Форсунка
Формула / Реферат
1. Форсунка, що містить корпус з камерою завихрення і соплом, розташований у цій камері завихрювач із зігнутими лопатями і між лопатевими периферійними каналами для рідини і засіб створення осьового потоку, яка відрізняється тим, що камера завихрення виконана конічною, сходиться зрізаним конусом до сопла з кутом конусності 12-14 градусів, а на сопло встановлений насадок завдовжки 3-12 D сопла, завихрювач виконаний у вигляді центрального сердечника діаметром 1-3 D сопла з конусоподібною вершиною, а засіб створення обертального руху рідини виконаний у вигляді тонких зігнутих лопатей під кутом 15; 30; 45 або 15; 30; 45; 60 градусів між дотичними, проведеними відповідно на рівних відстанях по висоті завихрювача до зовнішньої сторони зігнутих лопатей, і вертикальною площиною, що проходить через вісь завихрювача, при цьому засіб створення осьового потоку виконаний у вигляді паза у формі півсфери діаметром 0,5-2 D сопла в нижній частині центрального сердечника завихрювача, а по периметру цієї півсфери розташовані радіальні пластини.
2. Форсунка за п. 1, яка відрізняється тим, що радіальні пластини, розташовані по периметру півсфери, виконані прямими.
3. Форсунка за п. 1, яка відрізняється тим, що радіальні пластини, розташовані по периметру півсфери, виконані у вигляді зігнутих лопатей з внутрішньою увігнутою стороною назустріч руху рідини з периферійних каналів.
4. Форсунка за будь-яким з пп. 1-3, яка відрізняється тим, що насадок на сопло виконаний циліндричним.
5. Форсунка за будь-яким з пп. 1-3, яка відрізняється тим, що насадок на сопло виконаний конічним, що розходиться під кутом 5-7 градусів.
6. Форсунка за будь-яким з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що насадок на сопло на відстані від сопла 2-2,5 D сопла має отвори для впускання повітря.
7. Форсунка за будь-яким з пп. 1-6, яка відрізняється тим, що площа периферійних каналів завихрювача складає не менше 53-55 % від площі перегину форсунки в місці розташування завихрювача.
Текст
1. Форсунка, що містить корпус з камерою завихрення і соплом, розташований у цій камері завихрювач із зігнутими лопатями і між лопатевими периферійними каналами для рідини і засіб створення осьового потоку, яка відрізняється тим, що камера завихрення виконана конічною, сходиться зрізаним конусом до сопла з кутом конусності 12-14 градусів, а на сопло встановлений насадок завдовжки 3-12 D сопла, завихрювач виконаний у вигляді центрального сердечника діаметром 1-3 D сопла з конусоподібною вершиною, а засіб створення обертального руху рідини виконаний у вигляді тонких зігнутих лопатей під кутом 15; 30; 45 або 15; 30; 45; 60 градусів між дотичними, проведеними відповідно на рівних відстанях по висоті завихрювача до зовнішньої сторони зігнутих лопатей, і вертикальною площиною, що проходить через вісь завихрювача, при цьому засіб створен C2 2 94192 1 3 сунки в тангенціальному напрямі, однією стінкою, що має нахил до осі форсунки в радіальному напрямі, і стінкою, паралельної цієї осі, окрім цього, стінки каналів, що мають нахил в радіальному напрямі виконані пересічними між собою на відстані рівному 0,3-0,8 висоти вкладиша-завихрювача, а відношення висоти камери змішення до її внутрішнього діаметру складає 0,7-1,0 [див. А.С. СРСР №701718 від 12.08.77 МПК: В05В1/34]. Недоліком даної вихрової форсунки є її нестабільність у створенні однорідного факела рідини на виході з форсунки при зміні гідравлічного тиску рідини на вході у форсунку, мала продуктивність форсунки і отримання тепло - і масообміну між рідиною, що розпилюється, і повітрям на значній відстані від сопла форсунки. Відома струменево-вихрова форсунка, що містить корпус з камерою завихрення і соплом, розташований в камері завихрювач з тангенціальними каналами і засіб створення осьового потоку, який виконаний у вигляді радіальних пазів, розміщених на торцевій поверхні завихрювача, зверненій до сопла [див. А.С. СРСР №657858 від 02.03.77 МПК: В05В1/34]. Недоліком даної струменево-вихрової форсунки є її нестабільність у створенні факела рідини з однаковим кутом розкриття на виході з форсунки при зміні гідравлічного тиску рідини на вході у форсунку. Відома форсунка з осьовим підведенням рідини, що містить корпус з камерою завихрення і соплом, розташований в камері завихрювач з похилими периферійними каналами і засіб створення осьового потоку, який виконаний у вигляді радіальних пластин, розміщених на торцевій поверхні завихрювача, зверненої до сопла [див. А.C. СРСP №759144 від 25.04.78 МПК: В05В1/34]. Недоліком даної форсунки з осьовим підведенням рідини є її мала продуктивність, нестабільність в створенні факела рідини з однаковим кутом розкриття на виході його з сопла форсунки, при зміні гідравлічного тиску рідини на вході у форсунку, і отримання тепло - і масообміну між рідиною, що розпилюється, і повітрям на значній відстані від сопла форсунки. У основу винаходу поставлена задача створення такої форсунки, яка при різному гідравлічному тиску рідини на вході у форсунку утворює факел розпилення рідини з приблизно однаковим кутом розкриття. Крім того, форсунка володіє найменшими гідравлічними втратами і збільшеною продуктивністю. Для вирішення задачі запропонована форсунка, що містить корпус з камерою завихрення і соплом, розташований у цій камері завихрювач із зігнутими лопатями і між лопатевими периферійними каналами для рідини і засіб створення осьового потоку, у якій, згідно з винаходом, камера завихрення виконана конічною, сходиться усіченим конусом до сопла з кутом конусності 12-14 градусів, а на сопло встановлений насадок завдовжки 3-12 D сопла, завихрювач виконаний у вигляді центрального сердечника діаметром 1-3 D сопла з конусоподібною вершиною, а засіб створення оберта 94192 4 льного руху рідини виконаний у вигляді тонких зігнутих лопатей під кутом 15; 30; 45 або 15; 30: 45; 60 градусів між дотичними, проведеними відповідно на рівних відстанях по висоті завихрювача до зовнішньої сторони зігнутих лопатей, і вертикальною площиною, що проходить через вісь завихрювача, при цьому засіб створення осьового потоку виконаний у вигляді паза у формі півсфери діаметром 0,5-2 D сопла в нижній частині центрального сердечника завихрювача, а по периметру цієї півсфери розташовані радіальні пластини. Для можливості регулювання кута розкриття, радіальні пластини, що розташовані по периметру півсфери виконані прямими або у вигляді зігнутих лопатей з внутрішньою увігнутою стороною назустріч руху рідини з периферійних каналів. Насадок на сопло може бути виконаний циліндричним. У цьому випадку створюється факел розпилення рідини з меншим кутом розкриття. Виконання насадку на сопло конічним, що розходиться під кутом 5-7 градусів, обумовлює створення факелу розпилення рідини з великим кутом розкриття. Для можливості прискорення теплообміну, насадок на сопло на відстані від соплі. 2-2,5 D сопла має отвори для впускання повітря. Для зменшення гідравлічних втрат, площа периферійних каналів завихрювача складає не менше 53-55 % від площі перетину форсунки в місці розташування завихрювача. Технічним результатом, що досягається, є можливість створення факелу розпилення рідини з приблизно однаковим кутом розкриття при різному гідравлічному тискові рідини на вході у форсунку. Крім того, форсунка має малі гідравлічні втрати і велику продуктивність. Винахід пояснюється кресленнями, де: На фіг.1 зображений загальний вид пропонованої форсунки з циліндричним насадком на сопло і з частковим подовжнім розрізом по осі; На фіг.2 те ж з отворами в циліндричному насадку і виривом частини корпусу; На фіг.3 те ж з конічним насадком, що розходиться, і виривом частини корпусу; На фіг.4 те ж з отворами в конічному насадкові, що розходиться, і виривом частини корпусу; На фіг.5 зображений загальний вид завихрювача; На фіг.6 завихрювач, вигляд "А"; На фіг.7 завихрювач, вигляд "В"; На фіг.8 зображений загальний вид завихрювача із змінами; На фіг.9 завихрювач із змінами, вигляд "С". Форсунка містить циліндричний корпус 1 з камерою завихрення 2 що має внутрішні стінки, які концентрично сходяться до сопла під кутом 12-14 градусів, сопло 3. що має циліндричний або конічний насадок, що розходиться, 9 завдовжки 3-12 D сопла, розміщений в камері завихрення 2, на вході рідини у форсунку, завихрювач 8, що складається з циліндричного стрижня 14 діаметром 1-3 D сопла з конічним наконечником 12 у верхній його частині і паза 7, у вигляді внутрішньої півсфери діаметром 0,5-2 D сопла в нижній його частині і розміщених по колу цієї півсфери радіальних пластин 6, які 5 можуть мати пряму або зігнуту форму, так само до стрижня 14 по його колу прикріплені направляючі лопаті 4, тангенціально зігнуті навколо стрижня 14 під кутом 15; 30; 45 або 15; 30; 45; 60 градусів відповідно між дотичними, проведеними до зігнутих лопатей 4 на рівних відстанях по висоті завихрювача 8 і вертикальною площиною, що проходить через вісь завихрювача 8, окрім цього, у верхній частині зігнуті лопаті 4 мають виступи 11 для кріплення до корпусу форсунки 1, а між зігнутими лопатями 4 є периферійні канали 5 для протікання рідини. Різьба 13 служить для кріплення корпусу 1 до трубопроводу підведення рідини, а отвори 10 в циліндричному або конічному насадку, що розходиться, 9 на відстані від сопла 2-3 D сопла необхідні для впускання повітря. Форсунка працює таким чином: У циліндричний корпус форсунки 1 на завихрювач 8 подається осьовий потік рідини, який в периферійних каналах 5 набуває обертальнопоступальну ходу відповідно до геометрії зігнутих пластин 4, і далі поступає в камеру завихрення 2 і утворює обертальний рух, з урахуванням конусності камери завихрення 2 утворюється гіперболоїд обертання з підвищеним тиском у стінок і зниженим тиском в центрі камери завихрення 2, що приводить до підйому рідини уздовж бічних стінок камери завихрення 2, яка зміщує вхідний потік рідини по периферійних каналах 5 на радіальні пластини 6, від взаємодії з якими частина потоку рідини прямує до центру камери завихрення, утворюючи стовп підвищеною гідростатичного тиску рідини. За цих умов формується повністю заповнений факел, що витікає з сопла 3, і який проходячи через насадок 9 створює стислий перетин, навколо котрого створюється вакуум, сприяючий, в 94192 6 сукупності з вакуумом в пазу 7 завихрювача 8, збільшенню продуктивності форсунки. Одночасно насадок 9 забезпечує приблизно однакове розкриття факела рідини при гідравлічному тиску рідини на вході у форсунку від 0,10 МПа до 0,45 МПа, що є суттєвим при застосуванні форсунок в інжекційних градирнях. Незатоплений струмінь рідини при витіканні з сопла або насадка в повітряному просторі має три характерні частини: - компактну частину, де струмінь зберігає суцільність і геометрію і орієнтовно визначається завдовжки L=(0,67/0,08) R насадку; - роздроблену, де порушується суцільність потоку за рахунок зіткнення рухомої рідини з повітряною масою, одночасно тут відбувається її часткова аерація повітрям і розширення факела струменя; - розпилену, де під дією сил власної ваги рідини і сил опору повітряної маси, що спричиняють турбулентний обмін частинок через межу між повітряними і рідинними масами, відбувається активний тепло- і масообмін. Отвори 10 в насадку 9 сприяють впусканню повітря в компактну частину струменя, і цим забезпечують раніше руйнування струменя, що прискорює і збільшує тепло - і масообмін на коротшій відстані, і дає можливість знижувати гідравлічний тиск рідини на вході у форсунку до 0,10 МПа. Форсунка з циліндричним насадком 9 на сопло 3 створює факел розпилення рідини з меншим кутом розкриття, форсунка з конічним насадком, що розходиться, 9 на сопло 3 створює факел розпилення рідини з великим кутом розкриття, але і вимагає більшого гідростатичного тиску рідини на вході у форсунку. 7 94192 8 9 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 94192 Підписне 10 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюNozzle
Автори англійськоюDmitriienko Vasilii Nikolaievich
Назва патенту російськоюФорсунка
Автори російськоюДмитриенко Василий Николаевич
МПК / Мітки
МПК: B05B 1/34
Мітки: форсунка
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/5-94192-forsunka.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Форсунка</a>
Попередній патент: Спосіб підвищення виводимості яєць страусів
Наступний патент: Циліндровий механізм
Випадковий патент: Інструмент для алмазної обробки ультразвукових ліній затримки