Струйно-вихревая форсунка Советский патент 1979 года по МПК B05B1/34 

(54) СТРУЙНО-ВИХРЕВАЯ ФОРСУНКА

1

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкостей и может быть использовано в химическом и энергетическом машиностроении в распыливающих устройствах для технологических жидкостей, в тепло- и массообменных аппаратах для получения кислот, щелочей, солей и т. д.

Известна струйно-вихревая форсунка, содержащая корпус и завихритель 1.

Эта форсунка позволяет получать конические факелы жидкости, заполненные во всем объеме.

Заполненные факелы позволяют в ороHjaeMOM пространстве лучшим образом создать равномерное или требуемое распределение жидкости по верхнему сечению насадки или в объеме аппарата, чем, например, взаимодействующие между собой полые факелы форсунок.

Недостатком форсунки является возможность забивания осевого канала завихритетя техническими при.месями жидкости.

Известна и другая струйно-вихревая форсунка, содержащая вертикально установленный корнус с камерой завихрения н соплом, расположенный в ка.мере завихритель с тангенцнальными каналами и средствосоздання осевого потока 2.

Такая форсунка является наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком ее является подверженность забиванию техническими примесями жидкости осевого канала завихрителя. особенно в форсунках с производительностью до 20 , что нриводит к образованию полого конического факела, т. е. к ухудн 1ению распределении жидкости, а следовательно, снижению коэффициентов тепло- н масссюбмена при получении химических веществ в аппаратах промьииленного производства. Так, например, в форсунках, работающих на технологических жидкостях, содержащих различные включения, склонные к oTv oжeнию, с производительностью от 0,5 до 20 и напоре перед ними от 5 до 60 м вод. ст., при обеспечении уг,та раскрытия факела в пределах 30-90, размер осевого канала колеб,1ется в диапазоне от 15 до 3 мм. Осевой канал в завихрителе форсунки один, и его длина, как правило, больше его диаметра, что способствует повышению его засоряемости включениями жидкости. Целью изобретения яв.ляется обесиечение возможности получения равномерно заполненного факела и повышение надежности работы форсунки. Это достигается тем, что средство создания осевого потока закреплено на торне завихрителя и выполнено в виде сердечника с направляющими назами, размещенными в плоскостях, проходящих через вертикальную ось корпуса. Кроме того,, оси каналов завихрителя выполнены под углом 15-60° к вертикальной оси форсунки в тангенциальном направлении, а отношение высоты сердечника к высоте камеры завихрения составляет 0,2- 0,9 и сердечник закренлен на завихрителе посредством резьбового соединения. На фиг. I изображена струйно-вихревая форсунка, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - завихритель, общий вид; на фиг. 4 -- то же, вид сверху. Струйно-вихревая форсунка содержит вертикально установленный корпус 1 с камерой завихрения 2 и соплом З, расположенный в камере 2 завихритель 4 с тангенциальными каналами о и средством создания осевого потока. Средство создания осевого потока закреплено па торце завихрителя 4 и выполнено в виде сердечника 6 с направляющими назами 7, размещенными в плоскостях, проходящих через вертикальную ось корпуса 1. Оси каналов 5, завихрителя 4 выполнены под угло.м 15-60° к вертикальной оси форсунки в танге(щиа„ть-ном направлении; отношение высоты сердечника 6 к высоте камеры завихрения 2 составляет 0,2-0,9, сердечник 6 закреплен на завихрит&пе 4 посредством резьбового соединения. Завихритель 4 устаповлен в корпусе на тугой посадке. Струйно-вихревая форсунка работает следующим образом. Жидкость, ностунающая под давление.м, попадает в каналы 5 завихрителя. Благодаря тан1енциальпому наклону, потоки жидкости приобретают поступательную (осевую)и вращательную (окружную) скорости. В камере завихрителя 2, образованной внутренни.ми поверхностя.ми стенок корпуса форсунки и основанием завихрителя 4, происходит интенсивное ноступательно-вращательное движение жидкости. Часть жидкости, попадая в пазы 7 сердечника 6, теряет окружную скорость и продолжает движение в камере 2 вдоль оси форсунки, формируя осевой ноток. Взаи.модействие потоков жидкости, имеющих вращательно-постунательное и тааько поступательное (осевое) движение, приводит к образованию заполненного, сплощпого конуса распыливаемои жидкости. Когда необходимо изменить угол факела или несколько изменить орошение зон внутри конуса расныливаемой жидкости (центральной и периферийной), сердечник 6 заменяется на другой. Имея другие размеры, он изменяет гидродинамическую обстановку внутри камеры завихрения 2 и позволяет получить на выходе из сонла 3 форсунки заполненный факел с требуемыми характеристиками. Струйно-вихревая форсунка позволяет получить заполненный факел жидкости без осевого канала в завихрителе расположением но оси форсунки сердечника, имеющего направляющие пазы, расположенные в плоекостях, проходящих через вертикальную ось форсунки, значительно менее склонного к засорению включениями, чем один осевой канал, за счет того, что пазов несколько, они имеют значительные определяющие размеры по сравнению с осевым каналом в завихрителе струйно-вихревой форсунки. Это позволяет повысить надежность работы форсунки при распылении технологических жидкостей, содержащих механические и другие включения, склонные к отложению, получить более стабильный заполненный конус распыливаемои жидкости. Данная форсунка представляет значительный интерес для народного хозяйства, позволяет повысить надежность работы форсунки и форсуночных оросителей нри распылении технологических жидкостей, содержащих механические и другие включения, склонные к отложению, получить заполненный конус расныливаемой жидкости, требуемое распределение капель но сечению факела, повысить интенсивность процессов еплои массообмена, легко регулировать распределение капель в факеле жидкости и угол факела в одной и той же форсунке. Предлагаемая форсунка проста в изготовлении и пе требует больщих капитальных затрат. Формула изобретения . Струйно-вихревая форсунка, содержащая вертикально установленный корпус с камерой завихрения и сопло.м, расположенный в камере завихритель с тангенциальны.ми каналами и средство создания осевого потока, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности получения равномерно заполненного факела и повышения надежности работы форсунки, средство создания осевого потока закреплено на торце завихрителя и выполнено в виде сердечника с направляющими пазами, размещенными в плоскостях, проходящих через вертикальную ось корпуса. 2. Струйно-вихревая форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что оси каналов завихрителя выполнены под углом 15-60° к вертикальной оси форсунки в тангенциальном направлении.

Источники ИНфОрМаЩ

мание при экспертизе

Фиг.1

А-К

Фиг. 2

фиг