МЕХАНИЧЕСКАЯ ФОРСУНКА Российский патент 1994 года по МПК B05B1/34 

Изобретение относится к устройствам для распыливания жидкостей, а более конкретно для тонкодисперсного распыливания вязких жидкостей, и может найти применение в любых отраслях промышленности: пищевой, химической, строительной и др. при распыливании как вязких, так и невязких жидкостей и растворов.

Известна воздушно-механическая форсунка, содержащая корпус, жидкостную центробежную насадку с выходным каналом, охватывающую корпус [1] . В корпусе размещена цилиндрическая вставка с утолщением на конце, образующая с корпусом кольцевой канал для выхода воздуха. При выходе из форсунки жидкости придается вращательное движение, в результате чего за выходным каналом образуется пленка, которая под действием подаваемого сжатого воздуха распадается на отдельные капли.

Известна также пневматическая форсунка, которая содержит конический корпус, размещенный в нем вкладыш с каналом подачи жидкости, сопло для отвода распыливаемой жидкости, тангенциальный канал для подачи сжатого воздуха [2] . Сжатый воздух в такой форсунке подается тангенциально в полость, образованную между вкладышем и корпусом, и в результате получает вращательное движение. Поскольку корпус конический, скорость вращающегося воздуха увеличивается при приближении к соплу. Распыление жидкости производится в основном струей сжатого воздуха, а поступает жидкость в форсунку за счет инжекционного эффекта, создаваемого струей вытекающего из сопла сжатого воздуха.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является механическая форсунка, содержащая цилиндрическую головку с основанием и соплом на нем, размещенный внутри головки вкладыш с продольным каналом для подачи жидкости и соединенными с последним канавками на выходном по ходу движения жидкости участке вкладыша, установленном в головке без зазора.

Жидкость, проходя по канавкам, приобретает тангенциальную составляющую и составляющую поступательного движения. Скорость истечения жидкости увеличивается и повышается дисперсность распыла невязких жидкостей. Но с увеличением вязкости жидкости качество распыла ухудшается, канавки при распылении вязких жидкостей забиваются, и распыление прекращается.

Цель изобретения - осуществить мелкодисперсное распыливание вязких жидкостей.

Для этого в форсунке, содержащей цилиндрическую головку с основанием и соплом на нем, размещенный внутри головки вкладыш с продольным каналом для подачи жидкости и соединенными с каналом канавками на выходном по ходу движения жидкости участке вкладыша, установленном в головке без зазора, вкладыш имеет дополнительно кольцевую полость и дополнительные каналы для соединения этой полости с каналом подачи жидкости, размер поперечного сечения которого выбран большим размера поперечного сечения дополнительных каналов, а канавки выполнены на наружной поверхности выходного по ходу движения жидкости участка вкладыша, размещенного в головке с образованием камеры с основанием и стенками головки, причем канавки сообщены с каналом подачи жидкости через кольцевую полость. При этом канавки на наружной поверхности вкладыша выполнены по спирали, а основание головки - конусообразным.

На фиг. 1 изображена механическая форсунка, разрез; на фиг. 2 - вкладыш форсунки; на фиг. 3 - выходной участок вкладыша.

Форсунки (фиг. 1) содержит головку 1, вкладыш 2. Во вкладыше 2 выполнена кольцевая полость 3 и осевой продольный канал 4 для подачи жидкости. В стенке между осевым каналом 4 и кольцевой полостью 3 выполнены четыре отверстия - это дополнительные каналы 5, которые соединяют осевой канал 4 с кольцевой полостью 3. Поперечное сечение дополнительных каналов 5 меньше поперечного сечения осевого канала 4. На выходном участке 6 вкладыша 2, на его наружной поверхности имеются канавки 7, которые размещены по спирали (фиг. 2, 3). Входы канавок 7 сообщаются с кольцевой полостью 3. Между вкладышем 2 и основанием 9 головки 1 образована камера 10, куда попадает жидкость из канавок 7. На основании 9 имеется сопло 11. Основание 9 выполнено коническим. Основание 9 может быть и не наклонным.

Механическая форсунка работает следующим образом.

Распыливаемая жидкость под давлением через канал 4 и дополнительные каналы 5 попадает в кольцевую полость 3. При этом жидкость, проходя по дополнительным каналам 5, которые имеют поперечное сечение меньше, чем сечение канала 4, ускоряется и, попадая в кольцевую полость 3, приобретает тангенциальную составляющую. Кольцевая полость 3 является предварительной камерой закручивания вязкой жидкости, откуда вращаясь, жидкость поступает в канавки 7, где по спирали раскручивается и попадает в камеру 10, продолжая вращение и устремляясь к соплу 11. Если основание 9 конусообразное, то скорость движения жидкости еще выше. Вращающаяся жидкость преодолевает силу натяжения образующейся пленки и в виде мелкодисперсных капель выбрасывается через сопло 11 наружу.

Использование: в различных отраслях промышленности при распыливании как вязких, так и невязких жидкостей и растворов. Сущность изобретения: в механической форсунке во вкладыше выполнены кольцевые полости и дополнительные каналы для соединения последней с каналом подачи жидкости. Размер поперечного сечения канала подачи жидкости выбран большим размера поперечного сечения дополнительных каналов. Канавки выполнены на наружной поверхности выходного по ходу движения жидкости участка вкладыша, размещенного в головке с образованием с ее основанием и стенками камеры. Канавки сообщены с каналом подачи жидкости через кольцевую полость. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. МЕХАНИЧЕСКАЯ ФОРСУНКА, содержащая цилиндрическую головку с основанием и соплом на нем, размещенный внутри головки вкладыш с продольным каналом для подачи жидкости и соединенными с последним канавками на выходном по ходу движения жидкости участке вкладыша, установленном в головке без зазора, отличающаяся тем, что во вкладыше выполнены кольцевая полость и дополнительные каналы для соединения последней с каналом подачи жидкости, размер поперечного сечения которого выбран большим размера поперечного сечения дополнительных каналов, а канавки выполнены на наружной поверхности выходного по ходу движения жидкости участка вкладыша, размещенного в головке с образованием с ее основанием и стенками камеры, причем канавки сообщены с каналом подачи жидкости через кольцевую полость. 2. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что канавки на наружной поверхности вкладыша выполнены по спирали. 3. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что основание головки выполнено конусообразным.