Результат интеллектуальной деятельности: ВИХРЕВАЯ ФОРСУНКА

Изобретение относится к средствам распиливания жидкостей и растворов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка по патенту РФ №2480295, F02C 7/24, содержащая корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру (прототип).

Недостатком известной форсунки является сравнительно невысокая степень распыла и сложность конструкции.

Технический результат - повышение эффективности распыления жидкости. Это достигается тем, что в вихревой форсунке, содержащей корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода сжатого воздуха или газа, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, в котором в месте выполнения диффузора для подвода сжатого воздуха размещены по крайней мере три резонансных полости, например сферические, с резонансными трубками, выходящими в полость диффузора и выполняющими функции горловин резонаторов Гельмгольца, настроенных на частоту звуковых колебаний, способствующих дополнительному дроблению капель жидкости и образованию более мелкодисперсного потока распыляемой жидкости, а для подвода жидкости соосно и осесимметрично корпусу, посредством перфорированной шайбы, к внутренней поверхности штуцера с цилиндрическим отверстием закреплена трубка для подвода жидкости, на конце которой установлены по крайней мере три дроссельных трубки, которые расположены ниже резонансных полостей с резонансными трубками резонаторов Гельмгольца.

На чертеже изображен общий вид форсунки.

Вихревая форсунка содержит корпус 1 со шнеком 7, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер 2 с цилиндрическим отверстием 3 для подвода сжатого воздуха или газа, соединенным с диффузором 4, осесимметричным корпусу 1 и штуцеру 2. В штуцере 2 в месте выполнения диффузора 4 для подвода сжатого воздуха размещены по крайней мере три резонансных полости 16, например сферические, с резонансными трубками, выходящими в полость диффузора 4 и выполняющими функции горловин резонаторов Гельмгольца, настроенных на частоту звуковых колебаний, способствующих дополнительному дроблению капель жидкости и образованию более мелкодисперсного потока распыляемой жидкости.

Для подвода жидкости соосно и осесимметрично корпусу 1, посредством перфорированной шайбы 14, к внутренней поверхности штуцера 2 с цилиндрическим отверстием 3 закреплена трубка 13 для подвода жидкости, на конце которой установлены по крайней мере три дроссельных трубки 15, которые расположены ниже резонансных полостей 16 с резонансными трубками резонаторов Гельмгольца.

Для герметичного соединения корпуса 1 со штуцером 2 предусмотрена уплотняющая прокладка 5. Шнек 7 запрессован в корпус с образованием конической камеры 6, расположенной над шнеком 7, соосно диффузору 4, которая соединена с ним последовательно. Шнек 7 выполнен сплошным, причем внешняя поверхность шнека 7 представляет собой две последовательно соединенных поверхности, одна их которых представляет собой по крайней мере однозаходную винтовую канавку 8 с правой или левой нарезкой и расположена внутри корпуса 1, а вторая поверхность 10 выполнена гладкой в виде тела вращения, осесимметрично соединенного с распылительным диском 11, расположенным перпендикулярно оси корпуса, и выступает за торцевую поверхность нижней части корпуса, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, может быть как прямая линия, так и кривая линия n-го порядка, например сферическая, эллиптическая, параболическая и др. (на чертеже не показано). Шнек 7 в этом случае может фиксироваться в корпусе дополнительно посредством винтов 9. Шнек 7 форсунки выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира.

Поверхность распылительного диска 11, выступающая за торцевую поверхность нижней части корпуса 1, выполнена отогнутой в сторону нижней части корпуса и имеет на периферийной части радиальные вырезы (на чертеже не показаны), чередующиеся со сплошной частью поверхности распылительного диска 11.

Распылительный диск 11 смещен по оси форсунки вниз от гладкой поверхности тела вращения 10 шнека 7, соединенного с винтовой поверхностью 8 шнека на величину h, зависящую от вязкости распыляемой жидкости, и соединен со шнеком 7 посредством стержня 12, осесимметрично расположенного шнеку 7.

Вихревая форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.

Сжатый воздух подается по цилиндрическому отверстию 3 в диффузор 4, а из него в коническую камеру 6, из которой под давлением поступает в винтовую внешнюю полость шнека 7.

Для подвода жидкости используется закрепленная на перфорированной шайбе 14 трубка 13, на конце которой установлены по крайней мере три дроссельных трубки 15, которые расположены ниже резонансных полостей 16 с резонансными трубками резонаторов Гельмгольца.

Вращающийся поток жидкости и воздуха (газа) во внешней винтовой полости шнека образует вихревое движение, при этом происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет турбулизации потока на выходе, мелкодисперсный вращающийся поток выходит из форсунки с широким вращающимся факелом распыляющейся жидкости (раствора) и встречает на своем пути поверхность распылительного диска 11, у которой на периферийной части, отогнутой в сторону нижней части корпуса, выполнены радиальные вырезы, чередующиеся со сплошной частью поверхности распылительного диска 11, что позволяет увеличить поверхность распыливания жидкости с одновременным дополнительным дроблением капель жидкости.