Результат интеллектуальной деятельности: ФОРСУНКА СО СФЕРИЧЕСКИМ РАССЕКАТЕЛЕМ

Изобретение относится к технике распыления жидкостей.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является форсунка по патенту РФ №2411087, В05В 1/34, которая содержит корпус, штуцер и соосно расположенную с ними вставку-завихритель, соединенную с соплом (прототип).

Недостатком известной форсунки для распыления жидкости является то, что при высокой скорости вращения жидкости в сопле форсунки возникает воздушный вихрь, ухудшающий вход жидкости в сопло и снижающий производительность и качество распыления жидкости форсункой.

Технический результат - повышение качества распыления жидкости, производительности форсунки, уменьшение гидравлических потерь.

Это достигается тем, что в форсунке, содержащей корпус, штуцер и соосно расположенную вставку-завихритель с внешней винтообразной нарезкой и расширяющимся коническим отверстием внутри, причем в штуцере выполнено входное цилиндрическое отверстие, соединенное с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе, а в нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу сопло, выполненное двухступенчатым и соосным вставке-завихрителю, причем первая ступень сопла является камерой смешения, которая выполнена в виде конфузора, последовательно соединенного с расширяющимся коническим отверстием, выполненным внутри вставки-завихрителя, а вторая ступень сопла является продолжением его первой ступени, выполненной в виде диффузора, при этом на внутренней конической поверхности диффузора выполнена винтообразная нарезка.

На чертеже представлен продольный разрез форсунки.

Форсунка для распыления жидкости состоит из корпуса 1 и соосно расположенного и жестко связанного с ним в верхней части штуцера 2 с входным цилиндрическим отверстием 3, соединенным с диффузором 4, выполненным осесимметрично в корпусе 1. В нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу 1 сопло 5.

Вставка-завихритель 6 расположена в центральном цилиндрическом отверстии 8 корпуса 1 и имеет внешние периферийные винтообразные нарезные каналы 9, а внутри вставки-завихрителя 6 соосно выполнено расширяющееся коническое отверстие 7 для подвода жидкости из цилиндрического отверстия 3, выполненного в штуцере 2. Вставка-завихритель 6 фиксируется в нижней части корпуса 1 посредством сопла 5. Вставка-завихритель 6 выполнена из износостойкого материала.

Сопло 5 выполнено двухступенчатым и соосным вставке-завихрителю 6.

Первая ступень сопла 5 является продолжением расширяющегося конического отверстия 7, выполненного внутри вставки-завихрителя 6, и является камерой смешения 10, которая выполнена в виде конфузора, последовательно соединенного с расширяющимся коническим отверстием 7, выполненным внутри вставки-завихрителя, а вторая ступень сопла является продолжением его первой ступени, выполненной в виде диффузора 11, при этом на внутренней конической поверхности диффузора выполнена винтообразная нарезка.

Первая ступень сопла 5 является камерой смешения 10, которая как вариант может быть выполнена цилиндрической и последовательно соединенной с расширяющимся коническим отверстием 7, выполненным внутри вставки-завихрителя 6.

Форсунка для распыления жидкости работает следующим образом.

Жидкость в корпус 1 поступает через канал 3 подвода жидкости в штуцере 2, а затем в центральное цилиндрическое отверстие 8. Жидкость начинает свою закрутку в периферийных каналах 9 вставки-завихрителя 6 и одновременно движется в осевом направлении по расширяющемуся коническому отверстию 7. В камере смешения 10 сопла 5, которая выполнена в виде конфузора, последовательно соединенного с расширяющимся коническим отверстием 7, происходит взаимодействие этих потоков с их дополнительной турбулизацией и дроблением с образованием мелкодисперсной фазы, а вторая ступень сопла 5 в виде диффузора 11 с винтообразной нарезкой внутри усиливает эффект распыливания жидкости.

Такой поток жидкости на выходе из сопла 5 хорошо раскрывается за счет центробежных сил, возникающих от вращения жидкости, и мелкодисперсно распределяется внутри конусообразного факела за счет турбулентного течения по оси сопла 5.

Возможен вариант, когда к срезу диффузора 11 прикреплен рассекатель 12, выполненный в форме полусферы из пористого материала (на чертеже не показано).

Возможен вариант, когда к срезу диффузора 11 прикреплен рассекатель 12, выполненный из коаксиально расположенных перфорированных конических обечаек, внешней 13 и внутренней 14, пространство 15 между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек направлены в сторону от диффузора 11, а в нижней части рассекателя 12 закреплен сферический перфорированный сегмент 16 таким образом, что вершина внешней конической обечайки 13 совпадает с центром сферической поверхности перфорированного сегмента 16.