Форсунка для утворення аерозолів

Форсунка для утворення аерозолів, яка має у своєму складі сопло Лаваля, тороподібну та кільцеву камери, захисну сітку та крильчатку, яка відрізняється тим, що захисна сітка та крильчатка встановлені в передній частині корпусу форсунки попереду каналу сопла Лаваля, при цьому крильчатка встановлена між корпусом та захисною сіткою на поздовжній осі форсунки з можливістю пересування у поздовжньому напрямку відносно передньої частини корпусу та зміни кута нахилу її лопатей. UA (21) a200501311 (22) 14.02.2005 (24) 15.02.2007 (46) 15.02.2007, Бюл. №2, 2007р. (72) Глотов Євген Олександрович, сандр Дмитрийович, Нікітіна Олена Нікітін Станіслав Петрович (73) Глотов Євген Олександрович, сандр Дмитрийович, Нікітіна Олена Нікітін Станіслав Петрович (56) SU 1142723, 28.02.1985 SU 1411547, 23.07.1988 SU 1304826, 23.04.1987 2 (19) 1 3 78079 для крильчатки. А між корпусами та захисною сіткою на поздовжній осі форсунки встановлена крильчатка. Крильчатка встановлена з можливістю обертання навколо осі та пересування у поздовжньому напрямку відносно передній частині корпусу, а лопаті крильчатки виконані з можливістю зміни кута їх нахилу. Метою винаходу є утворення факелу аерозолів із змінним кутом його розпилу. На Фіг.1 наведена схема форсунки для утворення факелу аерозолів із змінним кутом ( Y° ) його розпилу. На Фіг.2 наведено вид А з Фіг.1. На Фіг.3 наведена виноска І з Фіг.1. На Фіг.4 Наведена залежність кута розпилу ( Y° ) факелу аерозолю від ( l , мм) та ( j° , град.). На Фіг.5 наведено перетин В-В з Фіг.3. Поставлена мета досягається тим, що форсунка для утворення факелу аерозолів із змінним кутом його розпилу Фіг.1 має у своєму складі корпус 1 з штуцерами 2 та 3 для подачі рідини та повітря. Сопло Лаваля має канали 4 та 5, один з яких звужується (4), а другий (5) - розширюється. Тороподібна вихрова камера 6 розташована між каналами 4 та 5 сопла Лаваля. Додаткова кільцева камера 7 з одного боку з'єднана з тороподібною камерою 6 отворами 8, а з другого боку з штуцером 2. В передній частині корпусу 1 попереду каналу 5 сопла Лаваля, який розширюється, встановлена захисна сітка 9 для крильчатки 10, яка встановлена на поздовжній осі 11 форсунки. Для пересування крильчатки 10 у поздовжньому напрямку по осі 11 форсунки крильчатка 10 змонтована на втулці 12 Фіг.3. Для фіксації крильчатку 10 на осі 11 в необхідному положенні втулка 12 має фіксатор 13 Фіг.3. Для можливості зміни кута нахилу лопатей ( j° ) Фіг.5 крильчатки 10 її лопаті 19 встановлені на пальцях 14 втулки 12, крім того на пальцях 14 встановлені конічні шестерні 15, які з'єднані з лопатями 19 крильчатки 10. Конічні шестерні з'єднуються зубами з конічною шестернею 16, яка має маточину 17 і має можливість повороту навколо осі 11 по поверхні втулки 12. Для фіксації лопатей крильчатки 10 в необхідному положенні, а саме з необхідним кутом ( j° ) їх нахилу маточина 17 має фіксатор 18 Фіг.3. Форсунка для утворення аерозолів працює таким чином. Повітря (газ) під тиском подається через штуцер 3 до каналу 4 сопла Лаваля, який звужується. На виході з каналу 4 потік повітря (газу) буде мати максимальну швидкість, що призведе до зменшення тиску повітря на виході каналу 4 сопла Лаваля. Збільшення швидкості газового потоку на виході каналу 4 призводить до того що, молекули атмосферного повітря, які знаходяться у тороподібній камері 6 захоплюються швидкісним потоком, що призводить до зменшення тиску нижче атмосферного в тороподібній 6 та кільцевій камерах 7. Завдяки цьому рідина під дією атмосферного тиску потрапляє через штуцер 2 в кільцеву камеру 7 з якої через отвори 8 потрапляє в тороподібну камеру 6. Завдяки тому що, на виході 4 каналу 4, який звужується, швидкість газового потоку може досягти швидкості звуку утворюється вихровий потік. Рідина, яка потрапляє у камеру 6 через отвори 8 з камери 7, захоплюються вихровим газовим потоком камери 6 і в проміжках між кінцем каналу 4 та початком каналу 5 починає подрібнюватися на дрібні краплини. Таким чином початковий потік рідини який потрапляє через штуцер 2 в кільцеву камеру 7 поділяють у відповідності розкладання рівняння Новьє-Стокса подібно ряду Фур'є. В каналі 5 сопла Лаваля, який розширюється, швидкість газового потоку змінюється, що призводить до подальшого подрібнення краплин, діаметр яких визначається за залежністю: 2× W × g dk = r г × ( Vг - Vр )2 де: W - число Вебера; g - коефіцієнт поверхневого натягу рідини; rг - щільність газу; Vг та Vг - швидкість, відповідно газу та рідини. Після виходу газорідинної суміші з каналу 5 сопла Лаваля утворюється струмінь аерозолю, факел розпилу якого змінюється за допомогою крильчатки 10 яка встановлена на осі 11 захисної сітки 9. Сітка 9 захищає крильчатку 10 від пошкодження. Зміна кута факелу розпилу аерозолю ( Y° ) відбувається за допомогою крильчатки 10 яка має для цього можливість пересуватися по осі 11 змінюючи відстань ( l ) між корпусом 1 та крильчаткою 10 і фіксуватися у необхідному положенні фіксатором 13, а також шляхом зміни кута нахилу лопатей ( j° ) крильчатки 10 Фіг.5, де N- N площина, яка перпендикулярна осі 11 форсунки. Для зміни кута нахилу ( j° ) лопатей крильчатки 10 її лопаті 19 встановлені на пальцях 14 і кожна лопать має свою конічну шестерню 15, яка зубами з'єднана з конічною шестернею 16. При повороті шестерні 16 відносно осі форсунки 11 одночасно повертаються на потрібний кут усі конічні шестерні 15, а з ними і усі лопаті 19 крильчатки 10. Фіксація потрібного кута відбувається за допомогою фіксатора 18 маточини 17 конічної шестерні 16. Виходячи з наведеної конструкції механізму зміни кута факелу ( Y° ) розпилу аерозолю, для зменшення кута факелу ( Y° ) розпилу крильчатку 10 необхідно пересунути вперед, збільшуючи таким чином відстань ( l ) Фіг.1 від корпусу 1 форсунки до крильчатки 10, або змінити кут нахилу її лопатей ( j° ) Фіг.5 до більшого значення. Для збільшення кута факелу ( Y° ) розпилу аерозолю крильчатку 10 необхідно пересунути назад - до корпусу 1 форсунки, а саме змінити відстань ( l ) між крильчаткою 10 та корпусом 1 форсунки з фіксацією її в необхідному положення на осі 11 фіксатором 13. Зменшення кута нахилу ( j° ) лопатей 19 крильчатки 10 призведе також до збільшен 5 78079 ня кута факелу ( Y° ) розпилу аерозолю. Таким чином, кут нахилу лопатей ( j° ) крильчатки 10 необхідно зменшити до необхідного значення з фіксацією його фіксатором 18 маточини 17 конічної шестерні 16. Залежність Y = F( j°, l) кута факелу розпилу аерозолю як функція двох змінних: -( j° )- кута нахилу лопатей 19 крильчатки 10 та ( l ) – відстані між 6 крильчаткою 10 та корпусом 1 форсунки на якісному рівні наведена у вигляді поверхні на графіку Фіг.4. Таким чином конструкція форсунки для утворення аерозолів дозволяє забезпечити зміну кута факелу ( Y° ) розпилу аерозолю і цим самим виконати поставлену мету - утворення факелу аерозолів із змінним кутом його розпилу. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Сердюк 78079 8 Підписне Тираж 26 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