Результат интеллектуальной деятельности: АКУСТИЧЕСКИЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ КОЧЕТОВА

Изобретение относится к средствам распиливания жидкостей, растворов и может быть использовано в сельскохозяйственной, пищевой и легкой промышленности.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является акустический распылитель по патенту РФ №2409787, F02C 7/24, содержащий корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, патрубков для подвода воздуха и жидкости (прототип).

Недостатком известного акустического распылителя является то, что он не обеспечивает высокой степени распыла и надежности в работе механизма регулировки зазоров.

Технический результат - повышение эффективности распыления и надежности работы.

Это достигается тем, что в акустическом распылителе, содержащем корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, патрубков для подвода воздуха и жидкости, корпус выполнен с буртиком, с одной стороны которого выполнен штуцер для подвода газа, а с другой стороны буртика, осесимметрично корпусу закреплена цилиндрическая гильза, жестко соединенная с коническим соплом, а внутри цилиндрической гильзы закреплена обойма с дроссельными отверстиями, оси которых параллельны оси корпуса, а также соосно корпусу закреплен к обойме резонаторный стержень, на свободном конце которого, напротив среза конического сопла с осевым зазором, жестко установлен резонаторный диск через центральное отверстие и винт, при этом в резонаторном диске расположены, по крайней мере, три глухих отверстия, являющиеся частью генератора звуковых колебаний ультразвукового частотного диапазона, выполненного в виде конического сопла, соосного с корпусом, и имеющего кольцевое дроссельное отверстие с внешним диаметром d_c, образованное срезом сопла и резонаторным стержнем диаметром d_cт, а распыляемая жидкость подается через патрубок, расположенный перпендикулярно оси корпуса в кольцевую полость, образованную кожухом и внешней поверхностью сопла, при этом один торец кожуха выполнен сплошным и связан с корпусом, а в другом торце, охватывающем коническое сопло выполнены дроссельные отверстия, соосные с кольцевым дроссельным отверстием с внешним диаметром d_c, а к резонаторному диску, со стороны противоположной полостям глухих отверстий, посредством винта, крепится рассекатель, выполненный в виде перфорированного диска с коэффициентом перфорации, лежащем в диапазоне оптимальных величин: 40…60%.

На фиг. 1 изображена схема акустического распылителя, на фиг. 2 - схема резонаторного диска.

Акустический распылитель содержит корпус 1 с буртиком, с одной стороны которого выполнен штуцер 2 для подвода газа, а с другой стороны буртика, осесимметрично корпусу закреплена цилиндрическая гильза 3, жестко соединенная с коническим соплом 4. Внутри цилиндрической гильзы 3 закреплена обойма 9 с дроссельными отверстиями 10, оси которых параллельны оси корпуса 1, а также соосно корпусу 1 закреплен к обойме 9 резонаторный стержень 11, на свободном конце которого, напротив среза конического сопла 4 с осевым зазором, жестко установлен резонаторный диск 12 через центральное отверстие 15 и винт 13.

В резонаторном диске 12 расположены по крайней мере три глухих (несквозных) отверстия 14, являющихся частью генератора звуковых колебаний ультразвукового частотного диапазона, выполненного в виде конического сопла 4, соосного с корпусом 1, и имеющего кольцевое дроссельное отверстие с внешним диаметром d_c, образованное срезом сопла и резонаторным стержнем 11 диаметром d_cт.

Распыляемая жидкость подается через патрубок 6, расположенный перпендикулярно оси корпуса 1 в кольцевую полость 8, образованную кожухом 5 и внешней поверхностью сопла 4, при этом один торец кожуха выполнен сплошным и связан с корпусом 1, а в другом торце, охватывающем коническое сопло 4, выполнены дроссельные отверстия 7, соосные с кольцевым дроссельным отверстием с внешним диаметром d_c.

К резонаторному диску 12 со стороны, противоположной полостям глухих отверстий, посредством винта 13 крепится рассекатель 16, выполненный в виде перфорированного диска с коэффициентом перфорации, лежащем в диапазоне оптимальных величин: 40…60%.

Акустический распылитель работает следующим образом.

Распыливающий агент, например воздух или газ, подается по патрубку 2 через дроссельные отверстия 10 обоймы 9 в кольцевое дроссельное отверстие с внешним диаметром d_c, образованное срезом сопла 4 и резонаторным стержнем 11, и затем встречает на своем пути резонаторный диск 12 с глухими резонирующими отверстиями 14. В результате прохождения генератора звуковых колебаний ультразвукового частотного диапазона распыливающим агентом (например воздухом или газом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию жидкости, подаваемой через патрубок 6 в полость 8, образованную кожухом 5 с дроссельными отверстиями 7 в торце кожуха 5, и затем дробится под воздействием акустических колебаний воздуха на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с воздухом, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности сопла 4.

Рассекатель 16, как дополнительный элемент, участвующий в дроблении капель и выполненный в виде перфорированного диска с коэффициентом перфорации, лежащем в диапазоне оптимальных величин: 40…60%, осуществляет образование тонкораспыленной дисперсной среды. К рассекателю 16, выполненному в виде перфорированного диска, к его периферийной части, соосно резонаторному диску 12, прикреплена перфорированная цилиндрическая обечайка 17, при этом перфорированный диск размещен во внутренней полости обечайки 17.

Опыты показали, что при давлении воздуха 100 кПа средний диаметр капель составляет 90 мкм, при увеличении давления воздуха примерно в 4 раза (до 400 кПа) средний диаметр капель уменьшается незначительно и составляет 87 мкм.