ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ФОРСУНКА Российский патент 2017 года по МПК A62C31/02 

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкостей и может быть использовано в различных отраслях техники, в частности в противопожарной.

Известна центробежная вихревая форсунка из описания изобретения к патенту РФ 2533099, опубликованному 20.11.2014. Данная форсунка содержит корпус, накидную гайку, вкладыш, сопло и диск, примыкающий к торцу вкладыша.

Вкладыш имеет по крайней мере три сужающихся по потоку тангенциальных канала, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, а также камеру закручивания, соединенную с тангенциальными каналами, соосное корпусу дроссельное отверстие, расположенное в нижней части вкладыша, к торцу которого со стороны тангенциальных каналов перпендикулярно оси корпуса примыкает диск.

В торцевой поверхности накидной гайки осесимметрично корпусу выполнено центральное отверстие, состоящее из цилиндрической части и конической части. К торцевой поверхности накидной гайки осесимметрично корпусу крепится пластинчатый распылитель, состоящий из перпендикулярных оси корпуса и параллельных между собой двух пластин, одна из которых имеет центральное отверстие, а вторая пластина выполнена сплошной и крепится к первой посредством крепежных элементов, включающих в себя винт и простановочные калиброванные шайбы, устанавливаемые между пластинами, а также между торцевой поверхностью накидной гайки и первой пластиной. Вторая пластина пластинчатого распылителя выполнена не плоской, а выпуклой или вогнутой, причем вершина выпуклой поверхности может быть направлена как в сторону торцевой поверхности накидной гайки, так и от нее. Кроме того, вторая пластина пластинчатого распылителя выполнена перфорированной на участке, ограниченном простановочными калиброванными шайбами, устанавливаемыми между пластинами пластинчатого распылителя.

Недостатком известной форсунки является сложность конструкции, большая трудоемкость изготовления.

Упомянутые выше недостатки отсутствуют у центробежной форсунки, известной из описания к свидетельству 26452 на полезную модель, опубликованному 10.12.2002, и которая рассмотрена в качестве наиболее близкого аналога. Данная форсунка состоит из корпуса с тремя тангенциальными входными каналами, расположенными под углом 120° друг относительно друга, камеры закручивания и сопла. Геометрические центры сопла и камеры закручивания находятся на одной оси, а диаметр сопла dc, диаметр входных каналов d вх, диаметр выходного отверстия сопла dвых и длина сопла L связаны соотношениями dc/dвх=3,0…3,5; dс/dвых=4,0…5,0; dс/L=1,0…1,5.

Недостатком известной центробежной форсунки является низкая эффективность из-за неравномерности распределения мелкодисперсной фазы жидкости в факеле.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения эффективности форсунки.

Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств для распыления жидкости.

Для достижения указанного технического результата предлагаемая форсунка, как наиболее близкая к ней, содержит сопло, камеру завихрения, расположенную соосно соплу, тангенциальные каналы, входные каналы для подачи жидкости, в отличие от прототипа снабжена вставкой, выполненной в виде полого цилиндра, и вкладышем, выполненным в виде двухступенчатого цилиндра, переходящего на конце ступени с меньшим диаметром в конус, расположенный в камере завихрения, вершина которого направлена в сторону сопла, а на цилиндрической поверхности ступени с большим диаметром выполнена резьба и продольные канавки, при этом длина соплового канала Lск равна или больше выражения πDкз/n, где π=3,14; Dкз - диаметр камеры завихрения; n - количество тангенциальных каналов, а тангенциальные каналы выполнены во вставке.

На чертеже изображен продольный разрез заявляемой центробежной форсунки.

Форсунка содержит полый корпус 1 с внутренней резьбой, сопло 2, закрепленное соосно с помощью резьбового соединения в корпусе 1 и выполненное в виде двухступенчатой втулки, на нижней ступени которой выполнена наружная резьба, камеру 3 завихрения, вставку 4, выполненную в виде полого цилиндра и имеющую, например, четыре тангенциальных канала 9, вкладыш, выполненный в виде двухступенчатого цилиндра со ступенями 5 и 6 с меньшим и большим диаметром соответственно, переходящего в конус 7 на конце ступени 5, которая расположена во вставке 4 с возможностью упора одного из ее торцов в выступ ступени 6, а другого ее торца в торцевую поверхность сопла 2. В камере 3 завихрения расположен конус 7, вершина которого направлена в сторону сопла 2.

На боковой поверхности ступени 6 выполнены резьба и, например, четыре продольных канавки, образующих с внутренней поверхностью корпуса 1 входные каналы 8 для подачи жидкости, которые связаны с тангенциальными каналами 9 через кольцевую полость 10.

Сопло 2 имеет цилиндрический канал 11, длина Lск которого равна или больше выражения πDкз/n, где π=3,14; Dкз - диаметр камеры завихрения; n - количество тангенциальных каналов.

Форсунка работает следующим образом.

Жидкость под давлением поступает по каналам 8 для подачи жидкости в кольцевую полость 10, из которой по тангенциальным каналам 9 поступает в камеру 3 завихрения, где приобретает вращательное движение относительно оси форсунки и попадает на поверхность конуса 7, за счет которого увеличивается скорость вихревого потока, который устремляется в канал 11 сопла 2 и на выходе из последнего под действием центробежных сил распыляется.

Предложенная конструкция форсунки при рабочих давлениях от 5 до 15 МПа обеспечивает получение гомогенного потока высокодисперсной жидкости с диаметром капель не более 50 мкм.

В уровне техники не выявлено решение, имеющее признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого технического решения, что говорит о его соответствии критерию «новизна».

В уровне техники не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого технического решения, что говорит о его соответствии критерию «изобретательский уровень».

Изобретение относится к технике распыления жидкости и может быть использовано в противопожарной технике и в различных других отраслях техники, где требуется создать распыленный поток жидкости. Технический результат - расширение арсенала технических средств для распыления жидкости. Центробежная форсунка содержит корпус, сопло, камеру завихрения, расположенную соосно соплу, входные каналы для подачи жидкости, вставку, выполненную в виде полого цилиндра и в которой выполнены тангенциальные каналы, и вкладыш, выполненный в виде двухступенчатого цилиндра, переходящего на конце ступени с меньшим диаметром в конус, расположенный в камере завихрения, вершина которого направлена в сторону сопла, а на цилиндрической поверхности ступени с большим диаметром выполнена резьба и продольные канавки, при этом длина соплового канала Lск равна или больше выражения πDкз/n, где π=3,14; Dкз - диаметр камеры завихрения; n - количество тангенциальных каналов, а тангенциальные каналы выполнены во вставке. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Центробежная форсунка, содержащая корпус, сопло, камеру завихрения, расположенную соосно соплу, тангенциальные каналы, входные каналы для подачи жидкости, отличающаяся тем, что снабжена вставкой, выполненной в виде полого цилиндра, и вкладышем, выполненным в виде двухступенчатого цилиндра, переходящего на конце ступени с меньшим диаметром в конус, расположенный в камере завихрения, вершина которого направлена в сторону сопла, а на цилиндрической поверхности ступени с большим диаметром выполнена резьба и продольные канавки, при этом длина соплового канала Lск равна или больше выражения πDкз/n, где π=3,14; Dкз - диаметр камеры завихрения; n - количество тангенциальных каналов, а тангенциальные каналы выполнены во вставке.

2. Центробежная форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что входные каналы для подачи жидкости образованы внутренней поверхностью корпуса и поверхностью продольных канавок, выполненных на цилиндрической поверхности ступени с большим диаметром.

3. Центробежная форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что сопловой канал выполнен цилиндрическим.