Струйно-вихревая форсунка Советский патент 1981 года по МПК B05B1/34 

(Б ) СТРУЙНО-ВИХРЕВАЯ ФОРСУНКА

Изобретение относится к устройствам для распыливания технологических жидкостей а реакционных зонах и объемах современной тепломассообменной аппаратуры, являющейся од ним из основных видов оборудования в энергетике, коксохимии, нефтехимии и других смежных с ними отраслях народного хозяйства. Известна конструкция механичес,кой цельнофакельной форсунки, состоящая из камеры с соплом, в которую по тангенциально наклоненным каналам завихрителя вводится жидкость, котор образует в камере интенсивно вращающийся вихрь. Для заполнения факела по осевому каналу в завихритель вво.дится осевая струя. Взаимодействуя с вихрем, струя закручивается и при истече и жидкости из сопла образуется заполненный распыленной жидкостью факел 1 t .Недостаток данной струйно-вихревой форсунки состоит в том, что ввод струи в камеру через осевой канал затрудняет возможность получения равномерного распределения жидкости в факеле, ибо изменить скорость осевой струи оказывается невозможным, а большие затраты энергии на закручивание осевой струи приводят к укрупнению распыла жидкости, особенно в приосевой области факела. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является струйновихревая форсунка, содержащая корпус с камерой завихрения и соплом, размещенный в камере завихритель с тангенциальными входными каналами и выполненными на нем каналами для создания осевого потока, сообщающимися с камерой завихрения 2 . Недостатком данной форсунки является то, что при большом угле наклона боковых каналов завихрителя, их большом числе выполнение средства

создания осевого потока в форме торцовых каналов невозможно.

Цель изобретения - повышение дисперсности распыла.

Указанная цель достигается тем, что в струйно-вихревой форсунке, содержащей корпус с камерой завихрения и соплом, размещенный в камере завихритель с тангенциальными входными каналами У, выполненными на нем каналами для создания осевого потока сообщающимися с камерой завихрения, каналы для создания осевого потока выполнены на боковой поверхности завихрителя и соединены с тангенциаль.ными входными каналами под углом, противоположным углу наклона тангенциальных каналов.

На чертеже изображена струйно-вихревая форсунка, общий вид.

Струйно-вихревая форсунка содержит корпус 1 с камерой 2 завихрения и соплом 3 размещенный в камере 2 завихритель k с тангенциальными вхными каналами 5 и выполненными на нем каналами 6 для создания осевого потока, сообщающимися с камерой 2 завихрения,Каналы 6 для создания осево го потока выполнены на боковой по ерности завихрителя 4 и соединены с тангенциальными входными каналами 5 под углом, противоположным углу наю1ока тангенциальных каналов 5.

Форсунка работает следующим-образом.

Жидкость по тангенциальным входны каналам 5 вводится в камеру 2 форсун ки и, растекаясь в камере 2, образует интенсивно вращающийся вихрь. Результатом интенсивного вращения жидкости в камере 2 форсунки.является радиальный положительный гра,-г/зент статического давления, при ко,тором величина статического давления возрастает от оси к стенке камеры 2. По каналам 6, соединяющим тангенциальные входные каналы 5 с камерой 2, некоторое количество жидкости атекает в камеру 2 а направлении, противоположном вращению основного потока в камере 2, и приводит к торможению части жидкости в камере 2 в приторцовой области камеры 2. 8 результате воздействия на эту часть жидкости положительного радиального градиента статического давЬения в- приторцовой области возникает} течение этой жидкости в радиальном направлении к оси форсунки, В просевой области происходит соударение этих радиальных потоков и формирование осевой струи о

При течении этой заторможенной

жидкости происходит ее взаимодействие с вихрем и в приосевой области соударяется подкрученный радиальный поток, в результате чего осевая струя имеет момент количества

движения и осевую скорость, обеспечивающие повышение дисперсности распыла. В камере 2 форсунки возникает гидродинамическая система: струя - коаксиальный вихрь, что по- ,

зволяет отнести данную форсунку к струйно-вихревому типу. Взаимодействие осевого потока с вихрем приводит к образованию заполненного факела. Данная форсунка позволяет

обеспечить равномерное распределение в объеме факела мелкораспыленной жидкости, что объясняется высокой эффективностью взаимодействия струи и вихря, уменьшением потерьэнергии

при их взаимодействии.

Кроме того, данная форсунка имеет высокую надежность в работе на технологических жидкостях, содержащих частицы и включения. Высокие скорости движения жидкости во входных

каналах завихрителя исключают возможность задержки частиц с диаметром, позволяющим закупорить каналы для создания осевого потока.

Процесс заполненияосевой газовой полости обеспечивает получение осесимметричного заполнения факела (эффект самоцентровки - поле градиента статического давления гарантирует симметрию течения в сопле).

Использование данной форсунки в энергетических устройствах, теплообменных, массообменных аппаратах обеспечивает интенсификацию их работы за счет эффективного распыления и распределения технологических жидкостей в реакционных объемах.

Формула изобретения

Струйно-вихревая форсунка, содержащая корпус с камерой завихрения и соплом, размещенный в камере завихритель с тангенциальными входными каналами и выполненными на нем каналами для создания осевого потока, сообщающимися с камерой завихрения, отличающаяся тем, что, с целью повышения дисперсности распыла, каналы для создания осевого потока выполнены на боковой поверхности завихрителя и соединены с тангенциальными входными каналами под углом, противоположным углу наклона тангенциальных каналов.

889П8 . 6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

S Киев, УкрНИИНТИ, 1971, с. 13,рис.З е.

2,Авторское свидетельство СССР № 657858, кл. В 05 В Т/З, 1977 (прототип).