Результат интеллектуальной деятельности: РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к технике распыления жидкости и может быть использовано в противопожарной технике, в сельском хозяйстве, в устройствах химической технологии и в теплоэнергетике.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является распылитель (ороситель) (по патенту RU №2111033, А62С 31/02, опубл. 20.05.98), содержащий полый цилиндрический корпус с патрубком подвода жидкости жиклер и дополнительный ряд дроссельных отверстий.

Использование мелкодисперсного распылителя описанной конструкции позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении подачи воды не более 1 МПа. Однако распылитель такой конструкции не позволяет достичь заданного распределения потоков мелкодисперсных капель на поверхности орошения требуемой площади без увеличения расхода жидкости. Это связано с тем, что потоки капель, генерируемые большей частью отверстий, ориентированы в горизонтальном направлении и имеют на выходе из форсунки симметричное распределение относительно горизонтальной плоскости.

Технический результат - повышение эффективности мелкодисперсного распыливания жидкости.

Это достигается тем, что в распылителе жидкости, содержащим полый цилиндрический корпус, соединенный с соплом, в котором выполнены жиклеры во взаимно перпендикулярных плоскостях, полый корпус состоит из цилиндрической части с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода и двух, последовательно соединенных и соосных с ним, полых цилиндро-конических поясов, а соосно корпусу в его нижней части закреплено сопло, образованное наружной конической поверхностью и торцевой, перпендикулярной оси сопла, глухой перегородкой, в которой выполнены центральное дроссельное отверстие и, по крайней мере, три наклонных отверстия под углом 45° к оси сопла, причем на конической поверхности сопла выполнен цилиндрический буртик с наружной резьбой для соединения сопла с нижним цилиндроконическим поясом корпуса, при этом на сопле, со стороны, противоположной подводу жидкости, выполнен дополнительный ряд жиклеров, которые образованы, по крайней мере, тремя парами взаимно перпендикулярных вертикальных каналов для прохода жидкости и горизонтальных каналов, которые пересекаются на конической боковой поверхности сопла и образуют выходные отверстия каждого из жиклера, причем парные каналы расположены под прямым углом друг к другу в продольных плоскостях корпуса, при этом коническая боковая поверхность сопла выполнена с углом при вершине, равным 90°, а на цилиндроконическом поясе, жестко соединенном с цилиндрической частью корпуса, выполнены два ряда дроссельных отверстий: один ряд представляет собой, по крайней мере, три горизонтальных отверстия, выполненных на цилиндрической поверхности, другой ряд представляет собой, по крайней мере, три наклонных отверстия под углом 45°.

На чертеже представлена схема распылителя жидкости.

Распылитель жидкости содержит полый корпус, состоящий из цилиндрической части 1 с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, и двух, последовательно соединенных и соосных с ним, полых цилиндроконических поясов 2 и 3.

Соосно корпусу в его нижней части закреплено сопло 4, образованное наружной конической поверхностью и торцевой, перпендикулярной оси сопла, глухой перегородкой 5, в которой выполнены центральное дроссельное отверстие 6 и, по крайней мере, три наклонных отверстия 7 под углом 45° к оси сопла. На конической поверхности сопла 4 выполнен цилиндрический буртик с наружной резьбой для соединения сопла с нижним цилиндроконическим поясом 3 корпуса.

Корпус и сопло 4 образуют между собой несколько соосных внутренних цилиндрических камер 8, 10, 11, 12 и коническую камеру 9.

Камера 8 служит для подвода жидкости, камеры 9, 10 и 12 являются расширительными камерами, а камера 11 выполняет функции нагнетательной камеры повышенного давления.

На сопле 4, со стороны, противоположной подводу жидкости, выполнен дополнительный ряд жиклеров, которые образованы, по крайней мере, тремя парами взаимно перпендикулярных вертикальных каналов 16 для прохода жидкости и горизонтальных каналов 15, которые пересекаются на конической боковой поверхности сопла 4 и образуют выходные отверстия каждого из жиклера. Парные каналы 15 и 16 расположены под прямым углом друг к другу в продольных плоскостях корпуса. Коническая боковая поверхность 4 сопла выполнена с углом при вершине, равным 90°.

На цилиндро-коническом поясе 2, жестко соединенном с цилиндрической частью 1 корпуса с внешней резьбой, выполнены два ряда дроссельных отверстий: один ряд представляет собой, по крайней мере, три горизонтальных отверстия 13, выполненных на цилиндрической поверхности, другой ряд представляет собой, по крайней мере, три наклонных отверстия 17 под углом 45°, выполненных на конической поверхности. При этом в горизонтальной плоскости проекции осей отверстий 13 и 17 в этих рядах отстоят друг от друга на угол 7,5…60°.

На цилиндро-коническом поясе 3, соединенном с соплом 4 посредством внутренней резьбы, выполнен ряд, состоящий по крайней мере, из трех горизонтальных дроссельных отверстий 14. При этом в горизонтальной плоскости проекции осей отверстий 14 и жиклеров, которые образованы, по крайней мере, тремя парами взаимно перпендикулярных вертикальных 16 и горизонтальных 15 каналов на конической боковой поверхности сопла 4, отстоят друг от друга на угол, лежащий в оптимальном диапазоне величин 7,5…60°.

На внутренних поверхностях дроссельных отверстий 13, 14 и 17, расположенных на цилиндроконических поясах 2 и 3, выполнены винтовые поверхности. Это позволяет повысить мелкодисперность распыляемой жидкости за счет образования вихревого потока в этих отверстиях.

Работа мелкодисперсного распылителя жидкости осуществляется следующим образом.

Распылитель устанавливается в рабочее состояние в вертикальном положении. При подаче жидкости в корпус 1 под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа в каналах и дроссельных отверстиях образуются капиллярные турбулентные потоки жидкости, устремляющиеся к выходным сечениям этих отверстий.

После столкновения потоков жидкости в каналах 15 и 16 и истечения через выходные отверстия жиклеров происходит образование веерообразного газожидкостного потока в виде пелены, т.е. реализуется механизм дробления капель жидкости, но генерируемый пеленообразный поток отклоняется от горизонтальной плоскости на больший угол в диапазоне от 45 до 60° в направлении к центральной области орошаемой поверхности, расположенной непосредственно под центральным дроссельным отверстием 6 в глухой перегородке 5 распылителя. Такое распределение распыляемой жидкости позволяет повысить равномерность распыления жидкости над центральной частью орошаемой поверхности.

Предлагаемый мелкодисперсный распылитель может использоваться в противопожарной технике, например в составе спринклерных или дренчерных систем пожаротушения, в сельском хозяйстве - для распыления различного типа веществ на посевных площадях и в производственных помещениях, а также в устройствах химической технологии и в теплоэнергетике - для распыления топлива, а также в отраслях техники, где требуется генерация распыленных мелкодисперсных потоков жидкости как в замкнутом, так и в открытом пространстве.