Устройство для подачи рабочего агента
Использование: устройства для впрыска жидкости в трубопроводах и аппаратах нефтяной , газовой и других отраслях промышленности при увеличении дальнобойности факела путем уменьшения угла расхождения выходной струи при увеличении использования энергоотдачи подаваемого агента. Сущность изобретения: устройство снабжено жестко закрепленным в корпусе в полости приемной камеры 2 экраном 9 в виде охватывающего стержень 5 полого усеченного конуса, меньшее основание которого сопряжено с поверхностью стержня, обращено к конфузору 4 и расположено в плоскости оси патрубка 3 подачи рабочего агента. Форкамера 8 выполнена с патрубком эжектирования дополнительного потока рабочего агента с расположением его оси в плоскости параллельно плоскости большего основания конфузора 4 и симметричной относительно вершины последнего. Углы сужения запорной иглы и конфузора 4 выбраны из соотношения: ... град, 38 Ь 134... град, 11 Ь-а 87... град, где d - угол сужения заостренного конца 6 запорной иглы, Ь - угол сужения конфузора 4. При наличии в форкамере 8 патрубка 13 для эжектирования, например, части того же рабочего агента наблюдается эффект значительного усиления выходной струи без увеличения ее угла расхождения за счет чего происходит дополнительное увеличение дальнобойности струи. 2 ил. w fe
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4816633/05 (22) 20.04,90 (46) 23,11,92. Бюл. N 43 (72) X.Х.Хасанов и С.В,Петухов (56) Авторское свидетельство СССР
N. 312627, кл. В 05 В 1/06, 1970.
Авторское свидетельство СССР
N. 727236, кл. В 05 В 1/06, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ РАБОЧЕГО АГЕНТА (57) Использование: устройства для впрыска жидкости в трубопроводах и аппаратах нефтяной, газовой и других отраслях промышленности при увеличении дальнобойности факела путем уменьшения угла расхождения выходной струи при увеличении использования энергоотдачи подаваемого агента, Сущность изобретения: устройство снабжеНо жестко закрепленным в корпусе в полости приемной камеры 2 экраном 9 в виде охватывающего стержень 5 полого усеченного конуса, меньшее основание которого
Изобретение относится к устройствам для впрыска жидкости и может быть использовано в трубопроводах и аппара,ах нефтяной, газовой и других отраслях промышленности.
Известен распылитель, содержащий корпус и смонтированный в нем с возможностью перемещения конусный сердечник, образующие камеру завихрения для тангенциально подаваемой в нее рабочей жидкости, причем конусный сердечник распылителя выполнен с каналом, соединяющим пространство внутри факела распыления жидкости с внешней средой (1).
Недостатком известного распылителя является невозможность регулирования
„„ Ц„„1776444 А1 сопряжено с поверхностью стержня, обращено к конфузору4 и расположено в плоскости оси патрубка 3 подачи рабочего агента.
Форкамера 8 выполнена с патрубком эжектирования дополнительного потока рабочего агента с расположением его оси в плоскости параллельно плоскости большего основания конфузора 4 и симметричной относительно вершины последнего. Углы сужения запорной иглы и конфузора 4 выбраны иэ соотношения: 6 < d <86 ... град, 38 < Ь < 134... град, 11 < Ь-а < 87... град, где д — угол сужения заостренного конца 6 запорной иглы, Ь вЂ” угол сужения конфуэора 4. При наличии в форкамере 8 патрубка 13 для эжектирования, например, части того же рабочего агента наблюдается эффект значительного усиления выходной струи без увеличения ее угла расхождения за счет чего происходит дополнительное увеличение дальнобойности струи, 2 ил. дальнобойности струи и компактности ее пучка, что существенно ограничивает область применения распылителя известной конструкции.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному объекту является устройство для подачи рабочего агента, содержащее корпус с патрубком подачи рабочего агента, расположенным перпендикулярно оси выполненной в корпусе приемной камеры с конфузором, переходящим в форкамеру, и размещенную по оси корпуса с воэможностью осевого перемещения запорную иглу в виде стержня с расположенным в форкаме1776444
20
35
50 ре заостренным концом, угол заострения которого выбран меньшим угла заострения конфузора (2)..
Недостатком устройства известной конструкции является невысокая дальнобойность его факела иэ-за большого угла расхождения выходной струи и невозможность увеличения энергоотдачи подаваемой средь!.
Цель изобретения — уве1ич",íèå дальнобойности факела путем уменьшения угла расхождения выходной струи при увеличении использования энергоотдачи подаваемого рабочего агента.
Поставленная цель достигается тем, что в известной конструкции устройства для подачи рабочего агента, содержашем корпус с патрубком подачи рабочего агента, расположенным перпендикулярно оси выполненной в корпусе приемной камеры с конфузором, переходящим в форкамеру, и размещенную по оси корпуса с возможностью осевого перемещения запорную иглу в виде стержня с расположенным в форкамере заостренным концом, угол заострения которого выбран меньшим угла заострения конфузора, устройство снабжено жестко закрепленным в корпусе в полости приемной камеры экраном в виде охватывающего стержень полого усеченного конуса, меньшее основание которого сопряжено с поверхностью стержня, обращено к конфузору и расположено в плоскости оси патрубка подачи рабочего агента, а форкамера выполнена с патрубком для эжектирования дополнительного потока рабочего агента с расположением его оси в.плоскости параллельной плоскости большего основания конфузора и симметричной относительно вершины последнего, при этом углы сужения запорной иглы и конфузора выбраны из соотношения, град:
6 «а «86;
38 «b «134; .11 «Ь-а «87, где a — угол сужения заостренного конца запорной иглы;
Ь вЂ” угол сужения конфузора, град.
На фиг. 1 приведена часть устройства с приемной камерой, на фиг. 2 — геометрическая схема устройства, На корпусе 1 приемной камеры 2 имеется патрубок 3 подачи рабочего агента, В приемной камере 2 размещены конфузор 4 и запорная игла, состоящая из стержня 5 и острия 6, Угол сужения острия,6 запорной иглы должен быть меньше по величине угла сужения конфуаора 4. При этом, угол сужения острия 6 запорной иглы и угол сужения конфузора 4 находятся в следующем соотношении, град:
6 «а «86;
38 «Ь «134;
11:- Ь-а «87 где а — угол сужения острия 6 запорной иглы. град;
Ь вЂ” угол сужения конфуэора 4, град.
Корпус 1 приемной камеры 2, имеющей выходное отверстие 7 кольцевой формы, после конфузора 4 переходит в форкамеру 3, которая снабжена по меньшей мере одним патрубком 10 для эжектирования дополнительного потока рабочего агента. Выходное отверстие 11 соединяет полость форкамеры
8 с рабочим пространством. Приемная камера 2 сопряжена с полостьк> форкамеры 8 посредством выходного отверстия 7 кольцевой формы, образованного на срезе конфузора 4 приемной камеры 2 выступающим острием 6 запорной иглы. В торцовой части корпуса приемнои камеры закреплен экран
9 в виде усеченного конуса, выполненный с центральной полостью, соосной с приемной камерой 2 и форкамерой 8 вершина усеченного конуса экрана 9 направлена в сторону конфуэора 4. Угол сужения укаэанного конуса экрана 9 по величине может быть соизмерим углу сужения конфузора 4.
Звг1орная игла совместно с конфузором
4 и экраном 9 расположены соосно приемной камере 2 и сопряженной с ней форкамере 8.
В полости экрана 9 герметично размещен стержень 5 запорной иглы с возможностью его продольного (т.е. вдоль совмещенной оси) перемещения. Это может быть достигнуто, например, путем реэьбового соединения хвостовика 10 запорной иглы с торцовой частью корпуса 1 приемной камеры 2, либо с помощью иных известных приспособлений.
Патрубок3 приемной камеры 2 расположен на корпусе 1 таким образом, чтобы ось
11 патрубка 3 была установлена (расположена или совпадала) в плоскости 12 сопряжения экрана 8 с поверхностью стержня 5 запорной иглы.
Патрубок 13 расположен на форкамере
8 таким образом, чтобы ось 14 патрубка 13 была установлена (расположена или совпадала) в плоскости 15, параллельной плоскости большего основания конфуэора 4 и симметричная относительно вершины последнего, В частном случае, изобра>кенном на фиг. 2, вершина конфузора 4 и острие 6 запорной иглы могут совпадать в одной точке, что достигается изменением (возвратнопоступательным соосным перемещением) 1776444 положения запорной иглы в приемной камере 2, например, посредством вращения хвостовика 10 запорной иглы.
Патрубки 13 могут быть симметрично расположены по окружности сечения форкамеры 8, в котором (т.е, в сечении) лежит упомянутая плоскость 15, При этом суммарная площадь сечения патрубков 13 (или одного патрубка) не дол>кна более чем на 157, отличаться в большую или меньшую сторону по величине от площади сечения полости форкамеры 8. Это связано с оптимальностью подачи рабочего компонента через патрубки 13 в форкамеру 8.
Устройство для подачи рабочего агента работает следующим образом.
Сжатый газообразный агент из патрубка 3 приемной камеры 2 под давлением попадает на экран 9, проходит через приемную камеру 2 и, приобретая дополнительную скорость за счет су>кения конфузора 4 к выходному отверстию 7, "стекает" с острия 6 запорной иглы и попадает в полость форкамеры 8 в виде узкой струи с малым утлом расхождения, поперечное сечение которой соизмеримо с сечением выходного отверстия 7 приемной камеры 2 устройства.
При наличии в форкамере 8 патрубка 13 для свободного (без дополнительного давления) эжектирования, например, части того же рабочего агента, или дополнительного необходимого компонента в газообразном, жидком или порошковом виде, в зону пересечения потока с упомянутой плоскостью 15 наблюдается эффект значительного усиления выходной струи без увеличения ее угла расхождения, за счет чего происходит дополнительное увеличение дальнобойности струи, При закрытом патрубке 13 мощность струи падает. Этот эффект позволяет значительно увеличить энергетические возможности устройства и расширить его область использования. Кроме того, такой принцип формирования сверхзвукового течения приводит к охлаждению потока и, как следствие, корпуса 1, что может быть использовано в
5 различных технологических процессах, при осуществлении которых утрачивается необходимость в дополнительных затратах энергии, например, на охлаждение устройства.
Формула изобретения
10 Устройство для подачи рабочего агента, содержащее корпус с патрубком подачи рабочего агента, расположенным перпендикулярно оси, выполненной в корпусе приемной камеры с конфузором, переходя15 щим в форкамеру, и размещенную по оси корпуса с возможностью осевого перемещения запорную иглу в виде стержня с расположенным в форкамере заостренным концом, угол заострения которого выбран
20 меньшим угла заострения конфузора,о тл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения дальнобойности факела путем уменьшения угла расхождения выходной струи при увеличении использования энергоотдачи пода25 ваемого рабочего агента, устройство снабжено жестко закрепленным в корпусе в полости приемной камеры экраном в виде охватывающего стержень полого усеченного конуса, меньшее основание которого со30 пряжено с поверхностью стержня, обращено к конфузору и расположено в плоскости оси патрубка подачи рабочего аген- . та, а форкамера выполнена с патрубком для эжектирования дополнительного потока ра35 бочего агента с расположением его оси в плоскости, параллельной плоскости большего основания конфузора и симметричной относительно вершины последнего, при этом углы сужения запорной иглы и конфу40 зора выбраны из соотношения, град; б <а <86 ; 38
Составитель С.Петухов
Техред M,Mîðãåíòàë Корректор З.Салко
Редактор Т.Иванова
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 4089 Тираж Подлисное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
