Результат интеллектуальной деятельности: ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ВИХРЕВАЯ ФОРСУНКА

Изобретение относится к средствам распиливания жидкостей, растворов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка по патенту РФ №2482925, F02С 7/24, содержащая корпус с камерой завихрения и сопловый вкладыш (прототип).

Недостатком известной форсунки является то, что она не обеспечивает широкого факела распыла.

Технический результат - повышение эффективности распыления путем увеличения факела распыла.

Это достигается тем, что в центробежной вихревой форсунке, содержащей корпус с камерой завихрения и сопло, корпус выполнен в виде подводящего штуцера с отверстием для подвода жидкости из магистрали и соосно соединенной с ним цилиндрической гильзой с внешней резьбой, при этом соосно корпусу, в его нижней части, подсоединено посредством гильзы с внутренней резьбой сопло, выполненное в виде центробежного завихрителя потока жидкости в виде глухой цилиндрической вставки с по крайней мере тремя тангенциальными вводами в виде цилиндрических отверстий, при этом гильза является частью сопла и установлена коаксиально и соосно по отношению к центробежному завихрителю, а в торцевой поверхности центробежного завихрителя выполнено коническое отверстие, соосное глухой цилиндрической вставке завихрителя, который установлен в цилиндрической камере корпуса с образованием кольцевой цилиндрической камеры для подвода жидкости к тангенциальным вводам центробежного завихрителя, причем тангенциальные вводы выполнены в виде каналов, тангенциально расположенных к внутренней поверхности глухой цилиндрической вставки, а в центробежном завихрителе установлен интенсификатор крутки потока жидкости, который выполнен в виде штока, один конец которого закреплен на глухой круглой поверхности цилиндрической вставки завихрителя с помощью винта, а на другом конце которого смонтирован второй завихритель потока, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля и закрепленный посредством внутренней резьбы на штоке с обтекателем конической формы.

На фиг. 1 представлена схема центробежной вихревой форсунки, на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.

Центробежная вихревая форсунка (фиг. 1) включает в свой состав корпус 1, который выполнен в виде подводящего штуцера с отверстием для подвода жидкости из магистрали и соосно соединенной с ним цилиндрической гильзой 2 с внешней резьбой 3.

Соосно корпусу 1, в его нижней части, подсоединено посредством гильзы 4 с внутренней резьбой сопло 5, выполненное в виде центробежного завихрителя 6 потока жидкости в виде глухой цилиндрической вставки с по крайней мере тремя тангенциальными вводами 13 в виде цилиндрических отверстий (фиг. 2). Гильза 4 является частью сопла 5 и установлена коаксиально и соосно по отношению к центробежному завихрителю 6. В торцевой поверхности центробежного завихрителя 6 выполнено коническое отверстие 8, соосное глухой цилиндрической вставке завихрителя 6.

Центробежный завихритель 6 установлен в цилиндрической камере 9 корпуса с образованием кольцевой цилиндрической камеры 7 для подвода жидкости к тангенциальным вводам 13 центробежного завихрителя 6, причем тангенциальные вводы 13 выполнены в виде каналов, тангенциально расположенных к внутренней поверхности глухой цилиндрической вставки.

В центробежном завихрителе 6 установлен интенсификатор крутки потока жидкости, который выполнен в виде штока 11, один конец которого закреплен на глухой круглой поверхности цилиндрической вставки завихрителя 6 с помощью винта 10, а на другом конце которого смонтирован второй завихритель потока 12, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля и закрепленный посредством внутренней резьбы 11 на штоке с обтекателем 14 конической формы. Соосно корпусу сопла 5, к его срезу в нижней части, жестко прикреплен конфузор 15, имеющий на внутренней поверхности винтовую нарезку с крупным шагом трапецеидального профиля (не показано), и имеющую направление, противоположное интенсификатору 12 крутки потока жидкости.

Соосно интенсификатору крутки 12 потока жидкости, с обтекателем 14 конической формы, к конфузору 15 жестко прикреплен конический рассекатель потока 17, причем верхняя перфорированная часть 16 конуса рассекателя потока 17 входит внутрь поверхности конфузора 15, выполненной с перфорацией, а вершина перфорированной части 16 конуса рассекателя 17 соприкасается с вершиной конуса обтекателя 14.

Возможен вариант, когда внутри конического рассекателя 17 потока жидкости расположен дополнительный рассекатель, выполненный в виде стержня 18, осесимметрично и соосно закрепленного своей верхней частью к обтекателю 14 интенсификатора крутки 12, а в нижней части стержня 18 закреплена отбойная горизонтально расположенная круглая пластина 19, находящаяся на уровне среза выходного отверстия конического рассекателя потока 17.

Центробежная вихревая форсунка работает следующим образом.

В полости глухой цилиндрической вставки, выполняющего функцию центробежного завихрителя 6 жидкости, происходит формирование вихря, который закручивает струю жидкости, истекающую из конического дроссельного отверстия 8. Закрученный поток жидкости в полости вставки образуется за счет смешения струй, истекающих из тангенциально направленных каналов 13. На выходе из полости вставки формируется поток жидкости, характеризующийся постоянной тангенциальной скоростью. При этом угловая скорость закрученного потока жидкости в канале сопла 5 распылителя определяет величину угла распыла генерируемого газокапельного потока.

Величина тангенциальной скорости в полости вставки зависит от соотношения общей площади поперечного сечения тангенциальных каналов 13 и площади сечения осевого конического дроссельного отверстия 8. Интенсивное образование кавитационных пузырьков в закрученном потоке жидкости происходит в интенсификаторе крутки потока жидкости, который выполнен в виде штока 11, на конце которого смонтирован второй завихритель потока 12, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля. В конфузоре 15 его внутренняя поверхность имеет винтовую нарезку с крупным шагом трапецеидального профиля, имеющую направление, противоположное интенсификатору 12 крутки потока жидкости. Смешение двух вихревых потоков на выходе способствует образованию кавитационных пузырьков в закрученном потоке жидкости и тем самым увеличивает факел распыла жидкости. При этом жестко прикрепленный к конфузору 15 конический рассекатель 17 потока увеличивает его мелкодисперснось.