Форсунка з пристроєм для зміни кута факела розпилу аерозолів

Реферат: Форсунка з пристроєм для зміни кута факелу розпилу аерозолів має у своєму складі сопло Лаваля, тороподібну та кільцеву камери та захисну сітку. В передній частині корпусу попереду каналу сопла Лаваля між корпусом та захисною сіткою на поздовжній осі форсунки встановлено з можливістю пересування у поздовжньому напрямку відносно передньої частини корпусу розподільник потоку аерозолю, який виконаний у вигляді тіла обертання, наприклад, конуса, вершина якого спрямована до каналу сопла Лаваля. Розподільник виконано у вигляді внутрішньої та зовнішньої подібних бокових поверхонь конуса, які входять одна в одну і в яких, по лініях твірних конуса утворені щілини, що розширюються в напрямку руху аерозолю. Внутрішня та зовнішня подібні бокові поверхні конуса встановлені з можливістю повороту їх відносно одна одної з утворенням спільної щілини із змінною шириною. Ширина спільної щілини залежить від кута відносного їх повороту та відстані від вершини конуса і визначається залежністю: bу=F(, y). UA 71764 U (12) UA 71764 U UA 71764 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель стосується хімічної галузі, зокрема переробки нафти, може використовуватися у сільськогосподарському виробництві, для створення сприятливих умов для утримання тварин та в птахівництві. Крім того форсунка з пристроєм для зміни кута факела розпилу аерозолів може бути застосована у рослинництві при захисті рослин від хвороб та шкідників. Близьким за технічним рішенням є пристрій: "Устройство для распыления жидкости" (А.С. №°2083247 кл. А 62 С 31/02) [1], яке має сопло Лаваля, тороподібну вихрову та допоміжні кільцеву камери, які з'єднані між собою отворами, а допоміжна кільцева камера має вхідні канали для подачі рідини. Утворення аерозолів за вказаним пристроєм відбувається завдяки утворенню вихрового потоку, який складається з тоненьких струменів, кількість яких залежить від числа Рейнольда, які в кінці подрібнюються на дрібні частки і виводяться з пристрою. Недоліком вказаного пристрою є малий кут факела розпилу (до 13°), який не змінюється. Найбільш близьким за технічним рішенням є форсунка для утворення аерозолів - патент України № 78079 МПК А01G 25/00 від 15.02.2007 [2], яка має у своєму складі тороподібну і допоміжну кільцеву камери, сопло Лаваля, захисну сітку та крильчатку. В передній частині корпусу форсунки попереду каналу сопла Лаваля, який розширюється, встановлена захисна сітка для крильчатки. Між корпусом та захисною сіткою на поздовжній осі форсунки встановлена крильчатка. Крильчатка встановлена з можливістю обертання навколо осі та пересування у поздовжньому напрямку відносно передньої частини корпусу, при цьому, лопаті крильчатки виконані з можливістю зміни кута їх нахилу. Недоліком вказаного пристрою є складність конструкції та наявність конструктивних елементів, що обертаються (крильчатка). Задачею корисної моделі є утворення факела аерозолів із змінним кутом його розпилу менш складним і одночасно більш надійним пристроєм (засобом). Для усунення вказаних недоліків у форсунці з пристроєм для зміни кута факела розпилу аерозолів, яка має у своєму складі сопло Лаваля, тороподібну та кільцеву камери та захисну сітку в передній частині корпусу попереду каналу сопла Лаваля між корпусом та захисною сіткою на поздовжній осі форсунки встановлено з можливістю пересування у поздовжньому напрямку відносно передньої частини корпусу розподільник потоку аерозолю. Розподільник виконано у вигляді тіла обертання, наприклад, конуса, вершина якого спрямована до каналу сопла Лаваля. Розподільник виконано у вигляді внутрішньої та зовнішньої подібних бокових поверхонь конуса, які входять одна в одну і в яких, по лініях твірних конуса утворені щілини, що розширюються в напрямку руху аерозолю. Внутрішня та зовнішня подібні бокові поверхні конуса встановлені з можливістю повороту їх відносно одна одної з утворенням спільної щілини із змінною шириною. Ширина спільної щілини залежить від кута відносного повороту внутрішньої та зовнішньої подібних бокових поверхонь конуса розподільника та відстані від вершини конуса до перетину спільної щілини, в якому визначається її ширина і визначається залежністю: bу=F(, y), де by - ширина спільної щілини у перетині на у-ій відстані від вершини конуса,  - кут відносного повороту однієї подібної бокової поверхні конуса відносно другої, у - відстань від вершини конуса до перетину спільної щілини, в якому визначається її ширина. На фіг. 1 наведена схема форсунки з пристроєм для зміни кута факела розпилу аерозолів. На фіг. 2 наведено передня частина форсунки у вигляді захисної сітки. На фіг. 3 наведена виноска І з фіг. 1. На фіг. 4 наведено вид по стрілці А з фіг 3. Поставлена задача вирішується тим, що форсунка з пристроєм для зміни кута факела розпилу аерозолів (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. Тороподiбна 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 та розподільник потоку аерозолю 10, який встановлено на поздовжній осі 11 форсунки (фіг. 3). Для пересування розподільника потоку аерозолю 10 у поздовжньому напрямку по осі 11 форсунки розподільник потоку аерозолю 10 змонтована на втулках 12 (фіг. 3). Для фіксації розподільника потоку аерозолю 10 на осі 11 в необхідному положенні втулки 12 мають фіксатори 13 (фіг. 3). Розподільник 10 потоку аерозолю виконано у вигляді тіла обертання, наприклад, конуса (фіг. 1, 3 та 4), вершина якого спрямована до каналу 5 (фіг. 1) сопла Лаваля. Крім того, розподільник 10 потоку аерозолю виконано у вигляді внутрішньої 14 та зовнішньої 15 (фіг. 3) подібних бокових поверхонь конуса, які входять 1 UA 71764 U 5 10 15 20 25 30 35 одна в одну, тобто внутрішня 14 бокова поверхня конуса входить у зовнішню 15 бокову поверхню конуса розподільника 10 потоку аерозолів (фіг. 3). По лініях твірних внутрішньої 14 та зовнішньої 15 бокових поверхонь конуса розподільника 10 утворені щілини 16 (фіг. 4), що розширюються в напрямку руху аерозолю, тобто від вершини конусу розподільника 10 потоку аерозолю (фiг. 1 та 4). Внутрішня 14 та зовнішня 15 (фіг. 3) бокові поверхні конуса розподільника 10 (фіг. 1) потоку аерозолю встановлені на осі 11 з можливістю повороту їх відносно одне одного з утворенням спільних щілин 17 (фіг. 1) із змінною шириною. Ширина спільних щілин 17 (фіг. 1) залежить від кута відносного повороту однієї подібної бокової поверхні конуса розподільника 10, наприклад, внутрішньої 14 відносно другої подібної бокової поверхні конуса розподільника 10, наприклад, зовнішньої 15 (фіг. 3) та відстані від вершини конуса до перетину спільної щілини, в якому визначається її ширина. Таким чином, ширина спільної щілини залежить від кута відносного повороту однієї подібної бокової поверхні конусу відносно другої та відстані від вершини конуса до перетину спільної щілини, в якому визначається її ширина і визначається залежністю: by=F(, y), де by - ширина спільної щілини у перетині на у-ій відстані від вершини конуса,  - кут відносного повороту однієї подібної бокової поверхні конуса відносно другої, у - відстань від вершини конуса до перетину спільної щілини, в якому визначається її ширина. Форсунка з пристроєм для зміни кута факела розпилу 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 приводить 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 7 камерах. 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 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 з розкладанням 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: dk  40 2 W    г  Vг  Vр 2 де W - число Вебера,  - коефіцієнт поверхневого натягу рідини, г - щільність газу, Vг та Vр - швидкість, відповідно газу та рідини. 45 50 55 Після виходу газорідинної суміші з каналу 5 сопла Лаваля утворюється струмінь аерозолю, факел розпилу якого змінюється за допомогою розподільника потоку аерозолю 10, який встановлений на осі 11 захисної сітки 9. Сітка 9 захищає розподільник потоку аерозолю 10 від пошкодження. Так як розподільник 10 потоку аерозолю виконано у вигляді внутрішньої 14 та зовнішньої 15 подібних бокових поверхонь конуса, які входять одна в одну (фіг. 3) і в яких по лініях твірних конуса утворені щілини, факел аерозолю розподіляється таким чином, що та його частина, яка пройшла у щілини, продовжує рухатися в попередньому напрямку, а та його частина, яка не потрапила у спільні щілини, відхиляється від попереднього напрямку, розширюючи кут факелу розпилу аерозолів. Зміна кута факелу розпилу аерозолю відбувається також завдяки тому, що розподільник потоку аерозолю 10 встановлено з можливістю пересуватися по осі 11, змінюючи відстань між корпусом 1 та розподільником потоку аерозолю 10, і фіксуватися у необхідному положенні фіксатором 13, а також шляхом зміни ширини спільних щілин внутрішньої 14 та зовнішньої 15 бокових поверхонь конуса розподільника 10. 2 UA 71764 U 5 10 15 20 Зміна ширини спільних щілин уможливлюється тим, що внутрішня 14 та зовнішня 15 бокові поверхні конуса розподільника 10 входять одна в одну (фіг. 3) і встановлені з можливістю повороту їх відносно одна одної і фіксації їх у необхідному положенні фіксатором 13 (фіг. 3). Таким чином, для зменшення кута факела розпилу аерозолю розподільник 10 необхідно пересунути вперед, збільшуючи таким чином відстань від корпусу 1 форсунки до розподільника потоку аерозолю 10, або збільшити ширину спільної щілини, утвореною внутрішньою 14 та зовнішньою 15 боковими поверхнями конусу розподільника 10 потоку аерозолю. Для збільшення кута факела розпилу аерозолю розподільник потоку аерозолю 10 необхідно пересунути назад - до корпусу 1 форсунки, а саме змінити відстань між розподільником потоку аерозолю 10 та корпусом 1 форсунки з фіксацією його в необхідному положенні на осі 11 фіксатором 13. Зміна ширини спільних щілин внутрішньої 14 та зовнішньої 15 бокових поверхонь конуса розподільника 10 впливає на зміну кута факела розпилу аерозолю, але в більшій мірі зміна ширини спільних щілин впливає на рівномірність розподілу аерозолю у об'ємі приміщення, що обробляється. Конструктивна схема та нові ознаки, які відрізняють форсунку з пристроєм для зміни кута факела розпилу аерозолів від аналогічних технічних рішень, дозволяють зробити висновок про прийнятність її у зазначених галузях і необхідність захисту у правовому відношенні. Перелік посилань: 1. RU 2083247 10.07. 1997 р. 2. UA 78079 від 15. 02. 2007 р. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 Форсунка з пристроєм для зміни кута факела розпилу аерозолів, яка має у своєму складі сопло Лаваля, тороподібну та кільцеву камери та захисну сітку, яка відрізняється тим, що в передній частині корпусу попереду каналу сопла Лаваля між корпусом та захисною сіткою на поздовжній осі форсунки встановлено з можливістю пересування у поздовжньому напрямку відносно передньої частини корпусу розподільник потоку аерозолю, який виконаний у вигляді тіла обертання, наприклад, конуса, вершина якого спрямована до каналу сопла Лаваля, при цьому розподільник виконано у вигляді внутрішньої та зовнішньої подібних бокових поверхонь конуса, які входять одна в одну і в яких, по лініях твірних конуса утворені щілини, що розширюються в напрямку руху аерозолю, крім того внутрішня та зовнішня подібні бокові поверхні конуса встановлені з можливістю повороту їх відносно одна одної з утворенням спільної щілини із змінною шириною, при цьому ширина спільної щілини залежить від кута відносного їх повороту та відстані від вершини конуса і визначається залежністю: bу=F(, y), де by - ширина спільної щілини у перетині на у-ій відстані від вершини конуса,  - кут відносного повороту однієї подібної бокової поверхні конуса відносно другої, у - відстань від вершини конуса до перетину спільної щілини, в якому визначається її ширина. 3 UA 71764 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4