ПНЕВМОАКУСТИЧЕСКИЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ Российский патент 2005 года по МПК B05B17/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для распыливания жидкости, и может быть использовано в опрыскивающей технике для химической защиты растений, в туманообразователях для защищенного грунта, при обеззараживающей обработке животноводческих помещений и животных.

Известна акустическая форсунка, содержащая корпус с выходным отверстием, по оси которого установлена труба для подачи распыляемой жидкости, камеру завихрения с конфузорно-цилиндрическим выходным участком, снабженным по периферии отражателем, образующая с торцом трубы кольцевую резонирующую полость, обращенную входом к кольцевой щели для подачи воздуха, расположенного перпендикулярно оси форсунки, а выход - к выходному отверстию [1].

Недостатком данной форсунки является неравномерность распределения капель по обрабатываемой поверхности, в частности за счет большой ширины конусной формы распыла, часть капель, вылетающих из сопла с большим углом по отношению к направлению обработки, не меняет своей строгой направленности, что приводит к потере жидкости и неравномерному их распределению, а также при распыливании высококонцентрированных суспензий с повышенной вязкостью она способна забиваться.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пневмоакустический распылитель жидкости, содержащий корпус сопла, размещенный в нем неподвижный стержневой излучатель, резонатор и установленное с зазором над корпусом сопла концентрическое сопло, которое гидравлически связано с системой подачи жидкости [2].

Недостатком данного распылителя также является неравномерность распределения капель по обрабатываемой поверхности, плохая проникающая способность аэрозоля в крону растений и ее адресное попадание на элементы растений, невозможность регулирования факела распыла жидкости и небольшой запас износостойкости резонирующей диафрагмы.

Цель изобретения - повышение эффективности распыливания жидкостей, увеличение проникающей способности аэрозоля вглубь объемной кроны растений, обеспечение адресного попадания капель на элементы растений, бесступенчатое регулирование факела распыла жидкости с равномерным распределением капель по обрабатываемому объекту и обеспечение бесперебойности работы распылителя.

Указанная цель достигается тем, что в корпусе сопла установлен стержневой излучатель с возможностью вращения вокруг своей продольной оси и фиксируемый от осевого перемещения стопорным кольцом, воздушный канал кольцевой формы, образованный между корпусом сопла и втулкой, сообщен с системой подачи сжатого воздуха посредством штуцера, установленного на втулке, и с равномерно распределенными отверстиями в корпусе сопла, при этом втулка по отношению к корпусу сопла зафиксирована стопорной гайкой, а концентрическое сопло, охватывающее своей конусной частью корпус сопла с зазором, соединено с системой подачи жидкости штуцером и притянуто к втулке накидной гайкой, на конце стержневого излучателя, выступающего за срез корпуса сопла, закреплен резонатор акустических колебаний, в полости которого вмонтирован упругий элемент, защищенный высокоизносостойкой отражающей шайбой, установленной с зазором в резонаторе.

На фиг.1 изображен пневмоакустический распылитель жидкости;

на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Изображенный на фиг.1 пневмоакустический распылитель жидкости включает корпус сопла 1, соосно размещенный в корпусе сопла 1 в подшипниках 2 закрытого типа стержневой излучатель 3, фиксируемый от осевого перемещения стопорным кольцом 4. На втулке 5, охватывающей корпус сопла 1 и фиксируемой стопорной гайкой 6, установлен штуцер 7 для подачи сжатого воздуха. Такое соединение образует воздушный канал 8 кольцевой формы, который через штуцер 7 и равномерно распределенные отверстия 9 в корпусе сопла 1 соединен с системой подачи сжатого воздуха (не показана).

Концентрическое сопло 10, своей конусной частью охватывающее корпус сопла 1 с зазором, соединено с системой подачи жидкости (не показана) штуцером 11 и притянуто к втулке 5 накидной гайкой 12.

На конце стержневого излучателя 3, выступающего за срез корпуса сопла 1, закреплен резонатор 13 акустических колебаний. В полости 14 резонатора 13 вмонтирован упругий элемент 15, защищенный высокоизностойкой отражающей шайбой 16, установленной с зазором в резонаторе 13.

Пневмоакустический распылитель жидкости работает следующим образом.

Сжатый воздух, подаваемый через штуцер 7 к воздушному каналу 8 и проходя через равномерно распределенные отверстия 9 (фиг.2), вытекает из выходного отверстия газоструйного излучателя, образуемого внутренним объемом корпуса сопла 11 на его выходе и стержневым излучателем 3, в результате чего создается разряжение в объеме концентрического сопла 10. Под действием этого разряжения поступающая жидкость всасывается через штуцер 11 в резонирующую полость, образованную краем корпуса сопла 1 и полостью 14 резонатора 13, где подаваемый под постоянным давлением воздух, создавая переменные звуковые колебания, дробит и распыливает жидкость на мелкие капли, образуя высокодисперсный аэрозоль.

Упругий элемент 15, геометрические размеры которого выбраны из расчета резонансной частоты звуковых колебаний, увеличивает акустический эффект. Отражающая шайба 16, перемещаясь в полости 14 под давлением колебаний воздуха, защищает от износа упругий элемент 15.

Распыленное облако мелких капель жидкости в воздушном потоке обтекает резонатор 13 и, отражаясь от внешней стенки концентрического сопла 10, получает завихрение от вращающегося резонатора 13 относительно его продольной оси. Изменение частоты вращения резонатора 13 влияет на степень завихрения и факел распыла получаемого потока аэрозоля, направляемого на обрабатываемый объект.

Предлагаемая конструкция пневмоакустического распылителя жидкости с наличием упругого элемента с высокоизносостойкой отражающей шайбой обеспечивает бесперебойность в работе, а также наличие строго направленного и завихренного мелкодисперсного облака аэрозоля увеличивает проникающую способность аэрозоля вглубь объемной кроны, обеспечивает адресное попадание капель на элементы растений, сводит потери частиц жидкости к минимуму с более равномерным распределением капель на обрабатываемом объекте, повышая тем самым эффективность распыливания жидкостей.

Опытные образцы предложенного пневмоакустического распылителя жидкости проработали более года в условиях одного из хозяйств Кабардино-Балкарской республики при химической защите плодовых деревьев, посаженных по интенсивной технологии. Испытания показали хорошие результаты работы предложенного пневмоакустического распылителя жидкости и подтвердили возможность эффективного расхода жидкости при его использовании за счет увеличения проникающей способности аэрозоля вглубь кроны плодовых деревьев и их равномерного распределения на листовой поверхности с обеих сторон.

Источники информации

1. Патент РФ №2103601, В 05 В 17/06, 1998.

2. Авторское свидетельство СССР №1509123, В 05 В 17/06, 1989 [прототип].

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для распыливания жидкости, и может быть использовано в опрыскивающей технике для химической защиты растений, в туманообразователях для защищенного грунта, при обеззараживающей обработке животноводческих помещений и животных. Пневмоакустический распылитель жидкости включает корпус сопла, соосно размещенный в корпусе сопла в подшипниках закрытого типа стержневой излучатель, фиксируемый от осевого перемещения стопорным кольцом. На втулке, охватывающей корпус сопла и фиксируемой стопорной гайкой, установлен штуцер для подачи сжатого воздуха. Такое соединение образует воздушный канал кольцевой формы, который через штуцер и равномерно распределенные отверстия в корпусе сопла соединен с системой подачи сжатого воздуха. Концентрическое сопло, своей конусной частью охватывающее корпус сопла с зазором, соединено с системой подачи жидкости штуцером и притянуто к втулке накидной гайкой. На конце стержневого излучателя, выступающего за срез корпуса сопла, закреплен резонатор акустических колебаний. В полости резонатора вмонтирован упругий элемент, защищенный высокоизносостойкой отражающей шайбой, установленной с зазором в резонаторе. Предлагаемая конструкция пневмоакустического распылителя обеспечивает бесперебойность в работе, а также наличие строго направленного и завихренного мелкодисперсного облака аэрозоля, увеличивающее проникающую способность аэрозоля вглубь объемной кроны, обеспечивает адресное попадание капель на элементы растений и сводит потери частиц жидкости к минимуму с более равномерным распределением капель на обрабатываемом объекте, повышая тем самым эффективность распыливания жидкости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Пневмоакустический распылитель жидкости, содержащий корпус сопла, размещенный в нем стержневой излучатель, резонатор и установленное с зазором над корпусом сопла концентрическое сопло, которое гидравлически связано с системой подачи жидкости, отличающийся тем, что стержневой излучатель установлен в корпусе сопла с возможностью вращения вокруг своей продольной оси и фиксации от осевого перемещения стопорным кольцом.2. Распылитель по п.1, отличающийся тем, что воздушный канал кольцевой формы, образованный между корпусом сопла и втулкой, сообщен с системой подачи сжатого воздуха посредством штуцера, установленного на втулке, и с равномерно распределенными отверстиями в корпусе сопла, при этом втулка по отношению к корпусу сопла зафиксирована стопорной гайкой.3. Распылитель по п.1, отличающийся тем, что в полости резонатора вмонтирован упругий элемент, который защищен высокоизносостойкой отражающей шайбой, установленной с зазором в резонаторе.