Форсунка для распыления жидкости Советский патент 1989 года по МПК B05B17/06 

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкостей и может быть использовано в металлургическом производстве для форсированного охлаждения изделий распыляемой жидкостью, а также для нанесения покрытий на изделия.

Целью изобретения является повышение степени дисперсности распыляемой жидкости.

На фиг. 1 изображена форсунка для распыления жидкости; на фиг. 2 -- вариант выполнения сопла форсунки.

Форсунка содержит цилиндрический корпус 1 с боковым каналом 2 подачи жидкости. По оси корпуса 1 установлено сопло Лаваля 3 с осевым выпускным каналом 4 и соосным ему ресивером 5. (оп- ло 3 образует с внутренней поверхностью корпуса I коллектор 6, сообщенный с каналом 2 подачи жидкости и каналом 4 посредством выполненных в расширяющейся части канала 4 сквозных отверстий 7.

К ресиверу 5 сопла 3 соосно и герме тично пристыковано дополнительное соп.ю 8

с (к еи1)1м кана. юм 9 и ресивером К), со- общенноо с каналом I 1 подачи газа.

Форсунка имеет генератор акустических колебяиин, выполненный в виде соосно уста- нов. К нного в полости ресивера 5 стакана 12, консольио закрепленного на подвижном н осч вом нап 1авлении njTOKa 13, один конец KOTopoi o закреплен посредством резьбового соединения 14 в заднем торце до- полните.1ьного сопла 8, а другой выведен через его канал 9 в полость ресивера 5, соединен с днищем стакана 12 и образует с допо.чнительным соплом 8 кольцевой зазор.

П/ющадь сечения кольцевого зазора между штоком и дополнительным соплом равна 0.1 0,8 площади критического сечения сопла .Мавиля, внутренний диаметр ресивера сопла , аваля равен 3-10, а длина раина 2 tiO диаметрам критического сечения сопла , 1аваля.

Внешний диаметр стакана 12 равен 0,2 0.5 внутреннего диаметра ресивера 5 сопла , 1ава;1я, а глубина стакана 12 равна 0.4 4 ei o диаметра.

Корпус I, сопла 3 и 8, подводяпшй жидкость патрубок 15 и подводящий газ патрубок 1й имеют резьбовые соединения и герметизирующие прокладки. Хвостовик 17 щтока 13 выведен наружу и имеет уплотнение 18 и прижимную гайку 19. На фиг. 2 показан вариант выполнения рас пиряюп1ей- ся части канала 4 с цилиндрической расточкой 20. по. юсть которой coo6i;i.eHa от- иерстиями 7 с кол, 1екторо 1 ti.

Форсунки работает следук)П1ИМ образом.

Распьктяемая жидкость подается чере патрубок 15 и канал 2 в полость коллектора 5 п затем через отверстия 7 поступает в расширяющуюся часть капала 4 сопла .Чаваля 3.

Распы. 1яю1 ;ий газ подается через патрубок К) и капал 11 в ресивер 10 дополнительного соп,та 8 и вьгчодит из ею канала 9 к виде кольцевой струи. Часть струи напраи.ляется во внутреннюю полость стакана 12. Входящая в стакан 12 струя га- UI обра.1ует ударную волну, когорая дви- H ercii k лнпщу стакана 12 и от)азин- шись от нее выходиг из по.юсти стака па 12, .реформируя во.пновую структуру вст|1ечно11 струи газа.

При ударная волна вьгходит в полость ресивера 5 и распространяется по его объему. После выхода ударной волны из стакана 12 происходит истечение из его полости гача в виде встречно11 кольцевой струи.

Взаимодействие встречной кольцевой струи и набегающей из канала 9 допо.п- ните. 1ьного сонла 8 сопровождается об)а- зователем веерной кольцевой струи с изменяющейся во времени волновой структурой, а также (снерацией высокочастотных акустических колебаний. Частота генерируемых акусгически ч колебаний и ударно-волновых нроцессов и I a.K- зависит от соотношения

геометрических параметров дополнительного сопла 8 и сопла Лаваля. Веерная струя имеет переменный угол набегания на стенку ресивера 5 из-за пульсирующего характера и истекающей из стакана 12 струи газа,

что приводит к периодическому повыщению давления в объеме ресивера 5 и отклонению верхней струи в сторону выпускного канала 4 сопла Лаваля 3.

При достижении критического угла откло0 нения веерной струи происходит скачкообразное опорожнение объема в ресивере 5 через канал 4 сопла Лаваля с образованием серии низкочастотных колебаний кото- рые накладываются на высокочастотные акустические колебания в газе в ресивере 5. Частота низкочастотных колебаний зависит от соотнощения диаметра стакана 12 и диа.метра ресивера 5.

Низкочастотные колебания создаются в газе при отношении диаметра стакана 12

0 к внутреннему диаметру ресивера 5, находящемуся в лТиапазоне 0,2-0,5.

25

Выходящий из канала 4 сопла Лаваля высокоскоростной поток газа диспергирует поступающую из отверстий 7 жидкость с обра.зованием факела газожидкостной смеси, направляемой на обрабатываемую поверхность Повышение степени дисперсности рас- (п,1ле1шя жидкости и равномерности распределения жидкой фазы в газожидкостном фа30 келе достигается сочетанием струйного и акустического воздействия газа на жидкость. Низкочастотные окустические колебания в газовой струе способствуют дроблению поступающих в канал сопла Лаваля струй жидкости на мелкие капли. Высокочастот35 ные акустические колебания способствуют дополнительному дроблению капель и повышают равномерность их распределения по сечению факела.

Высокочастотные и низкочастотные колебания в растворе 5 усиливаются в струе, р.ыходящей из канала сопла Лаваля. прп :1том увеличивается степень турбулентности пограничного слоя струи, что увеличивает Г1). 1 раскрытия факела распыляемой жид- кости и приводит к увеличению площади обрабатываемой поверхности и повышает эффективность охлаждения изделия.

Выполнение сопла Лаваля с цилиндрической расточкой 20 в расширяющейся

части его канала 4 способствует увеличению дисперсности жидкой фазы в образующемся газожидкостном факеле.

Настройка форсунки осуществляется в два этапа.

На первом этапе осуществляется дискретная настройка частоты акустических колебаний в газе постановкой стакана опре- де,1енной глубины и диаметра. На втором этапе перед распылением или в процессе

распыления жидкости оптимальные условия

Предлагаемая форсунка позволяет дисfjt - i uf i iitiri rrvri , in wiiiniviat;iDnDiC p J.ici i a cnn a л j n i iv JDVJJI nt l AH

достигаются путем осевого перемещения што- пергировать жидкость на канале менее 0,5 мм

ка со стаканом относительно дополните ть- ного сопла.

и до 20-25°/о по массе капель менее 15 мкм.

Предлагаемая форсунка позволяет дис p J.ici i a cnn a л j n i iv JDVJJI nt l AH

гировать жидкость на канале менее 0,5 мм

пергировать жидкость на канале менее 0,5 мм

и до 20-25°/о по массе капель менее 15 мкм.

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкостей и может быть использовано в металлургическом производстве для формированного охлаждения изделий распыляемой жидкостью, а также для нанесения покрытий на изделия. Цель изобретения - повышение степени дисперсности распыляемой жидкости. Сущность: форсунка снабжена дополнительным соплом с осевым каналом и ресивером, соосно и герметично пристыкованном к ресиверу сопла Лаваля, при этом канал подачи газа подведен к ресиверу дополнительного сопла, стакан генератора акустических колебаний установлен в полости ресивера сопла Лаваля, а его шток закреплен посредством резьбового соединения на заднем торце дополнительного сопла с возможностью осевого перемещения и образует с ним кольцевой зазор. Выходная расширяющаяся часть канала сопла Лаваля выполнена с цилиндрической расточкой, а сквозные отверстия сопла выполнены в цилиндрической расточке. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

J 6

20