ФОРСУНКА Российский патент 1997 года по МПК B05B7/06 B05B1/08 

Изобретение относится к устройствам для распыливания жидкостей сложной реологии, а именно вязкоупругих жидкостей.

Известны конструкции форсунок, содержащих корпус, магистраль подачи распыливающего газообразного компонента, расположенную коаксиально ей магистраль подачи распыливаемой жидкости и выходное устройство, обеспечивающее начальное возмущение струи жидкости (1), (2).

Работа этих устройств основана на принципе разрушения струи за счет начальных возмущений в виде поперечных упругих колебаний, развивающихся под действием аэродинамических сил сопротивления среды, в которой происходит дробление распыливающего газообразного компонента.

Известна также конструкция форсунки, которая содержит корпус, магистраль подачи газообразного компонента, магистраль подачи распыливаемой жидкости, камеру смешения (мульгирования) и выходное устройство (3).

Принцип работы такой форсунки построен на газонасыщении топливного потока, что более эффективно по сравнению с генерированием начальных возмущений сплошной струи в рассмотренных выше конструкциях.

Магистраль подачи жидкости в этой известной форсунке загромождена строительными элементами, которые увеличивают гидравлическое сопротивление форсунки и снижают ее эффективность при распыливании вязкоупругих жидкостей.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является форсунка для распыления жидкости, которая содержит корпус, соединенную с патрубком для подачи жидкости полую трубку, установленную в корпусе с образованием в нем кольцевого канала, сообщенного с патрубком для подвода газа, и сопла на концах корпуса и трубки, выходные отверстия которых расположены в одной плоскости. Полая трубка выполнена с отверстием, сообщающим ее полость с кольцевым каналом (4).

Недостатком такой конструкции является непрерывная подача распыляющего газа, которая ведет к увеличению его расхода. Применение такой конструкции не эффективно для распыливания вязкоупругих жидкостей, где затруднено газонасыщение.

Задачей изобретения является разработка форсунки, в которой эффективное распыливание вязкоупругой жидкости обеспечивается при снижении расхода распыливающего газа.

Задача решается тем, что в форсунке, содержащей корпус и соединенную с патрубком для подвода жидкости полую трубку, установленную в корпусе с образованием с ним кольцевого канала, сообщенного с патрубком для подвода газа, согласно изобретению полая трубка снабжена подвижным насадком, установленным в корпусе с возможностью продольного перемещения и периодического образования кольцевой щели, сообщаемой с кольцевым каналом, при этом подвижный насадок подпружинен относительно корпуса.

На фиг. 1 изображена форсунка, разрез по главной оси симметрии; на фиг. 2 кольцевая щель "а", образуемая между полой трубкой и подвижным насадком.

Форсунка содержит корпус 1, который при помощи резьбового соединения 2 крепится на полой трубке 3, подвижный насадок 4, имеющий возможность продольного перемещения со скольжением внутри корпуса 1, и пружину 5.

Полая трубка 3 и корпус 1 образуют кольцевой канал, который совместно с подвижным насадком 4 образует полость газового коллектора 6.

Форсунка содержит магистраль 7 подачи распыливающего газа, которая через управляющий впускной клапан 8 и штуцер 9 сообщена с газовым коллектором 6.

Полая трубка 3 соединена с магистралью подачи вязкоупругой жидкости 10.

Работа форсунки осуществляется следующим образом.

При движении по полой трубке 3 вязкоупругая жидкость достигает среза подвижного насадка 4. В этот момент подается команда на открытие впускного клапана 8, что обеспечивает подачу распыливающего газа в газовый коллектор 6. Под действием давления газа подвижный насадок 4 перемещается, сжимая пружину 5.

При перемещении подвижного насадка 4 между ним и полой трубкой 3 образуется кольцевая щель "а", через которую газ из магистрали 7 поступает в подвижный насадок 4.

Так как гидравлическое сопротивление подвижного насадка 4 длиной L значительно меньше гидравлического сопротивления на всей длине форсунки, то газ, подаваемый через кольцевую щель "а", обеспечивает выброс порции вязкоупругой жидкости из подвижного насадка 4 со скоростью, большей, чем скорость его подачи в форсунку.

В процессе работы форсунки разгон выбрасываемой порции топлива обеспечивает первичное разрушение его внутренней пространственной структуры под воздействием сил аэродинамического сопротивления среды и оно деформируется. Этот процесс продолжается до момента выброса топлива из подвижного насадка 4. После выброса топлива из насадка 4 впускной клапан 8 закрывается, а выброшенное топливо дробится струей истекающего газа.

Использование: при распыливании жидкостей сложной реологии. Сущность изобретения: в форсунке полая трубка снабжена подвижным насадком, установленным в корпусе с возможностью продольного перемещения и периодического образования кольцевой щели для сообщения с кольцевым каналом. Подвижный насадок подпружинен относительно корпуса. 2 ил.

Форсунка, содержащая корпус и соединенную с патрубком для подачи жидкости полую трубку, установленную в корпусе с образованием с ним кольцевого канала, сообщенного с патрубком для подвода газа, отличающаяся тем, что полая трубка снабжена подвижным насадком, установленным в корпусе с возможностью продольного перемещения и периодического образования кольцевой щели для сообщения с кольцевым каналом, при этом подвижный насадок подпружинен относительно корпуса.