Відцентрова форсунка для розпилювання рідини

Корисна модель відноситься до розпилювачів рідини і може бути використана в установках мокрої очистки газів, в т.ч. хімічної, і в установках охолодження води з примусовим рухом повітря. Відома відцентрова форсунка для розпилювання рідини, що містить циліндричну камеру з тангенціальним вхідним каналом і двома соплами у протилежних торцевих стінках, причому обидва сопла розташовані співвісно одне одному. Тангенціальний вхідний канал закінчується приєднувальним нарізним штуцером. (Пат. України на корисну модель №263, МПК 6 В05В1/34, 1998). Недоліком такої конструкції є обмежена продуктивність форсунки при низькому тиску розпилюваної рідини, низька ефективність очистки газу або охолодження води. Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється, обраним як прототип, є відцентрова форсунка, що містить циліндричну камеру закручування, два тангенціальних вхідних канали, що розташовані симетрично відносно центра камери, і два сопла в торцевих стінках камери (А.с. СССР №1212599, МПК 4 В05В1/34, 1986). Загальними суттєвими ознаками відомого пристрою і пристрою, що заявляється, є циліндрична камера з двома тангенціальними вхідними каналами, розташованими зустрічне і паралельно один одному, і соплами у вер хній і нижній торцевих стінках. При роботі відомої відцентрової форсунки розпилювана рідина потрапляє у циліндричну камеру через два тангенціальних вхідних канали. Однак, при закручуванні у камері трапляються зриви потоку, що призводить до зниження продуктивності форсунки або до необхідності збільшення тиску рідини і, внаслідок цього, енергозатрат. А наявність наскрізного прямого отвору, утвореного двома протилежно розташованими соплами, через яке проскакують значні частини газу в установках мокрої очистки газів і повітря в установках охолодження води без щільного контакту з розпилюваною рідиною, призводить до зниження ефективності очистки газу або охолодження води. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення відцентрової форсунки, в якій шляхом модернізації вхідних каналів і руху потока газу всередині циліндричної камери забезпечується відсутність зривів потоку рідини і щільний контакт газу з розпилюваною рідиною. За рахунок цього підвищується продуктивність форсунки при низькому тиску розпилюваної рідини, ефективність очистки газу або охолодження води, зниження енергозатрат. Крім того, за рахунок наявності додаткових тангенціальних вхідних каналів забезпечується можливість розпилювання одночасно декількох рідин, що особливо важливо при хімічній очистці газів. А забезпечення вхідних каналів сальниковими ущільненнями полегшує монтаж і демонтаж форсунок. Поставлена задача вирішується тим, що у відцентровій форсунці, що містить циліндричну камеру з двома тангенціальними вхідними каналами, розташованими зустрічне і паралельно одне одному, і соплами у верхній і нижній торцевих стінках відповідно до корисної моделі камера додатково містить одну або більше пар тангенціальних вхідних каналів, аналогічних основній парі, а всередині камери встановлений обтічник. В іншій конкретній формі виконання циліндрична камера містить дві пари тангенціальних вхідних каналів, які перпендикулярні одна одній. Обтічник виконаний у формі диска із закругленими торцями, встановлений паралельно торцевим стінкам камери і закріплений на стінці камери за допомогою чотирьох стійок. В одному з варіантів сопла розташовані співвісно одне одному, а тангенціальні вхідні канали забезпечені сальниковими ущільненнями. Запропонована конструкція забезпечує підвищення продуктивності форсунки при низькому тиску розпилюваної рідини, можливість одночасного розпилювання декількох рідин за рахунок наявності додаткових пар тангенціальних вхідних каналів. Установлення всередині циліндричної камери обтічника запобігає прямим проскокам газу крізь форсунку без щільного контакту з розпилюваною рідиною. При цьому підвищується ефективність очистки газу або охолодження води при зниженні енергозатрат. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг.1 зображена відцентрова форсунка, фронтальний вид; на фіг.2 - вид знизу; на фіг.3 - схема розпилювання рідини і проходження газу або повітря. Форсунка (фіг.1 і фіг.2) містить циліндричну камеру 1, зокрема, з двома парами тангенціальних вхідних каналів 2, розташованих зустрічне і паралельно один одному в кожній парі, а пари перпендикулярні між собою. Тангенціальні вхідні канали закінчуються сальниковими ущільненнями 3. Усередині циліндричної камери 1 установлений обтічник 4, закріплений, зокрема, на стінці за допомогою чотирьох стійок 5. Для виходу рідини передбачені сопла 6, виконані в торцевих стінках 7 камери 1. В одному з варіантів виконання форсунки обтічник 4 встановлений паралельно торцевим стінкам 7 і виконаний у формі диска із закругленими торцями. Форсунка працює таким чином. Потік рідини під тиском по тангенціальних вхідних каналах 2 подають у циліндричну камеру 1. При цьому завдяки відцентровим силам потік рідини набуває закрученого руху і притискується до стінки камери, причому без зривів, а завдяки наявності обтічника 4 розділюється на дві частини і у вигляді двох порожнистих крапельних конусів викидається крізь сопла 6. Одночасно очищуваний газ або охолоджуюче повітря під надмірним тиском поступає в камеру і за рахунок наявності обтічника проскакує у тонкому зазорі між розкрученою рідиною і обтічником. Внаслідок малої товщини газового (повітряного) шару, великої швидкості руху газу (повітря) відносно рідини і багаторазової зміни напрямку руху (фіг.3) здійснюється щільний контакт газа (повітря) з рідиною, що забезпечує високий ефект очистки газу або охолодження рідини і запобігає проскоку неочищеного газу або непро-контактованого повітря. Суть корисної моделі пояснюється прикладами конкретного виконання. Приклад 1. Потік рідини під тиском 0,2МПа (20м.в.ст) подавали по тангенціальних вхідних каналах у циліндричну камеру для наступної очистки газу. Після закручування потоку він розділявся на дві частини обтічником і у вигляді двох порожнистих конусів викидався крізь сопла 6. При цьому за рахунок наявності обтічника очищуваний газ під надмірним тиском проскакував у тонкому зазорі між розкрученою рідиною і обтічником і викидався у вигляді прозорого факелу на протилежний бік форсунки. Виконані аналізи запиленості очищеного газу показали: залишковий вміст пилу в очищенім газі при застосуванні форсунки з вбудованим обтічником у 10-12 разів менший у порівнянні з результатами очистки газу на форсунці із загальною повітряною порожниною без вбудованого обтічника. Приклад 2. Потік рідини під тиском 0,015МПа подавався на форсунку з розходом 45м 3/гoд з метою розпилювання її у градирні. При цьому з обох боків форсунки утворилися два стійких факели у вигляді порожнистих конусів з дрібнодисперсних крапель. Температурний перепад за рахунок охолодження води у градирні при цьому склав 8°С при температурі гарячої води +36°С. Вцілому, як показали дослідні випробування, помітно виросла ефективність очистки газу і досягнута висока ступінь охолодження води при високій продуктивності і при мінімальних енергозатратах на створення напору.