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 №2474452, А62С 31/02 - (прототип), 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 цилиндро-коническим 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 цилиндро-коническом 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°, выполненных на конической поверхности, при этом в горизонтальной плоскости проекции осей отверстий в этих рядах отстоят друг от друга на угол, лежащий в оптимальном диапазоне величин 7,5…60°, причем на цилиндро-коническом поясе, соединенном с соплом посредством внутренней резьбы, выполнен ряд, состоящий по крайней мере, из трех горизонтальных дроссельных отверстий, при этом в горизонтальной плоскости проекции осей отверстий и жиклеров, которые образованы, по крайней мере, тремя парами взаимно перпендикулярных вертикальных и горизонтальных каналов на конической боковой поверхности сопла, отстоят друг от друга на угол, лежащий в оптимальном диапазоне величин: 7,5…60°, на внутренних поверхностях дроссельных отверстий, расположенных на цилиндро-коцических поясах, выполнены винтовые поверхности, на внутренних поверхностях каналов жиклеров сопла, которые пересекаются на его конической боковой поверхности и которые образованы, по крайней мере, тремя парами взаимно перпендикулярных вертикальных и горизонтальных каналов для прохода жидкости, выполнены винтовые поверхности, при этом направление винтовых поверхностей в этих каналах выполнено противоположно-направленным, при этом образованные корпусом и соплом пять, соосных между собой, внутренних цилиндрических и конических камер, заполнены упругим сетчатым элементом, или стружкой из цветного металла, или стружкой из пластмассы, а к цилиндро-коническому поясу, жестко соединенному с цилиндрической частью корпуса с внешней резьбой, в котором выполнены два ряда дроссельных отверстий: горизонтальные и наклонные отверстия, посредством, по крайней мере, трех стержней, прикреплен конический отбойник, большее основание усеченного конуса которого направлено в сторону цилиндро-конического пояса, соединенного с соплом.

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 цилиндро-конических 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 отверстием 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 цилиндро-коническим поясом 3 корпуса.

Корпус и сопло 4 образуют между собой несколько соосных внутренних цилиндрических камер 8, 10-12 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. Эти образованные корпусом и соплом пять соосных между собой внутренних цилиндрических и конических камер 8, 9, 10-12 заполнены упругим сетчатым элементом, или стружкой из цветного металла, или стружкой из пластмассы для создания эффекта предварительного дробления потока жидкости (на чертеже не показано).

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 цилиндро-конических поясах 2 и 3, выполнены винтовые поверхности. Это позволяет повысить мелкодисперность распыляемой жидкости за счет образования вихревого потока в этих отверстиях. На внутренних поверхностях каналов жиклеров сопла 4, которые пересекаются на конической боковой поверхности сопла 4 и которые образованы, по крайней мере, тремя парами взаимно перпендикулярных вертикальных каналов 16 для прохода жидкости и горизонтальных каналов 15, выполнены винтовые поверхности, при этом направление винтовых поверхностей в этих каналах выполнено противоположно-направленным. Это позволяет повысить мелкодисперность распыляемой жидкости за счет взаимодействия вихревых потоков на выходе из жиклеров.

К цилиндро-коническому поясу 2, жестко соединенному с цилиндрической частью 1 корпуса с внешней резьбой, в котором выполнены два ряда дроссельных отверстий: горизонтальные 13 и наклонные 17 отверстия, посредством, по крайней мере, трех стержней 18, прикреплен конический отбойник 19, большее основание усеченного конуса которого направлено в сторону цилиндро-конического пояса 3, соединенного с соплом 4.

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.

Возможен вариант, когда к коническому отбойнику 19, большее основание усеченного конуса которого направлено в сторону цилиндро-конического пояса 3, соединенного с соплом 4, и прикрепленному, по крайней мере, трех стержней 18, к цилиндро-коническому поясу 2, жестко соединенному с цилиндрической частью 1 корпуса, жестко присоединен распылитель 20, выполненный в виде цилиндрической обечайки, охватывающей цилиндро-конические пояса 2 и 3, и на срезе которого закреплена перфорированная пластина.