Форсунка Советский патент 1993 года по МПК B05B3/16 

W

Ё

Использование: гидравлическое дис- пергирование в машинах для мойки ягод, грибов и другого растительного сырья. Сущность изобретения: средство для колебаний жидкости выполнено в виде консольно закрепленной в выходной части корпуса пластинчатой пружины с установленным на нее свободном конце растекателем с конусной головкой и парой радиальных прорезей. Канал корпуса выполнен с диффузором, имеющим соединенные цилиндрические камеры. Вторая по ходу .движения жидкости камера сообщена с отверстиями, выполненными по периметру корпуса под острым углом к его образующей. В выходной части корпуса выполнена пара радиальных прорезей. Направление прорезей выбрано совпадающим с направлением радиальных прорезей конусной головки растекателя. 2 ил.;

Изобретение относится к устройствам для гидравлическогодиспергирования воды и может быть использовано в машинах для мойки ягод облепихи, смородины, крыжовника, клубники, бобовых культур, грибов и другого растительного сырья на консервных заводах, предприятиях потребительской кооперации, общественного питания, колхозов и совхозов, перерабатывающих предприятиях винодельческой промышленности.

Известна форсунка для распыления жидкости, содержащая корпус с выпускным соплом и размещенный в сопле с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль его оси элемент колебания. Форсунка снабжена дополнительно соединенным с элементом колебания электромагнитным вибрационным устройством и средством возврата элемента колебания.

Известная форсунка для распыления жидкости имеет ряд недостатков. При подаче электрического тока на электромагнитное вибрационное устройство элемент колебания совершает возвратно-поступательные перемещения вдоль сопла, что приводит к интенсивному износу сопрягаемых частей и их заеданию в процессе работы форсунки. Применение электромагнитного вибрационного устройства приводит к усложнению конструкции форсунки, увеличению трудоемкости ее изготовлений, нарушению техники безопасности, что не позволяет использовать ее в машинах для мойки сельскохозяйственного сырья. Выполнение форсунки с цилиндрической сопловой частью не обеспечивает получение кольцевой поверхности с большим диаметром распыления диспергироVI

ю с

hO О W

ванных частиц жидкости, что вызывает увеличение ее расхода.

Известна также форсунка для распыления жидкости, содержащая корпус с каналом подачи жидкости и выпускным соплом, установленные в канале подачи жидкости крыльчатку и жестко соединенный с ней элемент вращения, размещенный в сопле элемент колебания со средством предотвращения его поворота, толкатели. Элемен- ты вращения и колебания выполнены в виде размещенных по оси корпуса сорсных втулок, причем элемент колебания установлен b возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси сопла и выпол- Ьен с замкнутым фигурным пазом для размещения в нем толкателей, закрепленных на элементе вращения. Средство для предотвращения поворота элемента колебания выполнено в виде лысок на боковой наружной поверхности элемента колебания и ответных им направляющих на внутрен- Ней поверхности корпуса, контактирующей с поверхностью элемента колебания.

Указанная форсунка для распыления жидкости имеет существенные недостатки. Для/привода во вращение крыльчатки и втулки необходимо подать в канал корпуса жидкость под большим давлением. Это приводит к значительному ее расходу. Осевое перемещение втулки обеспечивается скольжением толкателей по пазу втулки, что вызывает износ движущихся частей форсунки и быстрый выход ее из строя. Выполнение втулки с лысками и ответным профилем на- стравляющих корпуса затрудняет периодическое изменение угла раскрития факела, вызывает ухудшение качества распылива- йия и приводит к неудовлетворительному диспергированию жидкости. . Форсунка для распыления жидкости трудоемка в изготовлении и сложна по конструкции, что не позволяет использовать ее в душевых коллекторах машин для мойки ягод, бобовых культур и другого сельскохо- зяйственного сырья.

.Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является форсунка, содержащая корпус с каналом, одним концом сообщенным с источником подвода жидкости, а другим - с выходным отверстием, и средство для колебания жидкости,

Известная форсунка также имеет ряд существенных недостатков. Образование зоны пониженного давления за соплом приводит к возрастанию расхода жидкости без увеличения кольцевой поверхности распыления. Выполнение сопла в виде диска с центральным отверстием истечения приводит к увеличению коэффициента сопротивления, что снижает эффективность работы форсунки. Изготовление гибкого элемента и крепления к его корпусу и насадке затруднено. Кроме того, известная конструкция форсунка не обеспечивает качественной мойки ягод, бобовых культур и другого сельскохозяйственного сырья вследствие получения на выходе струи с низкой степенью диспергированияжидкости.

Цель изобретения - снижение расхода жидкости и улучшение качества ее распыления.

Поставленная цель достигается тем, что в форсунке средство для колебаний жидкости выполнено в виде конеольно закрепленной в выходной части корпуса пластинчатой пружины с установленным на ее свободном конце растекателем с конусной головкой и парой радиальных прорезей, при этом канал корпуса выполнен с диффузором, имеющим соединенные цилиндрическим отверстием две полусферические камеры, вторая из которых по ходу движения жидкости сообщена с отверстиями, выполненными по периметру корпуса под острым углом к его образующей, а в выходной части корпуса выполнена пара радиальных прорезей, направление которых выбрано совпадающим с направлением радиальных прорезей конусной головки растекателя.

На фиг. 1 изображен продольный разрез форсунки; на фиг: 2 - вид А на фиг. 1.

Форсунка содержит корпус 1 (фиг.1) с каналом 2, одним концом 3 сообщенным с источником подвода жидкости (не показан), а другим - с выходным отверстием 4. Форсунка снабжена также средством для колебаний жидкости, выполненным в виде, конеольно закрепленной в выходной части 4 корпуса 1 пластинчатой пружины 5 (фиг. 1, 2) с установленным на ее свободном конце растекателем 6. Канал 2 корпуса 1 выполнен с диффузором 7, имеющим соединенные цилиндрическим отверстием 8 две полусферические камеры 9 и 10, вторая 10 из которых по ходу движения жидкости сообщена с отверстиями 11, выполненными по периметру корпуса 1 под острым углом к его образующей. В выходной части корпуса 1 выполнена пара радиальных прорезей 12. Пластинчатая пружина 5 закреплена конеольно в пазу 13 в выходной части корпуса 1. Растекатель 6 снабжен конусной головкой 14 с парой радиальных прорезей 15. Направление пары радиальных прорезей 12 выбрано совпадающим с направлением радиальных прорезей 15 головки 14 растекателя 6.

Форсунка работает следующим образом.

Поток жидкости, например питьевой воды, под давлением поступает в канал 2 (фиг.2) и далее проходит через цилиндрическое отверстие 8 диффузора 7. В полусферической камере 10 образуется факел распыленной жидкости, который частично растекается по внутренней образующей поверхности камеры 10. Вследствие перепада давления распыленного потока жидкости происходит эжектирование, что увеличивает скорость истечения микроструек жидкости. Обрыв микроструек жидкости на острых кромках цилиндрического отверстия истечения 8 со стороны полусферической камеры 10 приводит к получению гидродинамической пузырьковой кавитации.

В полусферической камере 10 получается максимальное количество кавитационных пузырьков оптимальных размеров, обладающих наибольшим кавитационно-ку- мулятивным воздействием при минимальных затратах энергии, что обеспечивает интенсификацию процесса удаления загрязнений с поверхности сельскохозяйст- венного сырья, подвергаемого мойке. Из полусферической камеры 10 диспергированный поток жидкости истекает из форсунки по трем направлениям: через отверстия 11, выполненные по периметру корпуса 1 под острым углом к его оси, через кольцевой зазор, образованный между основанием конусной головки 14 растекателя 6 и внутренней образующей поверхностью полусферической камеры 10, через радиальные прорези 12 выходной части корпуса 1 и радиальные прорези 15 конусной головки 1.4 растекателя 6 (фиг. 1,2).

В процессе прохождения диспергированного потока жидкости через выходную часть 4 корпуса 1 растекатель 6 совершает колебательные движения вследствие воздействия импульса инерционных сил совокупности капель на консольно Закрепленную в выходной части корпуса пластинчатую пружину 5. Передача от растекателя 6 колебаний жидкости способствует дополнительно ее диспергированию.

В выходящих по трем направлениям диспергированных микроструйках жидкости, подвергнутых в диффузоре 7 гидродинамической пузырьковой кавитации, наблюдается смыкание кавитационных каверн с образованием микропузырьков, которые схлопываются с образованием кумулятивных микроструек, оказывающих большое разрушающее воздействие на частицы загрязнений, содержащихся на поверхности сельскохозяйственного сырья, подвергаемого мойке. Смыкание каверн образует поля микропузырьков - кумулятивные микроструи, имеющие скорость до 1000 м/с и ударные местные давления до 100 МПа, которые оказывают разламывающее микрокинетическое воздействие на частицы 5 загрязнений, содержащихся на поверхности сельскохозяйственного сырья.

Выполнение канала 2 корпуса 1 с диффузором 7, имеющим соединенные цилиндрическим отверстием 8 две

0 полусферические камеры 8 и 10. приводит к образованию режима гидродинамической пузырьковой кавитации с образованием максимального количества кавитационных пузырьков оптимальных размеров, что спо5 собствует интенсификации процесса мойки сельскохозяйственного сырья и сокращению расхода жидкости. Наличие по периметру корпуса 1 отверстий 11, выполненных под острым углом к его образующей и сооб.0 щенных с полусферической камерой 10. обеспечивает увеличение кольцевой поверхности распыления диспергированных кумулятивных микроструек жидкости, что позволяет уменьшить количество форсунок,

5 устанавливаемых в моечных машинах и, как следствие, сократить расход жидкости, используемой для мойки различного сельскохозяйственного сырья.

Снабжение форсунки средством для ко0 лебаний жидкости, выполненным в виде консольно закрепленной в выходной части 4 корпуса 1 пластинчатой пружины 5 с установленным на ее свободном конце растекэ- телем 6 с конусной головкой 14 и парой

5 радиальных прорезей 14, обеспечивает передачу вибрации от воздействия кумулятивных микроструек воды, истекающих из полусферической камеры 10, что предотвращает забивание цилиндрического отвер0 стия 8 диффузора частицами песка, окалины и ржавчины в процессе работы форсунки, улучшает качество распиливания жидкости вследствие дополнительного ее дисперги- рования. Кроме того, возникновение вибра5 ций растекателя б увеличивает кольцевую поверхность распыления жидкости, что способствует сокращению расхода жидкости и интенсификации процесса мойки сельскохозяйственного сырья.

0

Наличие в выходной части корпуса 1 радиальных прорезей 12, направление которых выбрано совпадающим с направлением радиальных прорезей 15 конусной головки

5 14 растекателя 6. приводит к увеличению ширины зоны распыления диспергированных кумулятивных микроструек воды, что обеспечивает сокращение количества форсунок, устанавливаемых в душевых коллек- торах моечных машин, уменьшение расхода

жидкости при мойке ягод, бобовых культур и другого сельскохозяйственного сырья.

Использование форсунки в душевых коллекторах машин для мойки ягод, бобо

го сырья обеспечивает уменьшение расхода воды на 0,4-0,5 кг на 1 кг сырья и снижение бактериологической обсемененности сырья не менее чем в 14-16 раз по сравнению с исходколлекторах машин для мойки ягод, оооо- менее чем в тч-iо раз по сравнению с исход вых культур и другого сельскохозяйственно- 5 ной за счет интенсификации процесса мойки.

Формула изобретения

Форсунка, содержащая корпус с каналом, одним концом обобщенным с источником подвода жидкости, а другим - с выходным отверстием и средство для колебаний жидкости, о т л и ч а ю щ а я тем, что, с целью снижения расхода жидкости и улучшения качества ее распыления, средство для колебаний жидкости выполнено в виде консольно закрепленной в выходной части корпуса пластинчатой пружины с установленным на ее свободном конце растего сырья обеспечивает уменьшение расхода воды на 0,4-0,5 кг на 1 кг сырья и снижение бактериологической обсемененности сырья не менее чем в 14-16 раз по сравнению с исходменее чем в тч-iо раз по сравнению с исход ной за счет интенсификации процесса мойки.

5

0

кателем с конусной головкой и парой радиальных прорезей, при этом канал корпуса выполнен с диффузором, имеющим соединенные цилиндрическим отверстием для полусферические камеры, вторая из которых по ходу движения жидкости сообщена с отверстиями, выполненными по периметру корпуса под острым углом к его образующей, а в выходной части корпуса выполнена пара радиальных прорезей, направление которых выбрано совпадающим с направлением радиальных прорезей конусной головки растекателя.