Форсунка Советский патент 1980 года по МПК B05B1/34 

Изобретение относитсхя к технике распыления жидкостей, конкретнее к устройствам, распыливакнцим технологические жидкости в тепло- и массообмейных аппаратах, являющихся одними из основных видов оборудования коксохимического, нефтехимического и смежных с ними произвсдств. Широкое применение, например, в насадочных и полыХ аппаратах вышеуказанных производств распыливающих устройств и повышение надежности их работы позволяет повысить эффективHocj-b аппаратуры в целом при производстве кислот, щэлочей, солей и Известна струйно-вихревая форсунка, содержащая корпус с камерой зави рения и соплом, расположенный в каме рф завихритель с наклонными периферийными каналами и средство создани осевого потока 1 . Недостаток ее - низкая надежности при распыливании технологических жид костей, содержащих различные включения, склонные к отложению. Причиной этого является то, что осевое отверс тие в завихритепе часто забивается: этими включениями, особенно в форсун ках с производительностью менее V20 MV4, что приводит к образованию полого конического факела жидкости. Забиваемость в первую очередь осевого отверстия завихрителя обусловлена его меньшей площадью, чем наклонных периферийных каналов (в 2-4 раза) . Образование полого факела распыливаемой жидкости, требуемого заполненного, приводит к резкому ухудшению распределения жидкости по верхнe дy сечению насадки в насадочных колоннах или в.объеме палого аппарата. Ухудшение распределения жидкости приводит к знaчитвльнo лy снижению коэффициентов тепло- и массообмена. Кроме того, в форсунке неэффективно вязкое взаимодействие вращающегося коаксиального потока с осевой незакрученной струей, имеющей компактную структуру и большую .скорость, пропорциональную корню квадратному из вели.чины давления жидкости перед форсункой, что снижает возможн®сть обеспечить удовлетворительное распределение жидкости в широком диапазоне углов факела (Д1 125°) . В форсунках такого типа длина осевого отверстия завихрителя, как правило, больше его диаметра, приводит к повышению его засоряемости.

Известна также форсунка с осевым подводом жидкости, содержащая корпус с камерой завихрения и соплом, расположенный в камере завихрит ель с наклонными периферийными каналами и средство создания осевого потока 2 .

Данная форсунка - наиболее близка к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком ее является то, что при равномерном распределении жидкости по радиусу факела коэффициент расхода ее не превышает значения 0,45 (при углах факела 90-105°) . Это обусловлено тем, что радиальные пазы завихрителя должны иметь достаточную ширину и глубину для получения осевого потока. Пазы ограничивают ширину наклонных периферийных каналов. Ограниченная таким образом площадь проходных каналов не позволяет более повысить производительность без повьлшения.давления или увеличения размеров форсунки. Кроме этого, J ограничение размеров каналов снижает надежность работы при распылнии загрязненных технологических жидкостей , В предложенной форсунке рс1диальные пластины имеют толщину значительно меньшую, чем ширина радиальны пазов у известной форсунки, т.е,занимают меньшую площадь на торце эавихрителя. Это дает возможность увеличить площадь наклонных периферийных каналов и коэффициент расхода до значения О,82,

Цель изобретения - повышение надежности работы форсунки ti ее производительности ,

Указанная цель достигаете тем, что в форсунке с осевым подводом жидкости, содержащей корпус с камерсй зави.хрения и соплом, расположенный в камере завихрителя с наклонными периферийными каналами и средство создания осевого потока, последнее выполнено в виде радиальных пластин, размещенных на торцовой поверхности завихрителя, обращенной к соплу.

На фиг. 1 изображена форсунка с частичным вырезом ее корпуса, общий вид; на фиг. 2 - завихритель, общий вид; на фиг. -J - то же, вид А.

Форсунка с осевым подводом жидкости содержит корпус 1 с камерой .завихрения 2 и соплом 3,расположенный в камере 2 завихритель 4 с наклон ыми периферийными каналами 5 и средство б создания осевого потока которое выполнено в виде радиальных пластин 7, размещенных на торцовой поверхности завихрителя 4, обращенной к соплу 3.

Внешняя поверхнос гь завихрителя 4 н часть внутренней поверхности корпуса 1 выполнены коническими, что поволяет исключить из конструкции форсунки элементы крепления завихрителя

4. На внутренней поверхности корпуса 1 имеется резьба для подсоединения к трубопроводу (не показан), питающему форсунку-жидкостью.

Форсунка работает следующим-образом.

Подвод жидкости осуществляется по оси форсунки. Жидкость по наклонным периферийным каналам 5 завихри-хеля 4 поступает в камеру завихрения 2, где происходит ее интенсивное вращательно-поступательное движение. Результатом вращательного движения является положительный радиальный градиент статического давления, при котором статическое давление возрастает с увеличением расстояния от оси камеры 2.в поле положительного радиального градиента давления пластины 7 формируют радиальные течения жидкости, соударяющиеся в приосевой области камеры 2, образуя осевой поток.

В результате взаимодействия этого осевого потока с потоком, образованным наклонными периферийными канала 5 и имеющим вращательно-поступательное движение, образуется заполненный факел.

Наличие нескольких пластин (о&лчно 4-х и более) для формирования осевого потока снижает возможность забивания форсунки включениями,

В предложенной форсунке динамиtiecKHe характеристики осевой струи в камере 2 варьируются изменением высоты, длины, расположения и числа радиальных пластин 7,

С целью получения наиболее равномерного заполненного факела жидкости вокруг оси форсун.чИ число радиальных пластин 7 равно числу каналов. 5 завихрителя 4 и установлены пластины 7 на торце завихрителя 4 вокруг оси форсунки по отношению друг к другу , под теми же углами, что и каналы 5 завихрителя 4,

Проведенные экспериментальные исследования серии форсунок в диапазоне производительности от 1 до 75 муч и давления от 0,3«10 до 6-10 н/м показали, что предложенная форсунка обеспечивает получение заполненного фа.кела жидкости с равномерным распределителем, повышение надежности работы на технологических жидкоетях, со.держащих различные включения, склонные к отложению.

Формула изобретения

Форсунка с осевым подводом жидкости, содержащая корпус с камерой завихрения и соплом, расположенный в камере завихритель с наклонными периферийными канёшами и средство создания осевого потока,, отличающаяс я тем, что, с целью повышения надежности работы форсунки и ее производительности, средство создания осевого потока выполнено в виде радиальных пластин, размещенных на торцовой