, равным 40 - 45 . Их входные участки соединены попарно идентичными по размерам выполненными во вкладыше диаметральными каналами. Площадь сечения каждого эвольвентного канала выбрана равной 5 - 7 площадей сечения центрального канала, диаметр которого выбран равным диаметру центрального отверстия сопла. Длина вкладыша выбрана равной 0,35 - 0,45 его диаметра. Длина центрального отверстия сопла выбрана равной 0,5 - 1,0 его диаметра. Тангенциальные эвольвентные каналы вкладыша выполнены прямоугольными с глубиной, равной 0,4 - 0,6 их ширины. Входной участок рабочей камеры перед вкладышем выполнен в виде обратного конуса. Диаметр центрального канала вкладыша выбран равным 0,5 - 0,8 диаметра центрального отверстия сопла. 5 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. ФОРСУНКА, содержащая корпус, имеющий рабочую камеру с выходным участком, сопло с центральным отверстием и размещенный в рабочей камере вкладыш с центральным каналом и тангенциальными эвольвентными каналами, отличающаяся тем, что выходной участок рабочей камеры выполнен коническим длиной, равной 0,2 - 0,3 диаметра рабочей камеры, диаметр центрального канала вкладыша - равным 0,03 - 0,04 диаметра вкладыша, а его тангенциальные эвольвентные каналы выполнены шестизаходными и наклонены к продольной плоскости под углом 40 - 45^o, а входные участки их соединены попарно идентичными по размерам, выполненными во вкладыше диаметральными каналами, причем площадь сечения каждого эвольвентного канала равна 5 - 7 площадям сечения центрального канала, диаметр которого равен диаметру центрального отверстия сопла. 2. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что длина вкладыша равна 0,35 - 0,45 его диаметра. 3. Форсунка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что длина центрального отверстия сопла равна 0,5 - 1,0 его диаметра. 4. Форсунка по пп. 1 - 3, отличающаяся тем, что тангенциальные эвольвентные каналы вкладыша выполнены прямоугольными глубиной, равной 0,4 - 0,6 их ширины. 5. Форсунка по пп. 1 - 4, отличающаяся тем, что входной участок рабочей камеры перед вкладышем выполнен в виде обратного конуса. 6. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что диаметр центрального канала вкладыша равен 0,5 - 0,8 диаметра центрального отверстия сопла.