ФОРСУНКА Советский патент 1997 года по МПК F23D11/12 

Изобретение предназначено для распыливания жидкостей, в частности жидких углеводородов, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например, в нефтехимической промышленности при производстве технического углерода в качестве распылителя углеводородного сырья.

Цель изобретения интенсификация процесса диспергирования жидкости.

На фиг. 1 изображена форсунка, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1.

Форсунка содержит корпус 1 с конфузорно-цилиндрическим выходным соплом 2, центральную трубу 3 для подачи жидкости, снабженную направляющим аппаратом в виде тангенциальных отверстий 4. Труба 3 установлена в корпусе 1 с образованием кольцевого канала 5, снабженного в выходном участке завихрителем 6. Центральная труба 3 снабжена сопловым насадком 7 с конфузорно-диффузорным соплом 8 и цилиндрическим полым хвостовиком 9, образующим с трубой 3 кольцевой зазор 10, сообщенный с полостью насадка указанными тангенциальными отверстиями 4. В выходном участке внутри хвостовика 9 размещена цилиндрическая вставка 11 с центральным отверстием 12, и диффузорной расточкой 13 на выходе, образующей острую кромку. Вставка 11 установлена с возможностью продольного перемещения ее острой кромки в зоне тангенциальных отверстий 4. Кроме того, в центральном отверстии 12 вставки 11 может быть дополнительно установлена крыльчатка 14 с лопастями 15 клиновидной формы с острой передней кромкой.

Форсунка работает следующим образом.

В центральную трубу 3 подается жидкость, а в корпус 1 воздух. Поступая через тангенциальные отверстия 4 в полость насадка 7, жидкость соприкасается с острой кромкой цилиндрической вставки 11, и при скорости жидкости 5 8 м/с наступает кавитационный режим ее течения. При этом давление на кромке вставки 11 понижается до давления насыщенных паров и жидкость вскипает с образованием микропузырьков. При попадании в зону перед соплом 8 микропузырьки схлопываются с образованием кумулятивных микроструй, при этом снижается скорость потока и как следствие увеличивается давление. Тангенциальные отверстия 4 резко повышают турбулентность в кавитационной зоне. Через центральное отверстие 12 в полость насадка 7 поступает поток жидкости, который предотвращает обратное течение жидкости в зоне каверны. Установка в отверстии 12 крыльчатки 14 позволяет трансформировать струю жидкости в струю с кавитационным режимом течения, что резко повышает эффективность смешения. Перемещение острой кромки вставки 11 в зоне тангенциальных отверстий 4 обеспечивает регулирование эффективности кавитации.

Далее поток жидкости поступает в конфузорно-диффузорное сопло 8, где также происходит образование и схлопывание микропузырьков. Воздух, закрученный завихрителем 6, производит дополнительный распыл жидкости, поступившей из насадка 7. Выполнение лопастей 15 крыльчатки 14 клиновидной формы с обстрой передней кромкой обеспечивает возникновение кавитационных пузырьков на поверхности профиля, а схлопывание их вне профиля предотвращает кавитационную эрозию лопастей.

Изобретение предназначено для распыливания жидкостей, в частности жидких углеводородов, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например, в нефтехимической промышленности при производстве технического углерода в качестве распылителя углеводородного сырья. Цель изобретения - интенсификация процесса диспергирования жидкости. Центральная труба 3 для подачи жидкости снабжена сопловым насадком 7 с конфузорно-диффузорным соплом 8 и цилиндрическим полым хвостовиком 9 с тангенциальными отверстиями 4. Во входном участке хвостовика 9 размещена цилиндрическая вставка 11 с центральным отверстием 12 и диффузорной расточкой 13 на выходе, образующей острую кромку, причем вставка 11 установлена с возможностью осевого перемещения ее острой кромки в зоне отверстий 4. В центральном отверстии вставки 11 может быть размещена крыльчатка 14. Жидкость из трубы 3 через тангенциальные отверстия 4 насадка 7 и через центральное отверстие 12 вставки 11 поступает в полость насадка 7, при этом за острой кромкой образуется каверна, а центральный поток жидкости препятствует ее обратному течению в зоне каверны. Перемещение острой кромки вставки 11 в зоне тангенциальных отверстий 4 обеспечивает регулирование эффективности кавитации. Далее поток жидкости поступает в конфузорно-диффузорное сопло. Воздух, закрученный завихрителем 6, производит дополнительный распыл жидкости. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Форсунка, содержащая корпус с конфузорно-цилиндрическим выходным соплом, центральную трубу для подачи жидкости, снабженную направляющим аппаратом и установленную в корпусе с образованием кольцевого канала, и завихритель, размещенный в выходном участке указанного кольцевого канала, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса диспергирования жидкости, центральная труба снабжена сопловым насадком с конфузорно-диффузорным соплом и цилиндрическим полым хвостовиком, образующим с трубой кольцевой зазор, и цилиндрической вставкой с центральным отверстием и диффузорной расточкой на выходе, образующей острую кромку, направляющий аппарат выполнен в виде тангенциальных отверстий в хвостовике насадка, а вставка установлена во входном участке внутри хвостовика с возможностью продольного перемещения ее острой кромки в зоне тангенциальных отверстий хвостовика. 2. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена крыльчаткой с лопастями клиновидной формы с острой передней кромкой, установленной в центральном отверстии вставки.