Багатоструменева однофазна форсунка для розпилення рідини

Реферат: Багатоструменева однофазна форсунка для розпилення рідини містить корпус з камерою, в торці якої з боку розпилення розташовані щілинні сопла. У фронтальній проекції камера має форму з розширенням у бік розпилення, де щілинні сопла в кількості не менше двох, розташовані паралельно поздовжньої осі форсунки і/або під кутом до неї. В профільній проекції камера в зоні розпилення має форму дуги, де кут розкриття щілинних сопел становить не більше 180°. В торці камери, протилежному стороні розпилення, виконаний жиклер. UA 121569 U (12) UA 121569 U UA 121569 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для розпилення рідин і може використовуватися в різних галузях техніки: в технологічному обладнанні; в системах пожежогасіння; при пило-, газооочистці; зрошенні; а також в металургійній галузі при охолодженні, наприклад, безперервнолитого злитка в машинах безперервного лиття заготовок, при охолодженні і збиві окалини прокату, при термообробці виробів. Відома багатоструменева однофазна форсунка, що складається з корпусу у вигляді труби, в який вмонтовані сопла. Кожне сопло виконано у вигляді циліндра, що утворив камеру для рівномірного розподілу рідини, яка з боку розпилу має сферичні увігнуте дно і зовнішній торець з виконаної щілиною (А.С. СРСР № 301363, опубл. 21.04.1971 р.) У даній конструкції форсунки відсутній взаємозв'язок між щільністю розпилення рідини і технологічно необхідною інтенсивністю зрошення, тому що сферичні форми дна і зовнішньої поверхні торця форсунки не забезпечують задовільної рівномірності розпилу рідини в структурі її факела, а також не дозволяють змінювати профіль плями розпилу за рахунок форми щілини, що призводить до появи зон з різною щільністю зрошення. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення багатоструменевої однофазної форсунки для розпилення рідини, в якій зміна конструкції її камери і щілинних сопел забезпечує формування технологічно необхідної структури факела розпилу як за його профілем, так за концентрацією рідини і розміром крапель, за рахунок чого досягається необхідна інтенсивність розпилення рідини із заданою формою плями і задовільною рівномірністю. Поставлена задача вирішується тим, що в багатоструменевій однофазній форсунці для розпилення рідини, що містить корпус з камерою, в торці якої з боку розпилення розташовані щілинні сопла, згідно з корисною моделлю, у фронтальній проекції камера має форму з розширенням у бік розпилення, де щілинні сопла в кількості не менше двох, розташовані паралельно поздовжньої осі форсунки і/або під кутом до неї, а в профільній проекції камера в зоні розпилення має форму дуги, де кут розкриття щілинних сопел становить не більше 180°, при цьому в торці камери, протилежному стороні розпилення, виконаний жиклер. При цьому в інших формах виконання, у фронтальній проекції форсунки щілинні сопла мають форму чотирикутника і/або трикутника і розташовані дзеркально симетрично щодо цієї осі. Між щілинними соплами розташований дефлектор. Усередині камери, перпендикулярно поздовжньої осі форсунки, розташований розсікач. Корпус може бути виконаний роз'ємним, при цьому в зоні розпилення він виконаний із зносостійкого матеріалу, наприклад з металокераміки. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на Фіг. 1 зображена фронтальна проекція форсунки, на Фіг. 2 - розріз А-А Фіг. 1 (елемент профільної проекції форсунки). Багатоструменева однофазна форсунка для розпилення рідини містить корпус 1, камеру 2, щілинні сопла 3, дефлектори 4, жиклер 5, розсікач 6. Форсунка працює наступним чином. Вода з колектору (магістралі) - на кресленні не показані, проходячи через жиклер 5, діаметр якого визначає загальну витрату і перепад тиску рідини, потрапляє в камеру 2 форсунки. При необхідності гасіння кінетичної складової струменя, з одночасним наданням їй більшої турбулентності, за жиклером 5, в порожнині камери 2, встановлюють розсікач 6, робоча поверхня якого перпендикулярна поздовжньої осі жиклера 5. Форма камери 2 (у фронтальній проекції може бути у вигляді, наприклад трапеції, а в профільній - в зоні розпилення має вершину в вигляді дуги) оптимізується розрахунковим шляхом або шляхом експерименту. Вода потрапляє в камеру 2, і, пройшовши через щілинні сопла 3, далі, у вигляді монофакела, сформованого з мікрофакелів із заданими характеристиками, потрапляє на поверхню, що зрошують. Для направляння турбулентного потоку до щілинних сопел 3, всередині камери 2 можуть бути розташовані дефлектори 4. Щілинні сопла 3, як правило, розташовані дзеркально симетрично щодо поздовжньої осі форсунки і мають у фронтальній проекції вид чотирикутника і/або трикутника (наприклад прямокутник, трапеція, трикутник), що обумовлено досягненням необхідних характеристик загального (сумарного) монофакела і форми плями розпилу. Розташування щілинних сопел 3 і дефлекторів 4 паралельно поздовжньої осі форсунки і/або під кутом до неї дозволяє мінімізувати габарити форсунки і оптимально розмістити її в технологічному просторі. Кількість щілинних сопел 3 у фронтальній проекції форсунки визначає загальну ширину плями розпилу, а також кількість мікрофакелів в структурі загального монофакела з їх зонами перекриття (нахлесту), що часто принципово важливо для виключення появи незрошуваних зон. Довжина плями розпилу визначається кутом розкриття щілинного сопла 3 (в профільній проекції), що знаходиться у взаємозв'язку з радіусом дуги вершини камери 2 форсунки. При цьому зміною кута розкриття щілинного сопла 3 досягається необхідна форма плями розпилу (прямокутна, овальна і т.п.), потрібна для конкретних умов. Кут розкриття щілинного сопла 3 більше 180° технологічно недоцільний, тому що це може привести до появи нерівномірності факела або до 1 UA 121569 U 5 10 15 20 надмірно високих вимог при виготовленні форсунки. Залежно від умов експлуатації, корпус 1 може бути виконаний роз'ємним, що поліпшить умови експлуатації форсунки, полегшивши очищення сопел 3 і внутрішньої поверхні камери 2. При цьому соплова частина корпусу 1, для підвищення ресурсу роботи форсунки, може бути виконана зі зносостійких матеріалів, наприклад, з металокераміки. Габаритні розміри форсунки визначають, виходячи з розмірів зрошуваної поверхні, відстані до неї і технологічно необхідної рівномірності зрошення. Застосування вищевказаної багатоструменевої однофазної форсунки для розпилення рідини, крім простоти конструкції і високих технологічних характеристик (необхідна щільність зрошення, оптимальне співвідношення концентрації рідини і швидкості розпилу, фракційний склад крапель, регульований профіль плями розпилу, довговічність при нормальній підготовці рідини і зручність в експлуатації), має значні переваги не тільки перед однофазними форсунками для розпилювання рідини, але і є альтернативою застосуванню форсунок з водоповітряним розпиленням. Оскільки застосування повітря в водоповітряних форсунках, крім енерговитратності і дорожнечі, внаслідок особливостей конструкції форсунок даного типу, формує факел розпилу у вигляді дрібнодисперсного водяного пилу, то значна частина цього пилу, втративши швидкість, не досягає зрошуваної поверхні, утворюючи навколо пилові хмари, що негативно впливає на ефективність зрошення, в тому числі на охолодження виробів з високою температурою поверхні. Таким чином, застосування запропонованої корисної моделі дозволяє отримати багатоструменеву однофазну форсунку для розпилення рідини з можливістю зміни її технічних характеристик в широкому діапазоні при використанні в різних галузях техніки. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 1. Багатоструменева однофазна форсунка для розпилення рідини, що містить корпус з камерою, в торці якої з боку розпилення розташовані щілинні сопла, яка відрізняється тим, що у фронтальній проекції камера має форму з розширенням у бік розпилення, де щілинні сопла в кількості не менше двох, розташовані паралельно поздовжньої осі форсунки і/або під кутом до неї, а в профільній проекції камера в зоні розпилення має форму дуги, де кут розкриття щілинних сопел становить не більше 180°, при цьому в торці камери, протилежному стороні розпилення, виконаний жиклер. 2. Форсунка за п. 1, яка відрізняється тим, що у фронтальній проекції форсунки щілинні сопла мають форму чотирикутника і/або трикутника. 3. Форсунка за пп. 1, 2, яка відрізняється тим, що у фронтальній проекції щілинні сопла розташовані дзеркально симетрично щодо поздовжньої осі форсунки. 4. Форсунка за пп. 1-3, яка відрізняється тим, що між щілинними соплами розташований дефлектор. 5. Форсунка за пп. 1-4, яка відрізняється тим, що всередині камери, перпендикулярно поздовжньої осі форсунки, розташований розсікач. 6. Форсунка за пп. 1-5, яка відрізняється тим, що корпус виконаний роз'ємним. 7. Форсунка за п. 6, яка відрізняється тим, що корпус в зоні розпилення виконаний із зносостійкого матеріалу, наприклад з металокераміки. 2 UA 121569 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3