Результат интеллектуальной деятельности: ВИХРЕВАЯ ФОРСУНКА

Изобретение относится к распылителям и форсункам, применяемым в химической и других отраслях промышленности.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка по патенту РФ №2480295, F02C 7/24, содержащая корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру (прототип).

Недостатком известной форсунки является сравнительно невысокая степень распыла и сложность конструкции.

Технический результат - повышение эффективности распыления жидкости.

Это достигается тем, что в форсунке вихревой, содержащей корпус с размещенным в нем соплом, который выполнен в виде перевернутого стакана, в днище которого расположен турбулентный завихритель потока жидкости с, по крайней мере двумя, наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий, расположенных в днище сопла, где также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой, а в нижней части форсунки к торцевой поверхности цилиндрической гильзы прикреплен посредством двух спиц рассекатель, выполненный в виде перфорированного диска, выпуклая часть которого направлена в сторону диффузорной выходной камеры, а между диффузорной выходной камерой и рассекателем размещен разбрызгиватель, закрепленный на оси, перпендикулярной оси форсунки, которая жестко соединена со спицами, а разбрызгиватель выполнен в виде пропеллера, установленного по середине оси, совпадающей с осью форсунки, а к торцевой поверхности цилиндрической гильзы прикреплен диффузор, охватывающий разбрызгиватель, закрепленный на оси, перпендикулярной оси форсунки, и выполненный в виде пропеллера, при этом на срезе диффузора закреплена круглая перфорированная пластина для образования более мелкодисперсной фазы потока распыляемой жидкости, при этом на поверхности диффузора, прикрепленного к торцевой поверхности цилиндрической гильзы и охватывающего разбрызгиватель, выполнены, по крайней мере, два эжекционных отверстия для образования мелкодисперсного двухфазного потока воздух-жидкость, при этом оси отверстий пересекаются в плоскости, проходящей через ось, на которой закреплен разбрызгиватель, с линиями, являющимися продолжением оси, перпендикулярной оси форсунки.

На чертеже изображен общий вид форсунки.

Вихревая форсунка содержит корпус 1, который выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием 8 и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой 7 с внутренней резьбой 5. В цилиндрической гильзе 7 расположена расширительная камера 4, соосная корпусу 1. При этом соосно корпусу в его нижней части подсоединено к гильзе 7 посредством резьбы 5 сопло 6, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище 2 которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с, по крайней мере двумя, наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий 9 и 10, расположенных в днище 2 сопла 6, в котором осесимметрично корпусу 1 выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие 3, соединенное со смесительной камерой 11 сопла 6, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой 12. Причем эффективные площади проходных сечений наклонных цилиндрических отверстий 9 и 10, взятые в совокупности, и центрального отверстия 8 равны между собой.

В нижней части форсунки к торцевой поверхности цилиндрической гильзы 7 прикреплен посредством двух спиц 13 рассекатель 14, выполненный в виде перфорированного (на чертеже не показано) диска, выпуклая часть которого направлена в сторону диффузорной выходной камеры 12. Между диффузорной выходной камерой 12 и рассекателем 14 размещен разбрызгиватель 15, закрепленный на оси 16, перпендикулярной оси форсунки, которая жестко соединена со спицами 13, а разбрызгиватель 15 выполнен в виде пропеллера, установленного по середине оси 16, совпадающей с осью форсунки.

Вихревая форсунка работает следующим образом.

Распыляемая жидкость поступает в корпус 1 через центральное отверстие 8, затем в расширительную камеру 4, соосную корпусу 1. После камеры 4 жидкость направляется к соплу 6, где распределяется по нескольким направлениям: первое - по центральному цилиндрическому дроссельному отверстию 3 в смесительную камеру 11, а второе - в турбулентный завихритель потока жидкости с наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий 9 и 10, также соединенных со смесительной камерой 11 сопла, где при взаимодействии этих встречающихся потоков происходит их дробление с образованием турбулентного потока, направляющегося к диффузорной выходной камере 12, где происходит дробление капель жидкости при их столкновении друг с другом за счет расширяющегося турбулентного потока жидкости. Рассекатель 14, выполненный в виде перфорированного диска, выпуклая часть которого направлена в сторону диффузорной выходной камерой 12, осуществляет дополнительно дробление потока жидкости, а разбрызгиватель 15, выполненный в виде пропеллера, превращает его в мелкодисперсный поток.

Использование предлагаемого распылителя по сравнению с известными позволяет приблизительно в 1,5 раза снизить частоту вращения вала 4 приводного механизма корпуса 1 и за счет этого упростить его конструкцию и повысить надежность, а также не менее чем в 2 раза снизить удельные энергозатраты на распыление жидкости.

Возможен вариант, когда к торцевой поверхности цилиндрической гильзы 7 прикреплен диффузор 17, охватывающий разбрызгиватель 15, закрепленный на оси 16, перпендикулярной оси форсунки, и выполненный в виде пропеллера, при этом на срезе диффузора 17 закреплена круглая перфорированная пластина 18 для образования более мелкодисперсной фазы потока распыляемой жидкости.

Возможен вариант, когда на поверхности диффузора 17, прикрепленного к торцевой поверхности цилиндрической гильзы 7 и охватывающего разбрызгиватель 15, выполнены, по крайней мере, два эжекционных отверстия 19 для образования мелкодисперсного двухфазного потока воздух-жидкость, при этом оси отверстий 19 пересекаются в плоскости, проходящей через ось 16, на которой закреплен разбрызгиватель 15, с линиями, являющимися продолжением оси 16, перпендикулярной оси форсунки.