Форсунка Советский патент 1993 года по МПК E21F5/04 

Изобретение относится к средствам борьбы с пылью и может быть использовано в угольной, горно-рудной и других областях промышленности как индивидуальное средство пылеподавления..

Целью изобретения является повышение эффективности пылеподавления.

Цель достигается тем, что в корпусе форсунки выполнена завихряющая полость, расположенная между камерой завихрения и торцовой конусной расточкой, завихрите ль закреплен жестко, а вершина конуса торцовой расточки расположена на торцовой плоскости корпуса, при этом диаметр завихряющей плоскости D, ее ширина hi, диаметр основания конической кольцевой расточки di и ее высота г связаны следующими соотношениями: D 1,6 d; hi 0,6 d; di 1,6 d; h2 0,5 d; где d-диаметр камеры завихрения. Кроме того, во входной части корпуса форсунки выполнены пазы, а на за- вихрителе - выступы, установленные в пазах.

Указанные значения параметров форсунки получены на основании проведенных исследований. Для проведения экспериментов было изготовлено 4 форсунки. За исходный был принят диаметр камеры корпуса d. В первой форсунке при прочих равных параметрах варьировался параметр D. Диаметр завихряющей полости растачивался от 1 d до 1,25 d, 1.5 d, 2 d. Во второй при равных значениях других параметров варьировался параметр di. Эксперименты проводились при расточке d, до 1,25 d. 1,5 d, 1,75 d. 2 d и 2.25 d. Подобно в третьей модели варьировался параметр h, а в четвертой параметр П2. Они изменялись от 0 до 0.25 d; 0,5 d; 0.75 d: 1,0 d.

Эксперименты проводились в камере объемом 8 м (2х 2х 2). За критерий было принято время погашения пыли навеской в 2 ч. Навеска пыли, взятой в угольной шахте вдувалась в камеру и через 5 с включалась форсунка, подвешенная к середине потолка камеры. Для эксперимента отбиралась т.н. аэродинамическая пыль, способная быть во взвешенном состоянии в воздухе. После эксперимента бралась проба воздуха и определялось в ней наличие пыли. Каждый такой эксперимент проводился 2-4 раза,

ел

с

чтобы определить границу полного погашения пыли во времени.

Результаты экспериментов приведены на графиках 1, 2, 3, 4. Из графика 1 видно, что средняя линия затрат времени на погашение пыли в камере (штриховая) имеет минимум близкий к значению 1,6 d. Надо отметить, что расчеты велись по усредненным данным и, следовательно, возможны определенные допуски.

Из графика 2 видно, что значение di, рационально принять равным 1,6 d, из графика 3 следует, что значения h, следует принять равным 0,6 d, а из графика 4 видно, что рациональным значением h2 является 0,5 d.

Проводились также эксперименты по выявлению времени на смачивание стенки площадью 4 м2. Выводы полученные по результатам затрат времени на погашение пыли практически подтверждаются и данными о времени смачивания площади. .

На фиг.1 показана форсунка, разрез; на фиг.2 - то же, вид слева; на фиг.З - графики, иллюстрирующие работу форсунки.

Форсунка состоит из корпуса, включающего основание 1 и головку 2, камеры, имеющей цилиндрическую часть 3 и коническую расточку 5, завихряющую полость 4. Камера заканчивается выходным отверстием 6, связанным непосредственно с внешним пространством, Внутри камеры расположен завихритель 7, положение которого зафиксировано с помощью выполненных выступов 8 на плоской его части и пазов 9 под эти выступы. Чтобы избежать перемещения за- вихрителя вдоль оси выступы 8 на нем имеют отогнутые под 90° части 10; которые входят в выемки 11, выполненные в тыльной части корпуса. Для присоединения форсунки к подводящему трубопроводу на корпусе выполняется резьба 12.

Корпус форсунки может быть изготовлен из черного и цветного материала. Завихритель выполняется из полосы цветного металла и стали.

При изготовлении корпуса форсунки, должны выдерживаться параметры: D 1;б d, di D 1,6 d, hi 0,6 d, h2 0,5 d. При увеличении этих параметров устойчивость факела и эффект его рассеивания утрачивается. При уменьшении - исчезает эффект закрутки и устойчивость факела также теряется.

Работа форсунки осуществляется следующим образом.

Поток жидкости, поступающий из подводящего трубопровода под давлением разделяется торцовой плоской частью

завихрителя 7 на две части, которые далее поступают на винтовые поверхности завихрителя. Обе части потока на винтовых краях завихрителя получают закручивания и врываясь в зэвихряющую полость 4 получают вращательное движение, которое пройдя через коническую проточку 5 на выходе потока за выходное отверстие 6 образуют устойчивый факел струи.

Предлагаемое устройство форсунки по сравнению с базовым объектом, за который принят прототип, позволяет получить экономический эффект за счет повышения эксплуатационной надежности и

эффективности, достигаемой путем устранения проворачиваемости завихрителя, образования полости завихрения жидкости и ликвидации продольного канала у выходного отверстия, создающего дополнительное

сопротивление и снижающего эффект закручивания.

Укрупненные расчеты показывают, что. применение предлагаемой конструкции форсунки в условиях работы на породопогрузочной машине в проходческом забое угольной шахты позволяет получить экономический эффект 1,8 тыс.руб. в год.

Техническая осуществляемость предлагаемого устройства подтверждается опытом

изготовления форсунок для подавления пыли в угольной, рудной и других.отраслях промышленности.

Формула изобретения

1. Форсунка, включающая корпус с камерой, имеющей конусную торцовую рас- . точку перед выходным отверстием, камеру завихрения с размещенным в ней завихри- телем в виде пластины с продольным разрезом по середине и винтовым изгибом

разрезанных частей, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности пылеподавления, в корпусе выполнена за- вихряющая полость, расположенная между камерой завихрения и торцовой конусной

расточкой, завихритель закреплен жестко, а вершина конуса торцовой расточки расположена на торцовой плоскости корпуса, при этом диаметр завихряющей полости D, ее ширина hi, диаметр основания конической

торцовой расточки dt и ее высота h2 связаны следующими соотношениями; D 1.6 d; hi 0,6 d; di 1,6 d; ha 0,5 d, где d - диаметр камеры завихрения.

2. Форсунка поп.1.отличающая- с я тем, что во входной части корпуса выполнены пазы, а на завихрителе - выступы, установленные в пазах.

/К /

„,,,,,, „ Ј §$$$$8Ј

Ц / / / у / / ,/ .Л/ / / s s s / s - v

/7//// /////// /, ). %:

,-L

Использование: борьба с пылью. Сущность изобретения: форсунка имеет камеру с конусной кольцевой расточкой перед выходным отверстием, камеры завихрения с завихрителем, Зэвихритель выполнен из пластины с продольным разрезом по середине и винтовым изгибом разрезанных частей. Завихритель закреплен жестко. Вершина конусной торцовой расточки расположена на торцовой плоскости корпуса. Диаметр за вихря ющей полости, ее ширина, диаметр основания конической торцовой расточки, ее высота и диаметр камеры завихрения связаны между собой математическими выражениями. 3 ил.

Фи г.-г

f . 1,25. (5 f,75 г,0 З.мм График f

ff,25 fj f,75 г,0 2,25 d,MM График2

0 O,25 0,5 OJ5 f,0 /1.MM Графи 3