Пристрій для одержання струменя рідини з керованою дисперсністю крапель

Пристрій для одержання струменя рідини з керованою дисперсністю крапель, що містить насос, трубопровід з насадкою і гідродинамічний пульсатор тиску з регульованою частотою імпульсів, виконаний у вигляді клапанної пари «тарільсідло», що притиснута пружиною з можливістю регулювання сили її початкового стиснення, який відрізняється тим, що він обладнаний другим гідродинамічним пульсатором тиску, ідентичним першому, тарелі пульсаторів зв'язані між собою контактно взаємодіючими штоками, а входи пульсаторів приєднані до протилежних КІНЦІВ трубопроводу з насадкою і виходу насоса Винахід відноситься до устаткування для створення далекобійних розпилених струменів рідини і може бути використаний в різних галузях господарства, переважно для гасіння пожеж, а також для зволоження повітря, пилоподавлення, у дощувальних установках і т ш Відомий пдроударний розпилювач рідини, що містить насос, з'єднаний з ємністю, заповненою рідиною, трубопровід і насадку, що має внутрішній перфорований циліндр і охоплює його з зазором ЗОВНІШНІЙ перфорований циліндр, установлений з можливістю обертання і виконаний з рівномірно розташованими тангенціальними отворами (див А с СРСР №1549602, МПК У05ВЗ/04, БИ №10, 1990р) Розпилення рідини зазначеним пристроєм здійснюється за рахунок імпульсного підвищення тиску, що відбувається при гідравлічному ударі, обумовленому перекриванням прохідних отворів при обертанні зовнішнього циліндра Максимальне значення тиску пдроудару відповідає повністю перекритому вихідному перетину насадки Витікання рідини відбувається притисках менших максимального, тому що при відкритті вихідного перетину тиск починає падати Це знижує швидкість витікання струменя і, отже, його далекобійність одержання струменя рідини з керованою дисперсністю крапель згідно патенту Російської Федерації №2140333, МПК У05В1/08, БИ №30, 1999 р Пристрій містить нагнітальний насос, з'єднаний з ємністю, заповненою рідиною Вихід насоса сполучений з проточною гідропневматичною камерою, до виходу якої приєднаний трубопровід з установленими на ньому насадкою і гідродинамічним пульсатором тиску з регульованою частотою імпульсів Злив пульсатора з'єднаний з ємністю, приєднаною до входу насоса При цьому, гідродинамічний пульсатор тиску виконаний у виді клапанної пари «таріль-сідло» з можливістю регулювання ходу тарілі, що притиснута пружиною, з можливістю регулювання сили її початкового стиснення Загальними істотними ознаками відомого і пристрою, що заявляється, є насос, трубопровід з насадкою і гідродинамічний пульсатор тиску з регульованою частотою імпульсів, виконаний у виді клапанної пари «таріль-сідло», що притиснута пружиною з можливістю регулювання сили її початкового стиснення Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється, обраним як прототип, є пристрій для В пристроі-прототипі дисперсність розпилу струменя і його якість залежать від частоти імпульсів підвищення тиску рідини Для підвищення дисперсності необхідно збільшувати частоту імпульсів, що визначається частотою коливань тарілі О со 1^ го о (О 60373 клапанної пари «таріль-сідло» гідродинамічного пульсатора тиску При підвищенні частоти коливань тарілі підвищується і частота коливань пружини, що притискує таріль до сідла, тобто зростає КІЛЬКІСТЬ циклів деформації пружини за одиницю часу, що приводить до зменшення ресурсу її роботи Крім цього, у відомому пристрої після виникнення гідравлічного удару тиск у гідропневматичній камері перевищує тиск подачі насоса і доти, доки тиск у пневматичній камері не стане нижче тиску на виході з насоса, рідина в трубопровід насосом не подається, що знижує продуктивність пристрою В основу винаходу поставлена задача удосконалення пристрою для одержання струменя рідини з керованою дисперсністю крапель, у якому шляхом уведення нових конструктивних елементів і зв'язків МІЖ НИМИ будуть забезпечені збільшення частоти імпульсів підвищення тиску рідини без збільшення частоти коливань тарілі клапанної пари «таріль-сідло» і безупинна робота насоса на нагнітання, що приведе до підвищення ресурсу роботи пристрою і його продуктивності Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для одержання струменя рідини з керованою дисперсністю крапель, що містить насос, трубопровід з насадкою і гідродинамічний пульсатор тиску з регульованою частотою імпульсів, виконаний у виді клапанної пари «таріль-сідло», що притиснута пружиною з можливістю регулювання сили и початкового стиснення, ВІДПОВІДНО ДО винаходу, доповнено другим гідродинамічним пульсатором тиску ідентичним першому, тарілі пульсаторів зв'язані між собою контактно-взаємодіючими штоками, а входи пульсаторів приєднані до протилежних КІНЦІВ трубопроводу з насадкою і виходу насоса ВІДМІТНИМИ ознаками передбачуваного пристрою від прототипу є наявність другого гідродинамічного пульсатора тиску ідентичного першому, зв'язок тарілей пульсаторів між собою контактновзаємодіючими штоками, приєднання входів пульсаторів до протилежних КІНЦІВ трубопроводу з насадкою і входу насоса Використання в пропонованому пристрої двох ідентичних пульсаторів тиску і зв'язок їх тарілей через контактно-взаємодіючі штоки дозволяє створювати пдроудари з частотою, в два рази більшою, в порівнянні з частотою коливань тарілі кожного пульсатора, а приєднання входів пульсаторів до протилежних КІНЦІВ трубопроводу з насадкою забезпечує вплив на рідину, що витікає через насадку, імпульсів підвищення тиску з частотою, в два рази перевищуючою частоту імпульсів в пристроі-прототипі при одній і тій же частоті коливань тарілі клапанної пари «таріль-сідло» Це підвищує дисперсність розпилу струменя рідини і збільшує ресурс роботи пружини, що притискує таріль, а отже, і всього пристрою в порівнянні з ресурсом роботи пристрою-прототипу при забезпеченні однакової частоти імпульсів підвищення тиску, що впливають на рідину, яка витікає через насадку Приєднання входів пульсаторів безпосередньо до виходу насоса дозволило виключити з пристрою пневмопдравлічну камеру і забезпечити безупинну роботу насоса на нагнітання, що підвищує продуктивність пристрою Винахід пояснюється кресленням, на якому приведена конструктивна схема пристрою для одержання струменя рідини з керованою дисперсністю крапель Пристрій містить нагнітальний насос 1 і два ідентичних гідродинамічних пульсатори тиску 2 і З, входи 4 і 5 яких з'єднані трубопроводами 6 і 7 із протилежними кінцями трубопроводу 8 з насадкою 9 і виходом 10 насоса 1 Гідродинамічний пульсатор тиску містить корпус 11 з розміщеною в ньому клапанною парою «таріль 12 - сідло 13» Таріль 12 притиснута пружиною 14, величина стиснення якої може регулюватися за допомогою гвинта 15 Пульсатор 3 має аналогічну конструкцію у корпусі 16 розміщена клапанна пара «таріль 17 - сідло 18», таріль 17 притиснута пружиною 19, величина стиснення якої може регулюватися за допомогою гвинта 20 Таріль 12 пульсатора 2 і таріль 17 пульсатора 3 зв'язані між собою контактновзаємодіючими штоками 21 і 22 При цьому, пульсатори 2 і 3 установлені таким чином, щоб максимальна відстань між штоками 21 і 22 була меншою максимального ходу тарілі клапана кожного пульсатора, ТОбТО 5шт max < 5Т (ДИВ МЭЛ ), ДЄ 5Шт - ВІДстань між штоками 21 і 22, 5Т - хід тарілі 12 чи 17 Зливальний патрубок 23 пульсатора 2 і зливальний патрубок 24 пульсатора 3 сполучені через вентилі 25 і 26 та трубопровід 27 з накопичувальною ємністю 28, заповненою рідиною, до якої приєднаний нагнітальний насос 1 Пристрій працює в такий спосіб У початковому стані тарілі 12 і 17 пульсаторів 2 і 3 під дією пружин 14 і 19, відтиснуті від сідел 13 і 18 Вентилі 25 і 26 відкриті При запуску насоса 1 потік рідини по трубопроводах 6, 7 і 8 надходить на вхід 4 пульсатора 2, вхід 5 пульсатора 3 і в насадку 9 У початковий момент часу після запуску насоса 1 рідина вільно протікає через клапанні пари «таріль 12 - сідло 13» і «таріль 17 - сідло 18» і через зливальні патрубки 23 і 24 повертається по трубопроводу 27 у зливальну ємність 28 Інша частина рідини надходить у трубопровід 8 і витікає через насадку 9 у вигляді суцільного струменя В міру розгону рідини в трубопроводах 6 і 7 (при виході насоса 1 на номінальний режим роботи) за рахунок збільшення швидкості рідини в кільцевому зазорі, утвореному таріллю 12 і корпусом 11, підвищується перепад тиску на тарілі 12 Аналогічно підвищується перепад тиску і на тарілі 17 Але тому, що в системі завжди має місце деяка асиметрія, наприклад, деяке розходження в силах початкового підтиснення пружин 14, 19, ВІДМІННІСТЬ гідравлічних опорів трубопроводів 6, 7 і пульсаторів 2 і 3 і т ш , то підвищення перепаду тиску на одній з тарілей буде відбуватися більш інтенсивно, чим на ІНШІЙ Приймемо для визначеності, що це буде таріль 12 (якщо це буде таріль 17, то в роботі пристрою власне кажучи нічого не зміниться) Підвищення перепаду тиску на тарілі 12 викликає її переміщення убік сідла 13, що у свою чергу обумовлює ще більше наростання перепаду тиску на тарілі за рахунок збільшення її гідродинамічного опору При значному перевищенні сили гідродинамічного тиску на таріль 12 над зусиллям початкового підтиснення пружини 14, таріль 12 швидко переміщається до сідла 13, що викликає різке 60373 чого виникає гідравлічний удар Хвиля стиснення зменшення до нуля площі прохідного перетину поширюється по трубопроводу 7 убік трубопровопульсатора тиску 2, у результаті чого виникає гіддів 8 і 6, викликаючи підвищення тиску рідини, що равлічний удар, що обумовлює різке підвищення витікає з насадки 9, і в трубопроводі 6 Одночасно тиску в трубопроводі 6 При цьому, хвиля стисненз посадкою тарілі 17 на сідло 18 шток 22 впливаюня зі швидкістю звуку в рідині поширюється по чи на шток 21 переміщає його вліво (див фіг), трубопроводу 6 убік трубопроводів 8 і 7, викликатаріль 12 під дією штока 22 і стиснутої пружини 14 ючи підвищення тиску рідини, що витікає з насадки відходить від сідла 13, клапанна пара пульсатора 9, і в трубопроводі 7 Одночасно з посадкою тарілі 2 повністю відкривається і рідина починає вільно 12 на сідло 13 шток 21 входить у контакт зі штоком протікати через неї Далі цикл роботи пристрою 22, переміщає його вправо (див фіг), таріль 17 повторюється Таким чином, при роботі пульсатовідходить від сідла 18 на максимальну відстань, рів 2 і 3 з визначеною частотою на витрату рідини, клапанна пара «таріль 17 - сідло 18» повністю відщо витікає з насадки 9, накладаються пульсації кривається і рідина вільно протікає через неї Пістиску з частотою в два рази більшою, зумовлюючі ля пдроудару тиск на вході в пульсатор 2 починає пульсуючий режим витікання рідинного струменя, падати (через поширення хвилі розрідження), а на що приводить до розпилювання Змінюючи за довході в пульсатор 3 підвищується Швидкість рідипомогою регулювальних гвинтів 15 і 20 силу прини в кільцевому зазорі, утвореному таріллю 17 та тиснення ВІДПОВІДНО пружини 14 і пружини 19 можкорпусом 16 пульсатора 3, зростає Перепад тиску на регулювати частоту імпульсів підвищення тиску натарілі 17 збільшується і вона швидко переміщаі, отже, дисперсність крапель ється до сідла 18 Площа прохідного перетину пульсатора 3 зменшується до нуля, у результаті /