РАЗБРЫЗГИВАТЕЛЬ ЖИДКОСТИ Российский патент 1995 года по МПК B05B1/34 

Изобретение относится к устройствам диспергирования жидкости и может быть использовано в фермских аккумуляторах естественного холода для намораживания льдобунта и охлаждения оборотной воды, а также в системах пожаротушения и опреснения морской воды методом вымораживания.

Известен центробежный разбрызгиватель жидкости, содержащий входной тангенциальный патрубок, вихревую камеру с днищем и крышкой, в центральной части которой размещено сопло, посадочное седло для стойки, выполненное внутри цилиндрического колпачка, размещенного на днище в сторону сопла и соосно с ним, колпачок установлен в отверстии днища с возможностью осевого перемещения и фиксации его положения относительно внутренней кромки сопла и имеет выпуклый, сферической формы торец с диаметром сферы, превышающим диаметр сопла, при этом наружная цилиндрическая поверхность колпачка снабжена винтовой нарезкой, выполненной в направлении, противоположном направлению потока жидкости в вихревой камере [1].

К его недостаткам относятся невозможность работы в брандспойтном режиме и значительное гидросопротивление разбрызгивателя.

Известна также форсунка для распыления жидкости, содержащая корпус с соплом, установленным с возможностью осевого перемещения и коаксиально размещенный в корпусе вкладыш с завихряющим винтовым элементом и с осевым и боковыми каналами, причем завихряющий винтообразный элемент выполнен в виде последовательно соединенных друг с другом по меньшей мере двух витков, один конец элемента соединен с вкладышем, а другой - с корпусом [2].

Ее недостатком является отсутствие брандспойтного режима работы и значительная трудоемкость регулирования режимов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является разбрызгиватель жидкости, содержащий корпус, вихревую камеру с тангенциальными каналами, установленную с возможностью перемещения вдоль оси корпуса и сопло [3].

К его недостаткам относятся сложность обслуживания, недостаточно широкий диапазон функциональных возможностей и невозможность оперативного изменения режимов работы.

Технический эффект заключается в упрощении обслуживания и расширение функциональных возможностей путем оперативного регулирования в процессе работы дисперсности распыла и дальности выброса жидкости.

Это достигается тем, что разбрызгиватель, содержащий корпус, вихревую камеру с тангенциальными каналами, установленную с возможностью перемещения вдоль оси корпуса, и сопла согласно изобретению, снабжен коаксиально установленным с кольцевым зазором во входном конце корпуса коническим обтекателем, наружный диаметр которого выбран равным внутреннему диаметру вихревой камеры, при этом сопло закреплено на корпусе, а последний выполнен ступенчато расширяющимся к его входному концу.

Кроме того, вихревая камера выполнена в виде патрубка, наружный диаметр которого выбран уменьшающимся к его выходному концу, при этом разбрызгиватель снабжен системой рычагов, кинематически связанной с вихревой камерой.

На фиг.1 изображен разбрызгиватель жидкости в брандспойтном режиме работы, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - в форсуночном режиме работы, продольный разрез.

Он содержит ступенчато расширяющийся ко входному концу корпус 1 с закрепленным на выходном конце соплом 2, вихревую камеру, выполненную в виде патрубка 3 с тангенциальными каналами 4, наружный диаметр которого выбран уменьшающимся к его выходному участку, конический обтекатель 5 с кронштейнами 6, наружный диаметр которого выбран равным внутреннему диаметру вихревой камеры и коаксиально установленный с кольцевым зазором во входном конце корпуса, систему рычагов 7 и 8 на осях 9 и 10 кинематически связанную с вихревой камерой, кронштейн 11, закрепленный к корпусу, трубу 12, закрепленную к входному концу корпуса, трос 13, соединенный с рычагом 8.

Устройство работает следующим образом.

В процессе намораживания льдобунта на открытой площадке (при установке системы подачи воды на краю площадки в утепленной кабине) вода по трубе 12 нагнетается насосом в корпус 1. Если трос 13 оператором отпущен, патрубок 3 давлением воды выталкивается до упора и выходной конец патрубка выступает за пределы конической поверхности сопла 2. При этом входные отверстия тангенциальных каналов 4 перекрыты внутренней поверхностью корпуса 1. Вода движется по кольцевому зазору и попадает в полость патрубка 3, в которой увеличивает скорость по принципу работы брандспойта и компактно с незначительным диспергированием выбрасывается в виде сжатой в поперечнике струи на максимальное расстояние до противоположного края площадки. Таким образом, обеспечивается намораживание льдобунта с дальнего края площадки. По мере приближения границы льдобунта к разбрызгивателю оператор натяжением троса 13 перемещает патрубок 3 рычагами 7 и 8 к обтекателю 5, входные отверстия тангенциальных каналов 4 приоткрываются, сообщаясь с кольцевым зазором, и часть жидкости, поступая по каналам 4, завихряет поток в полости патрубка 3. В этом случае возрастает дисперсность струи и уменьшается дальность полета ее. Степень охлаждения струи в полете при минусовых температурах воздуха компенсируется повышением дисперсности капель. При намораживании льдобунта на минимальном расстоянии от разбрызгивателя трос 13 натягивают до предела, при котором входной конец патрубка 3 упирается в обтекатель 5, центральный вход патрубка перекрывается, а выходной конец фиксируется в зоне сопряжения цилиндрической и конической поверхностях сопла 2. Вода при этом из кольцевого зазора полнопоточно поступает по тангенциальным каналам 4, максимально завихряя поток в полости патрубка 3, и мелкодисперсно с заданным наибольшим конусом распыла разбрызгивается, что компенсирует охлаждение воды при намораживании на минимальном расстоянии от разбрызгивателя.

Данная конструкция по сравнению с известными упрощает обслуживание разбрызгивателя и расширяет функциональные возможности, обеспечивает оперативное изменение режима работы, что повышает качество формирования льдобунта и снижает потери воды.

Использование: в фермских аккумуляторах естественного холода для намораживания льдобунта и охлаждения оборотной воды, а также в системах пожаротушения и опреснения морской воды методом вымораживания. Сущность изобретения: разбрызгиватель снабжен коаксиально установленным с кольцевым зазором во входном конце корпуса коническим обтекателем. Наружный диаметр обтекателя выбран равным внутреннему диаметру вихревой камеры. Сопло закреплено на корпусе. Корпус выполнен ступенчато расширяющимся ко входному концу. Вихревая камера выполнена в виде патрубка, наружный диаметр которого выбран уменьшающимся к его выходному концу. Разбрызгиватель снабжен системой рычагов, кинематически связанной с вихревой камерой. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. РАЗБРЫЗГИВАТЕЛЬ ЖИДКОСТИ, содержащий корпус, вихревую камеру с тангенциальными каналами, установленную с возможностью перемещения вдоль оси корпуса и сопло, отличающийся тем, что он снабжен коаксиально установленным с кольцевым зазором во входном конце корпуса коническим обтекателем, наружный диаметр которого выбран равным внутреннему диаметру вихревой камеры, при этом сопло закреплено на корпусе, а последний выполнен ступенчато расширяющимся к его входному концу. 2. Разбрызгиватель по п.1, отличающийся тем, что вихревая камера выполнена в виде патрубка, наружный диаметр которого выбран уменьшающимся к его выходному концу. 3. Разбрызгиватель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен системой рычагов, кинематически связанной с вихревой камерой.