Центробежная форсунка Советский патент 1982 года по МПК B05B1/34 

1

Изобретение относится к распыливающим устройствам для распределения технологических жидкостей в реакционных объемах промышленных тепло- и массообменных аппаратов, являющихся одним из основных видов оборудования химических, нефтехимических и смежных с ними производств, и может широко использоваться в промышленности строительных материалов, например в устройствах для обжига керамзита во вращающихся печах, в сушильных барабанах при удалении влаги из различных материалов и т. д.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является центробежная форсунка, содержащая корпус с сопловым отверстием и цилиндрический завихритель с винтовой нарезкой на его наружной поверхности 1.

Форсунка характеризуется недостаточно мелкой дисперсностью распыла, так как винтовая нарезка на цилиндрической вставке выполнена по всей ее длине с постоянным углом наклона относительно оси, что при работе форсунки приводит к заметным потерям энергии на трение и тем самым уменьшает

тангенциальные напоры, обуславливающие размер капель распыла.

Цель изобретения - повыщение дисперсности распыла.

Указанная цель достигается тем, что центробежная форсунка, содержащая корпус с сопловым отверстием и цилиндрический завихритель с винтовой нарезкой на его наружной поверхности, согласно изобретению снабжена установленными перед завихрителем по ходу движения жидкости дополнительными завихрителями, каждый из которых имеет винтовую нарезку на его наружной поверхности, причем угол подъема винтовой нарезки каждого последующего по ходу движения жидкости завихрителя меньше угла подъема винтовой нарезки предыдущего завихрителя.

На фиг. 1 изображена центробежная форсунка, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на 20 фиг. 1.

Центробежная форсунка содержит корпус 1 с сопловым отверстием 2, который вворачивается в мазутопровод 3, и цилиндрический завихритель 4 с винтовой нарезкой 5 на его наружной поверхности, оканчивающийся коническим элементом 6, образующим с коническим концевым участком 7 корпуса 1 кольцевой зазор 8, который может изменяться путем продольного перемещения завихрителя 4.

Кроме того, форсунка снабжена установленными перед завихрителем 4 по ходу движения жидкости дополнительными завихрителями, например двумя 9 и 10, каждый из которых имеет винтовую нарезку 11 и 12 его наружной поверхности.

Количество завихрителей 9 и 10 зависит от угла подъема винтовой нарезки 5 завихрителя 4 и может быть от одной при малом угле подъема oi нарезки 5 до нескольких при большом угле подъема сзС.

Завихрители 9 и 10 фиксируются от продольного перемещения стопорным кольцом 13. В случае необходимости завихрители 9 и 10 могут фиксироваться от проворачивания с помощью любых известных средств и способов.

Угол подъема винтовой нарезки каждого последующего по ходу движения жидкости завихрителя .меньше угла подъема винтовой нарезки предыдущего завихрителя, например угол подъема винтовой нарезки 11 завихрителя 9 на 5-10° больще угла подъема оС винтовой нарезки 5 завихрителя 4, а угол подъема завихрителя 10 на 5-19° больще угла подъема винтовой нарезки 11 завихрителя 9 и т. д.

Длина нарезной части завихрителей 4, 9 и 10 аоллща быть минимальной, но не менее 2-3 диаметров входных каналов завихрителей 4, 9 и 10,так как меньшая длина не обеспечит заданного угла закручивания.

Центробежная форсунка работает следующи.м образом.

Подаваемая под давлением жидкость по мазутопроводу 3 поступает к винтовым нарезкам 5, 1 1 и 12. Перемещаясь по ним, жидкость приобретает закрутку относительно оси форсунки, в результате чего по кольцевому зазору 8, образованному коническими поверхностями 6 и 7, жидкость движется в виде вращающейся пленки. При истечении из соплового отверстия 2 жидкостная пленка распадается, образуя факел в виде полого конуса.

Данная конструкция завихрителей с выполненными по их наружной поверхности винтовыми нарезками, обеспечивающими постепенное ступенчатое увеличение угла закручивания жидкости относительно оси,

по сравнению с известным цилиндрическим завихрителем, но имеющим постоянный угол подъема нарезки, характеризуется меньщей длиной каналов для прохождения жидкости и, как следствие, обладает меньшими

потерями энергии на трение. Для улучщения качества распыла практически важно иметь наибольшие тангенциальные скоростные напоры на входе и выходе из соплового отверстия, поскольку они определяют величины момента количества движения и интенсивность закручивания. Следовательно, данная форсунка позволяет заметно снизить потери давления за счет уменьшения потерь энергии на трение и тем самым увеличить тангенциальные напорные обуславливающие уменьщение размера капель распыла.

Таким образом, данная центробежная форсунка дает возможность улучшить качество распыла жидкости и геометрию факела и в целом уменьшить расход топлива на выпуск единицы продукции.

Формула изобретения

Центробежная форсунка, содержащая корпус с сопловым отверстием и цилиндрический завихритель с винтовой нарезкой на его наружной поверхности, отличающаяся тем, что, с целью повыщения дисперсности распыла, она снабжена установленными перед завихрителем по ходу движения жид5 кости дополнительными завихрителями, каждый из которых имеет винтовую нарезку на его наружной поверхности, причем угол подъема винтовой нарезки каждого последующего по ходу движения жидкости завихрителя меньше угла подъема винтовой нарезки предыдущего завихрителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Пажи Д. Г. и др. Распылители жидкости. М., «Химия, 1979, с. 30, рис. 11, 26 5 (прототип).

12 hr 5 т

,ю

II/// / Фиг.1 3

g.f

5Фиг. 5