РАСПЫЛИТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК B05B7/12 

Изобретение относится к технике для распыления жидкости и может быть использовано для увлажнения и очистки воздуха и дымовых газов на ТЭЦ, мойки и покраски предметов в строительстве и машиностроении.

Известен пневмомеханический распылитель жидкости, содержащий эжектор с последовательно установленными соосными насадками, что позволяет несколько повысить дисперсность распыла за счет равномерности подачи жидкости эжектором и ускорения потока в расширяющихся насадках [1]
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности регулирования положения трубчатой вставки, что не позволяет использовать устройство без насадок диафрагм со щелевидными отверстиями и тем самым ограничивает его эксплуатационные возможности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является распылитель, содержащий корпус, воронкообразный сопловой насадок с расширяющимся к выходу соплом и конфузором, трубчатую вставку с осевым каналом в виде сопла, установленную в сопловом насадке и корпусе с образованием с насадком кольцевого зазора для истечения двухфазной среды, а с корпусом эжекторной камеры с подводом жидкой среды и выполненную с конической частью со стороны конфузора и с подводом газообразной среды с противоположной стороны, и регулятор осевого перемещения трубчатой вставки [2]
Недостатками известного распылителя являются узкие пределы регулирования осевого перемещения трубчатой вставки, вследствие заклинивание регулировочных шайб, сложность и ступенчатость регулирования осевого перемещения, вследствие исполнения регулятора в виде регулировочных шайб, что приводит к крупнодисперсному распылению жидкой среды и ограничивает эксплуатационные возможности устройства.

Задачей изобретения является повышение степени дисперсности распыления жидкой среды и расширение эксплуатационных возможностей распылителя.

Поставленная задача решается тем, что в распылителе, содержащем корпус, воронкообразный сопловой насадок с расширяющимся к выходу соплом и конфузором, трубчатую вставку с осевым каналом в виде сопла, установленную в сопловом насадке и корпусе с образованием с насадком кольцевого зазора для истечения двухфазной среды, а с корпусом эжекторной камеры с подводом жидкой среды и выполненную с конической частью со стороны конфузора и с подводом газообразной среды с противоположной стороны, и регулятор осевого перемещения трубчатой вставки, согласно изобретению, последний выполнен в виде винтовой пары с накидной гайкой, установленной на противоположном соплу насадка конце корпуса, а трубчатая вставка выполнена с буртом, причем распылитель снабжен пружиной, размещенной между буртом трубчатой вставки и корпусом.

Сопло трубчатой вставки выполнено цилиндрической формы.

Сопло воронкообразного соплового насадка в критическом сечении выполнено профилированным в виде цилиндрической формы с тангенциальными каналами в стенках сопла, сообщенными с охватывающим сопло коллектором, имеющим дополнительный подвод жидкой среды.

Расширяющееся сопло воронкообразного соплового насадка выполнено в виде сопла Лаваля.

На фиг.1 изображен общий вид распылителя в разрезе; на фиг.2 разрез эжекторной камеры в положении минимального кольцевого зазора; на фиг.3 - разрез эжекторной камеры в положении максимального кольцевого зазора; на фиг.4 разрез воронкообразного соплового насадка с трубчатой вставкой; на фиг.5 - схема размещения распылителя; на фиг.6 разрез узла воронкообразного соплового насадка с цилиндрической формой критического сечения; на фиг.7 - разрез воронкообразного соплового насадка А-А; на фиг.8 разрез воронкообразного соплового насадка Б-Б; на фиг.9 продольный разрез воронкообразного соплового насадка в виде сопла Лаваля.

Распылитель содержит корпус 1, воронкообразный сопловой насадок 2, имеющий расширяющееся к выходу 3 сопло 4, конфузор 5 и критическое сечение 6 между ними, выполненную с бортом 7 трубчатую вставку 8 с осевым каналом 9 в виде сопла 10, установленную в сопловом насадке 2 и корпусе 1 с образованием с насадком кольцевого зазора 11 для истечения двухфазной среды, а с корпусом
эжекторной камеры 12 и с подводом 13 газообразной среды и регулятор 14 осевого перемещения трубчатой вставки 8, выполненный в виде винтовой пары 15 с накладной гайкой 16. Между буртом 7 трубчатой вставки и корпусом 1 размещена пружина 17. Расширяющееся сопло воронкообразного соплового насадка в критическом сечении 6 имеет минимальный размер 18. Винтовая пара 15 регулятора осевого перемещения трубчатой вставки образована резьбовой нарезкой 18 накидной гайки и резьбовой нарезкой 20 конца 21 корпуса, противоположного соплу. Регулятор осевого перемещения трубчатой вставки регулирует величину "d" кольцевого зазора 11. Подвод 22 жидкой среды содержит трубопровод 23 жидкой среды и жиклер 24.

Предпочтительный вариант трубчатой вставки имеет сопло 25, выполненное цилиндрической формы 26.

Вариант воронкообразного соплового насадка имеет сопло 27 в критическом сечении профилированное в виде цилиндрической формы 28 и имеет тангенциальные каналы 29 в стенках сопла, сообщенные с охватывающим сопло коллектором 30, имеющим дополнительный подвод 31 жидкой среды. Дополнительный подвод жидкой среды имеет кран 32 и трубопровод 33.

Предпочтительный вариант расширяющегося сопла 34 воронкообразного соплового насадка выполнен профилированным в виде сопла 35 Лаваля.

Распылитель работает следующим образом.

Газообразная среда по мере подачи в осевой канал 9 из подвода 13 газообразной среды за счет соосного размещения сопла 10 трубчатой вставки и расширяющегося сопла 4 с конфузором 5 воронкообразного соплового насадка создает разрежение в районе кольцевого зазора 11. Жидкая среда под действием перепада давлений через жиклер 24 и трубопровод 23 подвода жидкой среды попадает в эжекторную камеру 12 и истекает через кольцевой зазор 11, встречаясь с потоком газовой среды, в расширяющееся сопло 4 и образует двухфазную высокодисперсную смесь. Для изменения степени дисперсности распыления жидкой среды вращают вручную накидную гайку 16 регулятора 14 осевого перемещения трубчатой вставки, от чего действием винтовой пары 15 на бурт 7 трубчатой вставки справа, либо пружины 17 на тот же бурт слева изменяет положение трубчатой вставки 8 путем ее бесступенчатого перемещения вдоль продольной оси в прямом, либо обратном направлении относительно неподвижного корпуса 1 и воронкообразного соплового насадка 2. По мере уменьшения величины "d" кольцевого зазора 11 капли двухфазной среды уменьшаются вплоть до минимальных размеров. По выходу из кольцевого зазора 11 капли двухфазной среды дробятся дополнительно под действием высокоскоростной (более 300 м/с) струи газовой среды, истекающей из сопла 10 и возникающей при этом ударной волны, распространяющейся вдоль расширяющегося сопла 4 насадка, и выбрасываются в атмосферу в виде высокодисперсного фонтана двухфазной среды. В атмосфере очищаемой газовой среды капли жидкой среды осаждаются по всей поверхности частиц пыли и осаждают их на стенках фильтров независимо от их геометрических размеров.

При использовании распылителя для нанесения неметаллических и лакокрасочных покрытий устанавливают трубчатую вставку, сопло которой профилировано в виде цилиндрической формы 26.

Особенность работы распылителя при нанесении лакокрасочных покрытий на изделия состоит в том, что по мере перемещения газовой среды по соплу 10, выполненному цилиндрической формы, она получает ориентацию вдоль продольной оси осевого канала 9 трубчатой вставки. Ориентированный вдоль продольной оси трубчатой вставки распылителя поток газовой среды по выходу из сопла 10 вытягивает вначале в расширяющемся сопле 4, а затем за его пределами фонтан высокодисперсной двухфазной среды в направлении изделий и равномерно покрывает их лакокрасочным покрытием.

При использовании распылителя для одновременного нанесения двух компонентов жидкой среды в виде неметаллических покрытий, в том числе различающихся цветовым составом, применяют воронкообразный сопловой насадок, сопло 27 которого в критическом сечении 6 выполнено профилированным в виде цилиндрической формы 28 с тангенциальными каналами 29 в стенках сопла, сообщенными с охватывающим сопло коллектором 30, имеющим дополнительный подвод 31 жидкой среды.

Особенность работы распылителя при нанесении двух компонентов жидкой среды в виде лакокрасочных материалов, в том числе эпоксидных, включает одновременную эжекцию обоих компонентов высокоскоростной струей газовой среды в фонтан трехфазной среды. При этом прикорневая зона разрежения струи, выходящей из сопла 25, захватывает критическое сечение сопла 27, профилированное в виде цилиндрической формы 28, и через тангенциальные каналы 29 в стенках сопла и охватывающий сопло коллектор 30 сообщает их с дополнительным подводом 31 жидкой среды. Под действием разрежения из дополнительного подвода жидкой среды с трубопроводом 33 и краном 32 начинает поступать дополнительная жидкая среда в тангенциальные каналы 29 и стенках сопла через охватывающий сопло коллектор 30 от дополнительного подвода 31 жидкой среды. По выходу из тангенциальных каналов дополнительная жидкая среда приобретает сложное вращательно-поступательное движение и поступает с потоком газообразной среды в поток двухфазной среды и образует фонтан монофазной среды. Фонтан монофазной среды направляют на окрашиваемое изделие. По мере осаждения капель монофазной среды поверхность изделия равномерно покрывается лакокрасочным материалом.

Для использования распылителя при мойке удаленных предметов взамен воронкообразного соплового насадка с коллектором 30 устанавливают сопловой насадок с расширяющимся соплом, выполненным в виде сопла 35 Лаваля.

При подготовке к работе распылителя увеличивают давление (до 0,5 0,9 МПа) подвода 13 газообразной среды.

Отличие в работе распылителя при мойке удаленных предметов состоит в том, что газообразная среда, выходящая из сопла 25 трубчатой вставки, и жидкая среда, в том числе химически активная, выходящая в капельножидком состоянии из кольцевого зазора 11, в расширяющееся сопло, выполненное в виде сопла 35 Лаваля под действием динамических скачков давления, которые суммируют действие отраженной от стенок сопла 35 Лаваля высокоскоростной (более 320 м/с) ударной волны, и ускоряется от резкого падения давления по длине сопла Лаваля создает высокоскоростной поток двухфазной среды со значительно вытянутым факелом распыла. От чего он достигает удаленные предметы и изделия, подлежащие мойке, и равномерно покрывает и чистит их химически активными веществами.

Техническое применение распылитель имеет в строительстве, машиностроительной промышленности и в отрасли энергетики, в частности в тепловых электрических станциях.

Итак, выполнение регулятора осевого перемещения трубчатой вставки в виде винтовой пары с накидной гайкой и исполнение трубчатой вставки с буртом позволяет повысить диапазон степени распыления жидкой среды, а снабжение распылителя пружиной, размещенной между буртом трубчатой вставки и корпусом, позволяет достичь бесступенчатое регулирование степени распыления жидкой среды, что в сочетании с выполнением сопла трубчатой вставки в виде цилиндрической формы увеличит геометрические размеры факела распыла и позволит расширить эксплуатационные возможности распылителя, как равно тому выполнение сопла воронкообразного соплового насадка в критическом сечении, выполненным в виде цилиндрической формы с тангенциальными каналами в стенках сопла, сообщенными с охватывающим сопло коллектором, имеющим дополнительный подвод жидкой среды, позволит закрепить указанный выше результат за счет использования разнородных по цветному и химическому составу веществ, как равно тому выполнение расширяющегося сопла воронкообразного соплового насадка выполнено в виде сопла Лаваля позволяет дополнительно расширить эксплуатационные возможности распылителя за счет существенного повышения кинетической энергии струи двухфазной среды стенками указанного сопла.

Повышение степени дисперсности жидкой среды и расширения эксплуатационных возможностей устройства в суммарном выражении повышает эффективность работы распылителя в целом.

Использование: для увлажнения и очистки воздуха и дымовых газов на ТЭЦ, мойки и покраски предметов в строительстве и машиностроении. Сущность изобретения: в распылителе регулятор осевого перемещения трубчатой вставки выполнен в виде винтовой пары с накидной гайкой, установленной на противоположном соплу насадка конце корпуса. Трубчатая вставка выполнена с буртом. Распылитель снабжен пружиной, размещенной между буртом трубчатой вставки и корпусом. Сопло трубчатой вставки выполнено цилиндрической формы. Сопла воронкообразного соплового насадка в критическом сечении выполнено профилированным в виде цилиндрической формы с тангенциальными каналами в стенках сопла, сообщенными с охватывающим сопло коллектором, имеющим дополнительный подвод жидкой среды. Расширяющееся сопло воронкообразного соплового насадка выполнено в виде сопла Лаваля. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Распылитель, содержащий корпус, воронкообразный сопловой насадок с расширяющимся к выходу соплом и конфузором, трубчатую вставку с осевым каналом в виде сопла, установленную в сопловом насадке и корпусе с образованием с насадком кольцевого зазора для истечения двухфазной среды, а с корпусом
эжекторной камеры с подводом жидкой среды и выполненную с конической частью со стороны конфузора и с подводом газообразной среды с противоположной стороны, и регулятор осевого перемещения трубчатой вставки, отличающийся тем, что последний выполнен в виде винтовой пары с накидной гайкой, установленной на противоположном соплу насадка конце корпуса, а трубчатая вставка выполнена с буртом, причем распылитель снабжен пружиной, размещенной между буртом трубчатой вставки и корпусом. 2. Распылитель по п. 1, отличающийся тем, что сопло трубчатой вставки выполнено цилиндрической формы. 3. Распылитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что сопло воронкообразного соплового насадка в критическом сечении выполнено профилированным в виде цилиндрической формы с тангенциальными каналами в стенках сопла, сообщенными с охватывающим сопло коллектором, имеющим дополнительный подвод жидкой среды. 4. Распылитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что расширяющееся сопло воронкообразного соплового насадка выполнено в виде сопла Лаваля.