Форсунка Советский патент 1986 года по МПК B05B1/34 

Изобретение относится к устройствам для охлаждения металлических изделий водо- воздушной смесью при их термическом упрочнении.

Целью изобретения является получение равноплотного водовоздушного факела рас- пыливания.

На чертеже изображена форсунка, общий вид, продольный разрез.

Форсунка содержит полный корпус 1 с размещенной в нем с возможностью осевого перемещения цилиндрической втулкой 2, в которой закреплены с возможностью осевого перемещения сопло, выполненное в виде сменной вставки 3 с выходным каналом 4, вкла- дыщ 5 с осевым и тангенциальными каналами 6 и 7 соответственно. Кроме того, форсунка содержит коаксиально установленные во входной части корпуса 1 переходную втулку 8 и охватывающий ее насадок 9 с каналами 10 для подвода воздуха, образующий с наружной поверхностью переходной втулки 8 коллекторную полость 11, сообщенную с полостью корпуса 1 посредством выполненных в стенке переходной втулки 8 рядов тангенциальных каналов 12, при этом оси каналов 12 наклонены под углом от 54 до 90° к продольной оси форсунки, а расстояние меду входным торцом вкладыща 5 и ближайшим рядом тангенциальных каналов 12 выбрано равным от 0,23 до 0,75 внутреннего диаметра корпуса 1. С входной частью переходной втулки 8 соединен патрубок 13, служащий для подачи воды в форсунку. Для регулирования положения сопла в подвижной цилиндрической втулке 2 сделаны пазы 14 под ключ.

Форсунка работает следующим образом.

Подаваемый от цеховой магистрали сжатый воздух через вентиль и воздухоподво- дящие каналы 10 насадки 9 попадает в коллекторную полость 11, из которой через тангенциальные каналы 12 в стенке переходной втулки 8 заполняет внутренний объем форсунки. Истечение сжатого воздуха через горизонтальные ряды тангенциально расположенных каналов 12 в стенке переходной втулки 8 обеспечивает предварительное закручивание воздуха. Через патрубок 13 осуществляется подвод охлаждающей жидкости в рабочий объем форсунки. При встрече жидкости с истекающим из каналов 12 воздухом происходит их перемешивание и создается первоначальное закручивание водовоз- дущной смеси. Охлаждаюплая водовоздуш- ная смесь, проходя по боковым завихряю- щим каналам 7 вкладыща 5, расположенСоставитель И. Морозова

Редактор Н. СлободяникТехред И. ВересКорректор А. Тяско

Заказ 5157/4Тираж 681Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0

5

0

5

0

5

0

ным под углом 27-30 к продольной оси форсунки и осевому каналу 6 вкладыща 5, разделяется на боковые (тангенциальные) и осевой потоки, которые, взаимодействуя между собой, обусловливают окончательное завихрение водовоздущной смеси в камере смещения, образованной распылительным соплом 3, вкладыщем 5 и цилиндрической втулкой 2.

Выходя через осевой канал 4 сменной вставки 3, водовоздущная смесь образует факел распыливания в форме кругового усеченного конуса. Предварительное закручивание водовоздущной смеси -за счет истечения воздуха через канал 12 в стенке переходной втулки 8 облегчит создание завихренного потока смеси при прохождении через завихряющие каналы 7 вкладыща 5 и обусловит создание качественного равно- плотного факела распыливания.

В устройстве тангенциальные каналы 12 размещены под углом от 54 до 90° к продольной оси форсунки. Такое расположение обеспечивает оптимальные условия для создания предварительного закручивания и смещи- вания сред в рабочем объеме форсунки перед вкладыщем 5, определяет компактное расположение элементов в устройстве.

Таким образом, качество распыливания водовоздущного факела (равноплотность смеси) зависит от степени предварительного закручивания смещиваемых сред при прочих неизменяемых параметрах (давление подводимых в форсунку жидкости и газа, расстояние между вкладыщем и соплом).

При размещении тангенциальных каналов 12 по отношению к оси форсунки под углом, превышающим 90°, происходит торможение потока жидкости истекающими из каналов струями воздуха. В этом случае имеет место перемешивание встречающихся жидкости и газа, но не обеспечивается предварительное закручивание смеси. Кроме этого увеличивается вероятность попадания жидкости в коллекторную полость 1 при нестабильном давлении подводимого воздуха, что влияет на качество работы, устройства.

Когда угол между тангенциальными каналами 12 и осью форсунки менее 54°, поток воздуха оказывает постоянно ослабляющееся (по мере уменьшения угла) закручивающее действие на жидкость, распределяясь в последней только в пристенных объемах. По мере уменьшения угла характерно постепенное нивелирование закручивающего действия газа осевым перемещением подводимой жидкости.