ФОРСУНКА Российский патент 2018 года по МПК A62C31/02 

Изобретение относится к технике распыления жидкости и может быть использовано в противопожарной технике, в сельском хозяйстве, в устройствах химической технологии и в теплоэнергетике.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является форсунка по патенту RU №2427402, A62C 31/02 (прототип), содержащая полый цилиндрический корпус с рассекателем вихревого потока. Использование известной конструкции позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении подачи воды не более 1 МПа.

Однако распылитель такой конструкции не позволяет достичь заданного распределения потоков мелкодисперсных капель на поверхности орошения требуемой площади без увеличения расхода жидкости. Это связано с тем, что потоки капель, генерируемые большей частью отверстий, ориентированы в вертикальном и наклонном направлениях и имеют на выходе из форсунки неравномерное распределение относительно горизонтальной плоскости.

Технический результат - повышение эффективности мелкодисперсного распыливания.

Это достигается тем, что в форсунке, содержащей полый цилиндрический корпус с рассекателем вихревого потока, в верхней части корпуса выполнена внешняя резьба для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, а в нижней части корпуса выполнена внешняя резьба для соединения с коническим рассекателем вихревого потока посредством обоймы, выполненной в форме кольца, к которому прикреплены внешняя и внутренняя перфорированные поверхности, причем в корпусе имеется внутренняя цилиндрическая камера, которая служит для подвода жидкости и в которой установлен соосно и с зазором относительно ее внутренней боковой поверхности завихритель, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля и закрепленный посредством внутренней резьбы на штоке, который прикреплен в своей верхней части посредством сетчатого фильтра к корпусу.

На чертеже представлена схема форсунки.

Форсунка содержит полый цилиндрической корпус 1, в верхней части которого выполнена внешняя резьба для подсоединения к штуцеру (на чертеже не показано) распределительного трубопровода для подвода жидкости, а в нижней части корпуса выполнена внешняя резьба для соединения с коническим рассекателем 8 вихревого потока посредством обоймы 9, выполненной в форме кольца, к которому прикреплены внешняя перфорированная поверхность 10 и внутренняя перфорированная поверхность 11. Внешняя перфорированная поверхность 10 и внутренняя перфорированная поверхность 11 выполнены коническими и соосными с корпусом 1. В корпусе 1 имеется внутренняя цилиндрическая камера 4, которая служит для подвода жидкости. Для создания наибольшего эффекта образования мелкодисперсной сплошной фазы распыливаемой жидкости в цилиндрической камере 4, соосно ей, установлен с зазором 7 относительно внутренней боковой поверхности камеры 4 завихритель 3, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля и закрепленный посредством внутренней резьбы 6 на штоке 2. Шток 2 прикреплен в своей верхней части посредством сетчатого фильтра 5 к корпусу 1. К вершине конуса внешней 10 перфорированной конической поверхности рассекателя 8 вихревого потока прикреплен дополнительный рассекатель, выполненный в виде перфорированного шарового сегмента 12.

Для создания наибольшего эффекта образования мелкодисперсной сплошной фазы распыливаемой жидкости к обойме 9, выполненной в форме кольца, к которому прикреплены внешняя перфорированная поверхность 10 и внутренняя перфорированная поверхность 11, закреплен диффузор 14, большее основание усеченного конуса которого соединено с перфорированным кольцом 13, жестко соединенным и осесимметричным с перфорированным шаровым сегментом 12.

Работа форсунки осуществляется следующим образом.

При подаче жидкости в корпус 1 под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа в камере 4 благодаря завихрителю 3 создаются вихревые потоки жидкости, которые устремляются в конический рассекатель 8, а при столкновении расширяющихся потоков жидкости, истекающих через зазор 7, с перфорированными коническими поверхностями 10 и 11 рассекателя 8, происходит образование веерообразного газожидкостного потока в виде пелены, т.е. реализуется механизм дробления капель жидкости.

Возможен вариант, когда полость рассекателя 8 вихревого потока заполнена пористым материалом, например проволокой типа «путанка».

Возможен вариант, когда к диффузору 14, большее основание усеченного конуса которого соединено с перфорированным кольцом 13, жестко соединенным с перфорированным шаровым сегментом 12, прикреплен дополнительный распылитель, выполненный в виде диффузора 15.

Возможен вариант, когда в диффузоре 15, выполненным в виде усеченной конической поверхности, перпендикулярно его оси, к внутренней поверхности закреплена ось 16, расположенная посередине между перфорированным кольцом 13 и его выходным сечением, при этом на оси 16 закреплены вращающиеся распылители 17 и 18, расположенные симметрично относительно оси корпуса 1 и выполненные в виде цилиндров с винтовыми канавками на поверхности, причем винтовые канавки вращающихся распылителей 17 и 18 имеют противоположное направление.

Изобретение относится к технике распыления жидкости и может быть использовано в противопожарной технике, в сельском хозяйстве, в устройствах химической технологии и в теплоэнергетике. Технический результат - повышение эффективности мелкодисперсного распыливания жидкости. Это достигается тем, что в форсунке, содержащей полый цилиндрический корпус с рассекателем вихревого потока, в верхней части корпуса выполнена внешняя резьба для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, а в нижней части корпуса выполнена внешняя резьба для соединения с коническим рассекателем вихревого потока посредством обоймы, выполненной в форме кольца, к которому прикреплены внешняя и внутренняя перфорированные поверхности, причем в корпусе имеется внутренняя цилиндрическая камера, которая служит для подвода жидкости и в которой установлен соосно и с зазором относительно ее внутренней боковой поверхности завихритель, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля и закрепленный посредством внутренней резьбы на штоке, который прикреплен в своей верхней части посредством сетчатого фильтра к корпусу. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Форсунка, содержащая полый цилиндрический корпус с рассекателем вихревого потока, в верхней части корпуса выполнена внешняя резьба для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, а в нижней части корпуса выполнена внешняя резьба для соединения с коническим рассекателем вихревого потока посредством обоймы, выполненной в форме кольца, к которому прикреплены внешняя и внутренняя перфорированные поверхности, причем в корпусе имеется внутренняя цилиндрическая камера, которая служит для подвода жидкости и в которой установлен соосно и с зазором относительно ее внутренней боковой поверхности завихритель, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля и закрепленный посредством внутренней резьбы на штоке, который закреплен в своей верхней части посредством сетчатого фильтра к корпусу, причем внешняя и внутренняя перфорированные поверхности рассекателя вихревого потока выполнены коническими и соосными с корпусом, а к вершине конуса внешней перфорированной конической поверхности рассекателя вихревого потока прикреплен дополнительный рассекатель, выполненный в виде перфорированного шарового сегмента, а к обойме, выполненной в форме кольца, к которому прикреплены внешняя перфорированная поверхность и внутренняя перфорированная поверхность, прикреплен диффузор, большее основание усеченного конуса которого соединено с перфорированным кольцом, жестко соединенным и осесимметричным с перфорированным шаровым сегментом, отличающаяся тем, что полость рассекателя вихревого потока заполнена пористым материалом, например проволокой типа «путанка».

2. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что к диффузору, большее основание усеченного конуса которого соединено с перфорированным кольцом, жестко соединенным с перфорированным шаровым сегментом, прикреплен дополнительный распылитель, выполненный в виде диффузора.

3. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что в диффузоре, выполненном в виде усеченной конической поверхности, перпендикулярно его оси, к внутренней поверхности, закреплена ось, расположенная посередине между перфорированным кольцом и его выходным сечением, при этом на оси закреплены вращающиеся распылители, расположенные симметрично относительно оси корпуса и выполненные в виде цилиндров с винтовыми канавками на поверхности, причем винтовые канавки вращающихся распылителей имеют противоположное направление.