Устройство для разбрызгивания жидкости под давлением Советский патент 1993 года по МПК B05B1/34 

сторсны сопла: на фиг. 10 - то же, вариант выполнения.

Устройство для разбрызгивания жидкости под давлением содержит корпус 1 с каналом 2, сообщенным с жидкостью под давлением, размещенные в канале 2 корпуса 1 дискообразное вихревое тело 3 и сопло 4 с центральным каналом 5 и кольцевым каналом б, соединенное с вихревым телом 3 торцовой стенки, вихревые каналы 7 и каналы 8 для сообщения кольцевого канала 6 с вихревыми каналами 7.

Вихревые каналы 7 наклонены к образующей поверхности вихревого тела 3 под острым углом а, а кольцевой канал 6 выполнен по периметру сопла 4.

Внешняя стенка кольцевого канала 6 между вихревым телом 3 и соплом 4 образована стенкой канала 2 корпуса 1.

Вихревые каналы 7 могут быть выполнены во внешней поверхности вихревого тела 3 и их верхняя стенка образована стенкой канала 2 корпуса 1 или вихревые каналы 7 выполнены в канале 2 корпуса 1 и их верхняя стенка образована внешней поверхностью вихревого тела 3.

Угол а наклона вихревых каналов 7 к образующей поверхности вихревого тела 3 может быть выбран от 5 до 45°.

Каналы 8 для сообщения кольцевого канала 6 и вихревых каналов 7 выполнены в сопле 4 по радиусу и могут быть выполнены сужающимися к центру сопла 4,

Устройство для разбрызгивания жидкости также снабжено ускорительным диском 9, имеющим сужающееся к вихревому телу 3 ускорительное сопло 10, радиальные каналы 11 на торцовой стенки и кольцевой канал 12 по периметру.

Ускорительный диск 10 выполнен с размещенными между радиальными каналами 11 направляющими ребрами 13, имеющими радиальные края с уменьшающейся по обе стороны высотой.

Кроме того, устройство для разбрызгивания жидкости снабжено регулирующим колоколом 14 с краями, размещенными на ускорительном диске 9, и гибкой задней пластиной 15, выполненной со смещенным от центра входным отверстием 16.

Для выхода из устройства служит отверстие 17, а в корпусе 1 выполнены инжекци- онный канал 13, передняя камера 19 и камера 20 турбулентности.

Устройство для разбрызгивания жидкости работает следующим образом.

Материал, подлежащий разбрызгиванию, протекает через канал 2 и инжекцион- ный канал 18 и от передней камеры 19 в

камеру 29 турбулентности через круглое входное отверстие 16 в регулировочном колоколе 14. .

На фиг.2 можно видеть, что жидкость,

текущая в переднюю камеру 19 через ин- жекционный канал 18, ударяется о стенку регулировочного колокола 14 в середине, так начинается вихревой поток жидкости. Текущая жидкость входит в переднюю камеру 19 в середине регулировочного колокола 14 и распадается на составляющие Vi.,..Vn. После прохода различных расстояний они достигают входного отверстия 11. На фиг.2 составляющие пронумерованы так, что

5 большая цифра показывает более длинный путь, в результате этого энергия текущих частиц жидкости постепенно уменьшается в результате действия сил трения.

В то же самое время происходит удар

0 между различными составляющими с различной энергией, они протекают через вход- ное отверстие 11, где происходит значительная закрутка.

Путь частиц жидкости, прошедших че5 рез входное отверстие 11 регулирующего колокола 14, может быть прослежен на фиг.З. Составляющие ударяются друг в друга еще раз на стенке ускорительного диска

9. затем вдоль этой стенки они заворачива- 0 ют по дугам с различным радиусом и достигают сужающегося ускорительного сопла

10. Так как различные составляющие проходят различные пути в различных направлениях по дороге к ускорительному соплу 10,

5 вихревое движение еще усиливается.

В результате поступления жидкости под давлением пластина регулирующего колокола 14 прогибается, эта деформация также влияет на условия в потоке (фиг.5). Тогда как

0 в контейнере давление сравнительно высокое, регулировочный колокол 14деформиру- ется в значительной степени и уменьшает объем камеры 20 турбулентности. Соответственно этому сечение потока также умень5 шается. При снижении давления деформация регулировочного колокола 14 постепенно уменьшается, сечение потока в камере 20 турбулентности увеличивается, соответственно этому устройство автомати0 чески компенсирует изменение давления в контейнере и обеспечивает равномерное разбрызгивание.

Как было упомянуто, частицы жидкости идут из камеры турбулентности в ускори5 тельное сопло 10. Когда частицы выходят из ускорительного сопла 10 из другой поверхности ускорительного диска 9, элементарные частицы имеют вихревое движение в результате предыдущих соударений и даже вращаются вокруг своих геометрических

осей независимо от их результирующего направления движения. Все эти движения создаются составляющими скорости в различных направлениях, различной величины и значения, которые они получают в передней камере, турбулентности и ускорительном сопле 10.

Частицы, выходящие из ускорительного сопла 10, уходят по радиусу в радиальные каналы 11 на торцевой стенке ускорительного диска 9. Радиальные каналы 11 выполнены с направляющими ребрами 13. Они имеют призматическую форму, как это показано на фиг.6 и 7, радиальные края и их высота уменьшается вдоль двух сторон края. Это исполнение содержит четыре направляющих ребра 13, но их количество может быть даже большим. Обычно нужны по меньшей мере три направляющих ребра 13.

Через радиальные каналы 11 жидкость проходит в кольцевой канал 12, который имеет такую форму, что внешняя стенка образована поверхностью отверстия в корпусе 1, как это видно на фиг.1, В кольцевом канале 12 частицы жидкости идут по кругу и попадают в вихревые каналы 7 вихревого тела 3, Вихревые каналы 7 выполнены в окружности вихревого тела 3, как показано на фиг.9. Вихревые каналы 7 и образующая поверхности вихревого тела 3 составляют острый угол величиной 5-45°; в показанном примере угол а равен 30°.

В вихревых каналах 7 частицы жидкости получают дополнительный импульс и таким образом они попадают в кольцевой канал б, выполненный в сопле 4.

Для вихревых каналов 7 возможны несколько форм. На эскизе показаны полукруглые вихревые каналы 7, но сечение их может быть также треугольным, трапецеидальным и т.п. Дополнительные измерения возможны в смысле выполнения вихревых каналов 7 в поверхности канала 2 в корпусе 1.

Как видно из фиг.9, жидкость,текущая турбулентно, проходит из кольцевого канала 6 через радиальные каналы 8 к центральному каналу 5, который работает практически в качестве камеры турбулентности, и внутри происходит максимальная закрутка частиц.

Радиальные каналы 8 могут иметь либо параллельные, либо расходящиеся стенки, как показано на фиг. 10. В некоторых случаях каналы 7 могут быть выполнены касатель- ными к центральному каналу 5, как показано в нижней части фиг. 10.

Текущие частицы жидкости заполняют кольцевой канал 6 за очень малое время, в результате напора жидкости, которая непрерывно поступает, частицы идут к центральному каналу 5 по радиальным каналам 8. Количество радиальных каналов 8 также может быть различным, но не менее двух. 5Жидкость, текущая к центру по радиальным каналам 8, попадает в центральный канал 5, который служит вихревой камерой, и там турбулентность увеличивается вследствие значительного уменьшения объема. Это

0 не только способствует распадению частиц, но также значительно увеличивает их скорость. Частицы вылетают из выходного отверстия 17 с повышенной скоростью.

Учитывая то, что жидкость, подлежащая

5 распылению, имеет скорость и закрутку, которые увеличиваются постепенно от входа во входной канал регулирующего колокола 14 по ускорительному диску 9 и вихревому телу 3 и в сопле 4, скорость и закрутка мак0 симальные у выходного отверстия 17. Поэ1 тому, когда капельки выходят наружу, они распадаются на бессчетное количество мелких частиц под действием многонаправленных и многомерных составляющих

5 скорости, которые превосходят силы внутреннего сцепления жидкости, и, выходя наружу в воздух, они распадаются на частицы как при взрыве и таким образом образуют облако тумана. Еще одним фактором явля0 ется то, что на их пути через сопло 4 частицы жидкости с различными скоростями касаются друг друга и стенок поочередно, их температура увеличивается и возникает значительная разность заряда под действи5 ем трения.

Устройство для разбрызгивания дает совершенный туман и в то же время конструкция значительно проще и изготовление дешевле.

0

Формула изобретения

1. Устройство для разбрызгивания жидкости под давлением, содержащее корпус с каналом, сообщенным с жидкостью под дав5 лением, размещенные в канале корпуса дискообразное вихревое тело и сопло с центральным и кольцевым каналами, соединенное с вихревым телом торцовой стенкой, вихревые каналы и каналы для сообщения

0 кольцевого канала-с вихревыми каналами, отличающееся тем, что, с целью повышения качества распыления и упрощения конструкции, вихревые каналы наклонены к образующей поверхности вихревого

5 тела под острым углом, a i ольцевой канал выполнен по периметру сопла.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что внешняя стенка кольцевого канала между вихревым телом и соплом об- разована стенкой канала корпуса.

3. Устройство по п.отливающееся тем, что вихревые каналы выполнены во внешней поверхности вихревого тела, а их верхняя стенка образована стенкой канала корпуса.

4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что вихревые каналы выполнены в канале корпуса, а их верхняя стенка образована внешней поверхностью вихревого тела.

5. Устройство по п.1, от л и ч а ю щее- с я тем, что угол наклона вихревых каналов к образующей поверхности вихревого тела выбран в пределах 5-45°.

6. Устройство по п.1, от л и ч а ю щ е е- с я тем, что каналы для сообщения кольцевого канала и вихревых каналов выполнены в сопле по радиусу.

7. Устройство по пп. 1 и 6, о т л и ч a rout е е с я тем, что каналы для сообщения

кольцевого и вихревых каналов выполнены сужающимися к центру сопла.

8. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что оно снабжено ускорительным диском, имеющим сужающееся к вихревому телу ускорительное сопло, радиальные каналы на торцовой стенке и кольцевой канал по периметру.

9. Устройство по пп.1 и 8, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что ускорительный диск выполнен с размещенными между радиальными каналами направляющими ребрами, имеющими, радиальные края с уменьшающейся по обе стороны высотой.

10. Устройство по п.1, от л ича ю щее- с я тем, что оно снабжено регулирующим колоколом с краями, размещенными на ускорительном диске, и гибкой задней пластиной, выполненной со смещенным от центра входным отверстием.

Использование: распыление жидкости в различных отраслях промышленности: Сущность изобретения: вихревые каналы наклонены к образующей поверхности вихревого тела под острым углом. Кольцевой канал сопла выполнен по его периметру. Внешняя стенка кольцевого канала между вихревым телом может быть образована стенкой канакл кл Изобретение относится к разбрызгиванию жидкости и может бытГиспользовано в. различных отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение качества распыления и упрощение конструкции. На фиг.1 изображено устройство для разбрызгивания жидкости под давлением, ла корпуса. Вихревые каналы могут быть выполнены во внешней поверхности вихревого тела, а их верхняя стенка образована стенкой канала корпуса. Кроме того, вихревые каналы могут быть выполнены в канале корпуса, а их верхняя стенка образована внешней поверхностью вихревого тела. Угол наклона вихревых каналов к образующей поверхности вихревого тела выбран равным от 5 до 45°. Каналы для сообщения кольцевого и вихревых каналов выполнены в сопле по радиусу и сужающимися к центру сопла. Устройство также снабжено ускорительным диском, имеющим сужающееся к вихревому телу ускорительное сопло, радиальные каналы на торцовой стенке и кольцевой канал по периметру. Ускорительный диск выполнен с размещенными между радиальными каналами направляющими ребра- ми, имеющими радиальные края с уменьшающейся по обе стороны высотой.. Также устройство снабжено регулирующим колоколом с краями, размещенными на ус- ; корительном диске, и гибкой задней пласти- ной. выполненной со смещенным от центра входным отверстием. 9 з.п. ф-лы, 10 ил. разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез регулировочного колокола и ускорительного диска; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг.5 - регулировочный колокол и ускорительный диск в работе под давлением; на фиг.6 - вид торцовой стенки ускорительного диска; на фиг.7 - вид спереди ускорительного диска; на фиг.8 - вид сбоку вихревого тела; на фиг.9 - вид устройства со i . Ј 00 о VI 00 00 00 СА)

Фиг. 5 -Ј

Фиг.7

.5 -7

Фие:8

®иг. 9