Форсунка відцентрова об’ємна

1. Форсунка відцентрова об'ємна, що включає першу камеру закручування з подвійним дзеркально розташованим вздовж осі порожнистим циліндричним корпусом з кільцевим опорним виступом для забезпечення контактної взаємодії з завихрювачем, з різьбою для з'єднання з осьовим каналом конічного вкладиша, яка відрізняє ться тим, що, з метою зниження витрати води, підвищення ефективності та експлуатаційної надійності, вн утрішня сферична поверхня сопел виконана із зміщенням центра ваги системи сопловий отвір - вісь форсунки, у вигляді евольвенти обертання із загостреними кутами та логарифмічної кривої, утворюючи другу камеру закручування, формуючи суцільний факел розпилу; для захисту від попадання механічних домішок у корпусі виконано фільтр-вкладиш у формі конуса з центральним внутрішнім каналом та двома вхідними отворами на його поверхні. 2. Форсунка відцентрова об'ємна за п.1, яка відрізняється тим, що її конструкція складається з U 2 35125 1 3 не піднявся у повітря, змочується розпиленою водою. Відомі розпилювачі, форсунки, зрошувачі декількох конструктивних виконань. Площиноструменні, з незначним кутом розкриття факела, та його неоднорідністю. Зонтичні та конусні, які створюють порожнистий конус. Так форсунки зонтичні ЗФ 1,6-75; ЗФ 3,3-75 утворюють факел з кутом розкриття від 40° до 165°, працюють під тиском від 1,0до7,5МПа. МакНДІ рекомендовано параметричний ряд уніфікованих форсунок з використанням краплин розміром 60-200мкм зі швидкістю 20-30м/с. Відома велика кількість технічних рішень на використання у гірничий промисловості різноманітних конструкцій розпилювачів, форсунок, зрошувачів. Проведений патентний пошук з рубрик [Е21F5/02, Е21F5/04] надав можливість виявити для вивчання рівня техніки наступні авторські винаходи: [№1810582, №1810584, №1810584, №1622019] - авторські свідоцтва на зрошувачі площинно-струменні з завихрювачем, тиском води 0,8МПа; [№1691537] - авторське свідоцтво на форсунку, мета-підвищення надійності за рахунок зменшення забруднення механічними домішками; [№1634872] - авторське свідоцтво на устрій для установки форсунки, мета - регулювання факела в вертикальній та горизонтальній площинах; [№1606715] - авторське свідоцтво на зрошувач, мета - підвищення ефективності, надійності, зменшення тиску; [№1176503] - авторське свідоцтво - форсунка, мета підвищення строку дії: [№1268744] - авторське свідоцтво - площиноструменна форсунка, мета - підвищення ефективності у роботі; [№406019, №75518, №901569, №125902] - авторські свідоцтва на форсунки МакНДІ; [патент №4151955кі.В01Д (США), №973177, №1034788, №1184200, №1139514, №1220703, №1214238, №1184200] - авторські свідоцтва [№1502115 В01Д (Німеччина), №4142682 В01Д (США), №1358453 В01Д (Великобританія), №5234764 В01Д (Японія)] - патенти на форсунки з заповненим факелом. В опису до авторського свідоцтва [№1086188] на зрошувач, що містить вставку з конічною вихровою камерою та тангенціальними каналами, наведена критика відомої корпусної форсунки КФ, до складу якої входять - корпус з циліндричною частиною, з різьбою, та частина з вихідним отвором. Конструкція ненадійна внаслідок частого забиття твердими частками, та схильністю до корозії. Вставка важко виймається з циліндричної пластини при необхідності її прочистки. До того ж, дисперсність факела зрошування нерівномірна, що знижує ефективність пилоподавлення. В якості прототипу, співпадаючого з заявленою корисною моделлю по призначенню та ряду конструктивних ознак вибрано - відцентровоструменеву форсунку [опис винаходу з авторського свідоцтва СРСР №1184200]. Прототип призначений для створення водяних завіс з тонкодисперсних заповнених об'ємних факелів. Форсунку виконано у вигляді порожнистого циліндричного конуса з кільцевим опорним виступом для забезпечення контактної взаємодії з 35125 4 завихрювачем, з різьбою для з'єднання з осьовим каналом конічного вкладиша. У конусі концентрично з камерою завихрення закріплена кришка, через яку проходять підпружнююча втулка з циліндричним осьовим каналом. Камера завихрення виконана з тангенціальними каналами. Осьовий канал проходить через розташований по центру у втулці отвір, сполучається з порожнистим корпусом та камерою завихрення. Силове ущільнення елементів форсунки відбувається за допомогою нагвинчування. До відомих недоліків цієї конструкції форсунки, згідно прототипу, можливо віднести відому складність забезпечення тонкодисперсного однорідного факела розпилу рідини, недостатній кут розкриття факела та недостатню захищеність від попадання до каналів механічних домішок. Спільними ознаками прототипу і заявленої корисної моделі є наступне: порожнистий циліндричний корпус з кільцевим опорним виступом для забезпечення контактної взаємодії з завихрювачем з різьбою на обох його кінцях, камера завихрювання виконана у вигляді конічного вкладиша з тангенціальними каналами, силове ущільнення елементів форсунки відбувається за допомогою нагвинчування. В основу рішення заявленої корисної моделі поставлена задача розробки конструкції відцентрової форсунки з заповненим тонкодисперсним факелом, з кутом розкриття факела до 360°, захи щеної від попадання механічних домішок до її каналів. Технічний результат полягає в підвищенні ефективності пилоподавлення при очищенні вентиляційного струменя повітря, зменшенні витрат води, за рахунок більш раціонального її використання, підвищенні надійності та ремонтопридатності. Як наслідок, це сприятливо відобразиться на економічних показниках, наприклад за рахунок зменшення витрат на професійні захворювання пневмоконіозом у наслідок зменшення кількості захворювань. Крім того за рахунок зниження концентрації пилу у шахтному повітрі скоротяться шкідливі викиди у довколишню атмосферу. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що до порожнистого циліндричного корпуса з кільцевим опорним виступом для забезпечення контактної взаємодії з завихрювачем з різьбою на обох кінцях, закріплюються нагвинчуванням два дзеркально розташовані сферичних сопла, згідно корисної моделі. У корпусі концентрично закріплена перша камера закручування. Внутрішня сферична поверхня сопел, з метою створення пульсацій із зміщенням центра ваги системи сопловий отвір вісь форсунки виконана у вигляді евольвенти обертання із загостреними кутами та логарифмічної кривої, створюючи другу камеру закручування. Для захисту від попадання механічних домішок у корпусі виконано конусний вкладиш з двома вхідними отворами на його поверхні. Конкретною відміною заявленої відцентрової об'ємної форсунки є те що вихідний отвір виконано у вигляді зрізаного отвору, що сприяє утво 5 ренню вихрової смуги на внутрішніх сферичних поверхнях сопел. Конкретною відміною заявленої відцентрової об'ємної форсунки є те, що силовий елемент першої камери завихрення оснащений опорною поверхнею для взаємодії з буртиком, виконаним на внутрішній поверхні корпуса форсунки. Конкретною відміною заявленої відцентрової об'ємної форсунки є те, що на двох сферичних соплах виконані отвори під кутом нахилу та відстанню між ними забезпечуючи пересічення факелів, що надає можливість формування спільного об'ємного заповненого факела з кутом розкриття 360°. Конкретною відміною заявленої відцентрової об'ємної форсунки є те, що конусний вкладиш виконано у корпусі з різьбою для з'єднання з камерами завихрення та закріпленою на вході сіткою 50Меш із нержавіючої сталі. Причинно-наслідковий зв'язок між відомими ознаками та досягнутими техніко-економічними результатами полягає у наступному: - вирішується задача з підвищення ефективності пилоподавлення у виробках вугільних шахт шляхом покращення дисперсності розпиленої води, збільшенням кута розкриття факела водночас з вирішенням питань очищення шахтної води від механічних домішок за допомогою фільтравкладиша; - важливою умовою є надійність запропонованої конструкції форсунки, простота її обслуговування та експлуатації; - гарантійний термін роботи без дефектів які, призводять до зміни характеристик факела становить сім тисяч годин. Даними для розрахунків параметрів форсунок є вихідні дані характеристик джерел пилоутворення. На кресленні Фіг. показана конструкція об'ємної відцентрової форсунки, де: 1 - фільтр-вкладиш корпусний; 2 - корпус фільтра-вкладиша; 3 - внутрішній канал фільтра-вкладиша; 4 - вхідний отвір фільтра-вкладиша; 5 - сітка фільтра-вкладиша; 6 - вхідний канал; 7 - завихрювач; 8 - вихідний отвір; 9 - сферичне сопло; 10 - отвір сферичного сопла; 11 - внутрішня поверхня сферичного сопла; 12 - кільцевий опорний виступ; 13 - перша камера закручування; 14 - друга камера закручування; 15 - порожнистий циліндричний корпус 16 - тангенціальний канал; 35125 6 17 - порожнина фільтра-вкладиша. Завихрювачі 7 нагвинчуються на корпус фільтра вкладиша 1 з сіткою 5. Корпус фільтра 2 закріплюється до шланга подачі води від пожеж ного трубопроводу. Нагвинчування порожнистого циліндричного корпуса 15 з кільцевим опорним виступом 12 до корпуса фільтра вкладиша 2 здійснюється гаєчним ключем з зусиллям, яке забезпечує герметичність ущільнення в місцях контакту площин торця корпуса. З пожежного ставу через шланг вода поступає на конусний фільтр вкладиш 1, перша ступінь очищення відбувається за допомогою сітки із нержавіючої сталі 50 Меш. Далі вода поступає через два вхідних отвори фільтра вкладиша 1 до внутрішнього канала фільтра-вкладиша 4. За рахунок того, що фільтр-вкладиш виконано конічної форми, механічні домішки під силою інерції проходять повз вхідні отвори 4, під силою тиску води, накопичуються у порожнинах 17 фільтра-вкладиша 1. Очищена вода через вхідний канал 6 поступає до перших двох камер закручування 13, закручений диспергований потік води виштовхується до вихідного отвору 8, виконаного у ви гляді зрізаного конуса із зміщенням центра ваги. Таке зміщення призводить до виникнення кругових асиметричних коливань з утворенням процесу кавітації, що покращує умови відриву частин води при виході із вихідного отвору 8 та підвищує рівномірність розпилу, дисперсні характеристики та сканування форми факела. Як наслідок, до другої камери закручування 14 надходить рівномірно заповнений тонкодисперсний факел. Отвори 10 сферичних сопел 9 виконані під кутами нахилу, необхідними для пересічення факелів та забезпечення формування суцільного об'ємного заповненого факела з кутом розкриття 360°. Переваги застосування запропонованої відцентрової об'ємної форсунки: - висока ефективність пилоподавлення; - надійність; - здатність двома запропонованими форсунками замінити 8 типових при зниженні рівня запиленості у 2 рази. Випробування заявленої відцентрової об'ємної форсунки були проведені на вугільних підприємствах: ВП «Шахтоуправління ім. В.М.Бажанова», ДП «Макіїввугілля», ВАТ «ВК «Шахта «Красноармійська-Західна №1» де підтвердили свою ефективність, були прийняті комісією в експлуатацію. Наведені в опису дані свідчать про відповідність заявленої корисної моделі нормативним вимогам на новизну та промислову застосовність. 7 Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 35125 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601