ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ВИХРЕВАЯ ФОРСУНКА Российский патент 2017 года по МПК B05B7/10 

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей и растворов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка по патенту РФ №2480295, F02C 7/24, содержащая корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру (прототип).

Недостатками известной форсунки являются сравнительно невысокая степень распыла и сложность конструкции.

Технический результат - повышение эффективности распыления жидкости.

Это достигается тем, что в вихревой форсунке, содержащей корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, шнек запрессован в корпус с образованием конической камеры, расположенной над шнеком, соосно диффузору, и соединенной с ним последовательно, причем шнек выполнен сплошным, а внешняя поверхность шнека представляет собой две последовательно соединенные поверхности, одна их которых представляет собой по крайней мере однозаходную винтовую канавку с правой или левой нарезкой и расположена внутри корпуса, а вторая поверхность выполнена гладкой в виде тела вращения, осесимметрично соединенного с распылительным диском, расположенным перпендикулярно оси корпуса, и выступает за торцевую поверхность нижней части корпуса, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, может быть как прямая линия, так и кривая линия n-го порядка, а поверхность распылительного диска, выступающая за торцевую поверхность нижней части корпуса, выполнена отогнутой в сторону нижней части корпуса и имеет на периферийной части радиальные вырезы, чередующиеся со сплошной частью поверхности распылительного диска, при этом в корпусе, осесимметрично штуцеру и шнеку, расположена трубка для подвода воздуха, к нижней части которой, расположенной в шнеке, прикреплены дросселирующие каналы, срез которых расположен на гладкой поверхности шнека, напротив выхода винтовой канавки, расположенной внутри корпуса.

На чертеже изображен общий вид форсунки.

Пневматическая вихревая форсунка содержит корпус 1 со шнеком 7, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер 2 с цилиндрическим отверстием 3 для подвода жидкости, соединенным с диффузором 4, осесимметричным корпусу 1 и штуцеру 2. Для герметичного соединения корпуса 1 со штуцером 2 предусмотрена уплотняющая прокладка 5. Шнек 7 запрессован в корпус с образованием конической камеры 6, расположенной над шнеком 7, соосно диффузору 4, которая соединена с ним последовательно. Шнек 7 выполнен сплошным, причем внешняя поверхность шнека 7 представляет собой две последовательно соединенные поверхности, одна их которых представляет собой по крайней мере однозаходную винтовую канавку 8 с правой или левой нарезкой и расположена внутри корпуса 1, а вторая поверхность 10 выполнена гладкой в виде тела вращения, осесимметрично соединенного с распылительным диском 11, расположенным перпендикулярно оси корпуса, и выступает за торцевую поверхность нижней части корпуса, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, может быть как прямая линия, так и кривая линия n-го порядка, например сферическая, эллиптическая, параболическая и др. (не показано). Шнек 7 в этом случае может фиксироваться в корпусе дополнительно посредством винтов 9. Шнек 7 форсунки выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира.

Поверхность распылительного диска 11, выступающая за торцевую поверхность нижней части корпуса 1, выполнена отогнутой в сторону нижней части корпуса и имеет на периферийной части радиальные вырезы (не показаны), чередующиеся со сплошной частью поверхности распылительного диска 11.

Распылительный диск 11 смещен по оси форсунки вниз от гладкой поверхности тела вращения 10 шнека 7, соединенного с винтовой поверхностью 8 шнека, на величину h, зависящую от вязкости распыляемой жидкости, и соединен со шнеком 7 посредством стержня 12, осесимметрично расположенного шнеку 7.

Возможен вариант, когда к торцевой нижней части корпуса 1 форсунки присоединен диффузор 13, охватывающий распылительный диск 11, при этом в верхней части диффузора выполнены по крайней мере три эжекционных отверстия 14.

В корпусе 1, осесимметрично штуцеру 2 и шнеку 7, расположена трубка 15 для подвода воздуха (газа). К нижней части трубки 15, расположенной в шнеке 7, прикреплены дросселирующие каналы 16, срез которых расположен на гладкой поверхности 10 шнека 7, напротив выхода винтовой канавки 8, расположенной внутри корпуса 1.

Пневматическая вихревая форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.

Жидкость подается по цилиндрическому отверстию 3 в диффузор 4, а из него в коническую камеру 6, из которой под давлением поступает в винтовую внешнюю полость шнека 7. Вращающийся поток жидкости во внешней винтовой полости шнека образует вихревое движение, при этом происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет турбулизации потока на выходе, и мелкодисперсный вращающийся поток выходит из форсунки с широким вращающимся факелом распыляющейся жидкости (раствора) и встречает на своем пути поверхность распылительного диска 11, у которой на периферийной части, отогнутой в сторону нижней части корпуса, выполнены радиальные вырезы, чередующиеся с сплошной частью поверхности распылительного диска 11, что позволяет увеличить поверхность распыливания жидкости с одновременным дополнительным дроблением капель жидкости.

По трубке 15 поступает воздух (газ), который под давлением выходит через дросселирующие каналы 16, срез которых расположен на гладкой поверхности 10 шнека 7, напротив выхода винтовой канавки 8, при этом происходит образование мелкодисперсного, газожидкостного потока.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей и растворов и может быть использовано в двигателестроении, химической и пищевой отраслях промышленности. В пневматической вихревой форсунке в корпусе осесимметрично штуцеру и шнеку расположена трубка для подвода воздуха. К нижней части трубки, расположенной в шнеке, прикреплены дросселирующие каналы. Срез каналов расположен на гладкой поверхности шнека напротив выхода винтовой канавки, расположенной внутри корпуса. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности распыления жидкости. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Пневматическая вихревая форсунка, содержащая корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, шнек запрессован в корпус с образованием конической камеры, расположенной над шнеком, соосно диффузору, и соединенной с ним последовательно, причем шнек выполнен сплошным, а внешняя поверхность шнека представляет собой две последовательно соединенные поверхности, одна их которых представляет собой по крайней мере однозаходную винтовую канавку с правой или левой нарезкой и расположена внутри корпуса, а вторая поверхность выполнена гладкой в виде тела вращения, осесимметрично соединенного с распылительным диском, расположенным перпендикулярно оси корпуса, и выступает за торцевую поверхность нижней части корпуса, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, может быть как прямая линия, так и кривая линия n-го порядка, поверхность распылительного диска, выступающая за торцевую поверхность нижней части корпуса, выполнена отогнутой в сторону нижней части корпуса и имеет на периферийной части радиальные вырезы, чередующиеся с сплошной частью поверхности распылительного диска, отличающаяся тем, что в корпусе осесимметрично штуцеру и шнеку расположена трубка для подвода воздуха, к нижней части которой, расположенной в шнеке, прикреплены дросселирующие каналы, срез которых расположен на гладкой поверхности шнека напротив выхода винтовой канавки, расположенной внутри корпуса.

2. Пневматическая вихревая форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что распылительный диск смещен по оси форсунки вниз от гладкой поверхности тела вращения шнека, соединенного с винтовой поверхностью шнека, на величину h, зависящую от вязкости распыляемой жидкости, и соединен со шнеком посредством стержня, осесимметрично расположенного шнеку.

3. Пневматическая вихревая форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что к торцевой нижней части корпуса форсунки присоединен диффузор, охватывающий распылительный диск, при этом в верхней части диффузора выполнены по крайней мере три эжекционных отверстия.