Ультразвуковая форсунка для распыления жидкостей Советский патент 1962 года по МПК B05B17/06 F02M45/12 

Известен прибор, в котором использованы ультразвуковые колебания для интенсификации распыления жидкостей, состоящий из магнитострикционного цилиндрического концентратора, центробежного пленкообразователя и специального насадка. Однако этот прибор не обеспечивает однородного распыла повышенной плотности.

Предлагаемая ультразвуковая форсунка отличается от известных тем, что магнитострикциояный излучатель и концентратор выполнены в виде колец, охватывающих трубы коллектора. Благодаря такой конструкции обеспечивается получение более однородного распыла повыщенной плотности.

Общий вид предлагаемой ультразвуковой форсунки показан на чертеже.

Форсунка состоит из кольцевого магнитострикционного излучателя 1, навитого из никелевой (или пермендюровой) ленты. Вдоль излучателя на определенном расстоя-нии профрезерованы пазы 2 для обмотки 3 возбуждения. К излучателю припаян полуволновый трубчатый концентратор 4, переходящий в тонкостенную цилиндрическую оболочку. Внутренний диаметр концентратора имеет постоянный размер, а внещний изменяется по определенному закону. С внещней и внутренней стороны концентратор имеет кольцевые приливы 5 для крепления всей -колебательной системы в массивном фланце 6 и для крепления трубы 7, в верхней части которой, запрессовано центрирующее кольцо 8, имеющее но окружности ряд отверстий и резьбу в центре для ввинчивания трубы 9- Трубы 7 и 9 в Нижней части имеют конически расщиряющиеся участки-диффузоры 10. При ввинчивании трубы 9 в кольцо 8 между диффузорами образуется кольцевой зазор, величина которого может регулиро№ 150490- 2 ваться. Сверху на трубу 7 навинчен тройник // для ввода жидкости в межтрубное пространство. Магнитострикционный излучатель и верхняя половина концентратора закрыты чехлом J2, в нижней части которого расположен штуцер 13 для подвода воды к излучателю. Распределение охлаждающей воды внутри чехла . осуществляется с помощью трубы 14, которая имеет штуцер 75 для выхода воды. Уплотнения 16 и 17 предотвращают просачивание распыляемой жидкости и охлаждающей воды из форсунки.

Возбуждение интенсивных радиальных колебаний в тонкостенной оболочке ультразвукового концентратора достигается при условии равенства частот магнитострикционного излучателя и радиальных колебаний оболочки, частота которых равна

f рГ/-°) 3-ifd

I дан

где Е-модуль упругости г- ;

V см I

р-плотность материала концентратора (г/см);

а - коэффициент Пуансона;

d - диаметр тонкостенного участка концентратора (см).

Жидкость, идущая на распыление, подается в форсунку через тройник //, проходит межтрубное пространство и вытекает из кольцевого зазора, образованного диффузорами 10.

Полученная кольцевая пленка жидкости, двигаясь с определенной скоростью, направляется под углом к внутренней поверхности концентратора, достигнув которой пленка диспергируется радиальными колебаниями, возбуждаемыми в оболочке.

Для предотвращения агрегатирования образованных капелек и для лолучения необходимого факела распыла, по трубке 9 непрерывно подается воздух или газ. При входе в диффузор происходит расширение потока и - гсшгстическая энергия движущегося воздуха или газа переходит в энергию давления, которое способствует равномерному выдуванию образованных капелек из форсунки, создавая факел с одинаковой плотностью распыла.

Плотность орошения предлагаемой ультразвуковой форсунки может регулироваться в процессе работы путем повышения скорости истечения жидкости из кольцевого зазора с одновременным увеличением скорости потока воздуха.

При больших скоростях «стечения пленка жидкости не успевает диспергироваться в месте соприкосновения с концентратором, поэтому, скользя далее по рабочей поверхности, она диспергируется на последующих участках тонкостенной оболочки, создавая высокую плотность распыла.

Предмет изобретения

Ультразвуковая форсунка, включающая магнитострикционный излучатель, концентратор и коллектор, выполненный в виде двух концентрично расположенных труб, отличающаяся тем, что, с целью получения более однородного распыла повышенной плотности, магнитострикционный излучатель и концентратор выполнены в виде колец, охватывающих трубы коллектора.

1