Форсунка Советский патент 1980 года по МПК E21F5/04 

(54) ФОРСУНКА

Изобретение относится к горной промьшшенности и может быть использо вано для борьбы с пьшью в шахтах. Известна центробежная форсунка,. .включающая корпус, внутри.которого размещены камера закручивания, торцовая поверхность которой выполнена глухой и тангенциальный канал, ось которого смещена относительно оси сопла . Однако эффективность пылеподавления этой форсунки невысокая, особенно в улавливании тонкодисперсной, на иболее пневмокониозоопасной пыли. Наиболее близким техническим решением к изобретению является форсун ка, включающая корпус с камерой закручивания, торцовая поверхность которой -выполнена глухой, сопло и тангенциальный канал, ось которого смещейа относительно оси сопла, выполне ный с сужением у устья 2J. Однако эта форсунка обладает невысокой эффективностью при борьбе с тонкодисперсной пылью. Цель изобретения - повышение эффективности пылеподавления за счет. подзарядки капель жидкости путем вы бивания вторичных электронов с внут ней поверхности камеры закручивания Это достигается тем, что внутренние поверхности камеры закручивания и тангенциального кансша покрыты диэлектрическим материалом, при этом сопло совмещено с камерой закручивания и выступает за пределы корпуса, а тангенциальный канал размещен по касательной к глухой торцовой поверхности камеры закручивания. На фиг. 1 изображена форсунка, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1. Форсунка состоит из корпуса 1, внутри которого размещена камера 2 закручивания с глухой торцовой поверхностью 3, и тангенциальный канал 4, ось которого смещена относительно оси сопла 5. Поверхность камеры 2 и канала 4 покрыта диэлектрическим материалом 6. Канал 4 подведен по касательной к торцовой поверхности 3 и выполнен с сужением 7 у устья. Сопло 5 совмещено с камерой 2 закручивания и выступает за пределы корпуса 1. Принцип работы форсунки заключается в следующем. Жидкость под, .давлением подводится к каналу 4 и поступает в камеру 2 закручивания. В результате перераспределения давления, обусловленного

движением жидкости по сужающему каналу 4, происходит местное понижение давления в месте сужения до величины Давления насыщающих паров {около 0,03-0,01 кгс/см -) , при этом возникаю растягивающие напряжения в жидкости и .разрывы сплошности в местах адсорбированног-о на примесях воздуха. Ядг. ро воздуха становится неустойчивым и начинается его быстрое расширение, пока пузырек находится в зоне дейст ВИЯ растягивающих напряжений. При поступлении жидкости в камеру 2 закручивания давление резко повышается так как жидкость уменьшается в результате увеличения сечения камеры по Сравнению с сечением сужения 7 канала 4. Как только пузырек выходит из зоны растягивающих напряжений и попадает в область повышенных давлений, условия для его роста перестают существовать и пузырек вскоре замыкается :(схлопывается) .

В процессе сжатия размер пузырька уменьшается в десятки раз, вследствие чего давление, развивающееся в жидкости в момент, когда размер пузырька становится минимальным, достигает очень больших величин..Б моменты, предшествующие достижению минимального радиуса, скорость движения границы пузырька может достигнуть и даже превысить скорость звука в воде,при ;этом на обтекаемую поверхность воздействуют высокие давления, развивающиеся при замыкании пузырьков..

Механизм воздействия высокого давления, на обтекаемую поверхность при замыкании пузырьков переплетается с химическими и электрохимическими эффектами. Растворенный в воде воздух содержит в 1,5 раза больше кислорода, чем атмосферный, что ускоряет окислительные процессы, особенно при наличии механических ударов при замыкании пузырьков. На границе газ-жидкость, т. е. на поверхности каждого пузырька, скапливаются электрические заряды

Под воздействием вышеописанных явлений выбиваются вторичные электроны из покрытия (диэлектрического материала )камеры 2. На поверхности диэлектрического покрытия (эмиттера) из-за интенсивного ухода электронов возникает положительный заряд высокой плотности. При распылении чистой воды или другой жидкости, обладающей диэлектрическими свойствами, обратное соединение и нейтрализация зарядов полностью не происходит. Вследствие этого в факеле истечения жидкости образуются два слоя зарядов:у поверхности,покрытой диэлектрическим материа- лом, со знаком минус, в центре Кс1меры со знаком плюс.

Для ускорения процесса выбивания электронов из диэлектрического материсша можно изменять давление и расход жидкости.

Поток жидкости, проходя через тангенциально расположенный относительно камеры 2 канал 4, диспергируется на выходе из сопла 5. Размещение сопла 5 за корпусом 1 форсунки позволяет устранить стеканиа зарядов, поскольку корпус форсунки соединен через систему подвода х идкости с землей Подвод канала 4 по касательной к торцовой поверхности камеры 2, покрытой диэлектрическим материалом, позволяет обеспечить плавность обтекания торцовой поверхности и ликвидировать застойность атмосферного воздуха в камере. Присутствие атмосферного воздуха у торцовой стенки в камере снижает (либо полностью устраняет) воздействие по выбиванию вторичных электронов из диэлектрического материала.

Покрытие поверхностей камеры и канала диэлектрическим материалом может быть осуществлено следующим образом: посадка заранее обработанных вкладышей, посадка болванок и их обработка, заливка каналов и их обработка.

Устройство по сравнению с известным обладает следующими преимуществами :

высокой степенью подзарядки путем выбивания вторичных электронов эмиттера,

высокой эффективностью пылеподавления, особенно-в улавливании тонкодисперсной, наиболее пневмокониозоопасной пыли;

отсутствием источника высокого напряжения, что позволяет использовать его в условиях, опасных по взрывам газа и пыли, или в других взрывоопасных условиях.

Формула изобретения Форсунка, включающая корпус с камерой закручивания, торцовая поверхность которой выполнена глухой, сопло и тангенциальный канал, ось которого смещена относительно оси сопла, выполненный с сужением у устья, о тличающаяся тем, что, с цел повышения эффективности пылеподавления за счет подзарядки капель жидкости путем выбивания вторичных электронов с внутренней поверхности камеры закручивания, внутренние поверхности камеры закручивания и тангенциальног канала покрыты диэлектрическим матералом, при этом сопло совмещено с камерой закручивания и выступает за пределы корпуса, а тангенциальный канал размещен по касательной к глухой торцовой поверхности камеры закручивания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

/7

А-А

Фиг. г

Фаг.д