ФОРСУНКА СТАРЕЕВОЙ А.М. Российский патент 2018 года по МПК B05B1/34 

Изобретение относится к технике распыления жидкостей.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является форсунка по патенту РФ №2411087, В05 В 1/34, которая содержит корпус, штуцер и, соосно расположенную с ними, вставку-завихритель, соединенную с соплом (прототип).

Недостатком известной форсунки для распыления жидкости является то, что при высокой скорости вращения жидкости в сопле форсунки возникает воздушный вихрь, ухудшающий вход жидкости в сопло и снижающий производительность и качество распыления жидкости форсункой.

Технический результат - повышение качества распыления жидкости, производительности форсунки, уменьшение гидравлических потерь.

Это достигается тем, что в форсунке, содержащей корпус, штуцер и соосно расположенную вставку-завихритель с внешней винтообразной нарезкой и расширяющимся коническим отверстием внутри, причем в штуцере выполнено входное цилиндрическое отверстие, соединенное с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе, а в нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу сопло, выполненное двухступенчатым и соосным вставке-завихрителю, причем первая ступень сопла является камерой смешения, которая выполнена в виде конфузора, последовательно соединенного с расширяющимся коническим отверстием, выполненным внутри вставки-завихрителя, а вторая ступень сопла является продолжением его первой ступени, выполненной в виде диффузора, при этом на внутренней конической поверхности диффузора выполнена винтообразная нарезка. Камера смешения двухступенчатого сопла выполнена цилиндрической и последовательно соединенной с расширяющимся коническим отверстием, выполненным внутри вставки-завихрителя. К срезу диффузора прикреплен рассекатель, выполненный в форме полусферы из пористого материала.

К корпусу форсунки прикреплены, по крайней мере, три наклонно расположенных стержня с активными распылителями в виде свободно вращающихся вокруг стержней винтовых элементов, а стержни своими свободными концами соединены со сплошной пластиной пластинчатого распылителя, которая выполнена плоской, или выпуклой, или вогнутой, причем вершина выпуклой поверхности может быть направлена как в сторону диффузора, так и от него.

На чертеже представлен продольный разрез форсунки.

Форсунка для распыления жидкости состоит из корпуса 1 и соосно расположенного и жестко связанного с ним в верхней части штуцера 2 с входным цилиндрическим отверстием 3, соединенным с диффузором 4, выполненным осесимметрично в корпусе 1. В нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу 1 сопло 5.

Вставка-завихритель 6 расположена в центральном цилиндрическом отверстии 8 корпуса 1 и имеет внешние периферийные винтообразные нарезные каналы 9, а внутри вставки-завихрителя 6 соосно выполнено расширяющееся коническое отверстие 7 для подвода жидкости из цилиндрического отверстия 3, выполненного в штуцере 2. Вставка-завихритель 6 фиксируется в нижней части корпуса 1 посредством сопла 5. Вставка-завихритель 6 выполнена из износостойкого материала.

Сопло 5 выполнено двухступенчатым и соосным вставке-завихрителю 6.

Первая ступень сопла 5 является продолжением расширяющегося конического отверстия 7, выполненного внутри вставки-завихрителя 6, и является камерой смешения 10, которая выполнена в виде конфузора, последовательно соединенного с расширяющимся коническим отверстием 7, выполненным внутри вставки-завихрителя, а вторая ступень сопла является продолжением его первой ступени, выполненной в виде диффузора 11, при этом на внутренней конической поверхности диффузора выполнена винтообразная нарезка.

Первая ступень сопла 5 является камерой смешения 10, которая как вариант может быть выполнена цилиндрической (на чертеже не показано) и последовательно соединенной с расширяющимся коническим отверстием 7, выполненным внутри вставки-завихрителя 6.

Форсунка для распыления жидкости работает следующим образом.

Жидкость в корпус 1 поступает через канал 3 подвода жидкости в штуцере 2, а затем в центральное цилиндрическое отверстие 8. Жидкость начинает свою закрутку в периферийных каналах 9 вставки-завихрителя 6 и одновременно движется в осевом направлении по расширяющемуся коническому отверстию 7. В камере смешения 10 сопла 5, которая выполнена в виде конфузора, последовательно соединенного с расширяющимся коническим отверстием 7, происходит взаимодействие этих потоков с их дополнительной турбулизацией и дроблением с образованием мелкодисперсной фазы, а вторая ступень сопла 5 в виде диффузора 11 с винтообразной нарезкой внутри усиливает эффект распыливания жидкости.

Такой поток жидкости на выходе из сопла 5 хорошо раскрывается за счет центробежных сил, возникающих от вращения жидкости, и мелкодисперсно распределяется внутри конусообразного факела за счет турбулентного течения по оси сопла 5.

Возможен вариант, когда к срезу диффузора 11 прикреплен рассекатель 12, выполненный в форме полусферы из пористого материала.

Возможен вариант, когда к корпусу 1 прикреплены, по крайней мере, три наклонно расположенных стержня 12 с активными распылителями 13 в виде свободно вращающихся вокруг стержней винтовых элементов, а стержни своими свободными концами соединены со сплошной пластиной пластинчатого распылителя 14, которая выполнена плоской, или выпуклой, или вогнутой, причем вершина выпуклой поверхности может быть направлена как в сторону диффузора 11, так и от него (на чертеже не показано).

Изобретение относится к технике распыления жидкостей. Форсунка содержит корпус, штуцер и соосно расположенную вставку-завихритель с внешней винтообразной нарезкой и расширяющимся коническим отверстием внутри. В штуцере выполнено входное цилиндрическое отверстие, соединенное с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе. В нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу сопло, выполненное двухступенчатым и соосным вставке-завихрителю. Первая ступень сопла является камерой смешения, которая выполнена в виде конфузора, последовательно соединенного с расширяющимся коническим отверстием, выполненным внутри вставки-завихрителя. Вторая ступень сопла является продолжением его первой ступени, выполненной в виде диффузора, при этом на внутренней конической поверхности диффузора выполнена винтообразная нарезка. Изобретение позволяет повысить качество распыления жидкости, производительность форсунки, уменьшить гидравлические потери. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Форсунка, содержащая корпус, штуцер и соосно расположенную вставку-завихритель с внешней винтообразной нарезкой и расширяющимся коническим отверстием внутри, причем в штуцере выполнено входное цилиндрическое отверстие, соединенное с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе, а в нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу сопло, отличающаяся тем, что сопло выполнено двухступенчатым и соосным вставке-завихрителю, причем первая ступень сопла является камерой смешения, которая выполнена в виде конфузора, последовательно соединенного с расширяющимся коническим отверстием, выполненным внутри вставки-завихрителя, а вторая ступень сопла является продолжением его первой ступени, выполненной в виде диффузора, при этом на внутренней конической поверхности диффузора выполнена винтообразная нарезка.

2. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что камера смешения двухступенчатого сопла выполнена цилиндрической и последовательно соединенной с расширяющимся коническим отверстием, выполненным внутри вставки-завихрителя.

3. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что к срезу диффузора прикреплен рассекатель, выполненный в форме полусферы из пористого материала.

4. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что к корпусу прикреплены, по крайней мере, три наклонно расположенных стержня с активными распылителями в виде свободно вращающихся вокруг стержней винтовых элементов, а стержни своими свободными концами соединены со сплошной пластиной пластинчатого распылителя, которая выполнена плоской, или выпуклой, или вогнутой, причем вершина выпуклой поверхности может быть направлена как в сторону диффузора, так и от него.