Щелевое сопло

 

Использование: в химической, пищевой, горнообогатительной и других отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве, в частности, в животноводстве, на предприятиях мясной и молочной промышленности, на биофабриках для влажной, пенной и аэрозольной дезинфекции, дезинсекции и дезодорации. Сущность изобретения: в щелевом сопле разъемные части корпуса выполнены в виде пластин с выемками со стороны щелевого отверстия для образования формирующей камеры и с параллельными щелевому отверстию перегородками. По меньшей мере, одна из перегородок выполнена с прорезями для сообщения приемной и формирующей камер между собой. Прокладка размещена между пластинами по контурам их боковых граней и перегородок и выполнена с формой, соответствующей форме этих контуров. Объем формирующей камеры выбран меньшим объема приемной камеры. Боковые грани пластин выполнены со скосом от щелевого отверстия к их наружным граням, параллельным плоскости разъема. Одна из пластин выполнена с входным отверстием. В пластинах выполнены соосные отверстия под центрирующие штифты. Узел закрепления разъемных частей корпуса выполнен в виде струбцины с соосными отверстиями в губках ее тисков. Одно из отверстий выполнено под регулировочный винт, а другие - под штуцер входного отверстия соответствующей пластины. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для получения гидровоздушных смесей, высокодисперсных масляных эмульсий и может быть использовано в химической, пищевой, горнообогатительной и других отраслей промышленности, а также в сельском хозяйстве, в частности, в животноводстве, на предприятиях мясной и молочной промышленности, на биофабриках для влажной, пенной и аэрозольной дезинфекции, дезинсекции и дезодорации.

Известно сопло, для образования плоской струи, содержащее корпус с сопловым каналом, причем корпус выполнен разъемным относительно продольной оси соплового канала [1] Такое сопло несложно в изготовлении, так как сопловой канал образован выемками в деталях разъемного корпуса, что обеспечивает его технологичность.

Недостатком этого сопла, как и всех сопел со щелью на выходном торце, является необходимость высокой точности обработки щели, что связано с технологическими трудностями при изготовлении. Под действием истекающей струи происходит интенсивный износ граней, формирующих струю, что неизбежно ведет к изменению параметров струи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сопло, содержащее разъемный корпус с выемками под приемную камеру и с плоскостью разъема вдоль продольной оси приемной камеры, прокладку с разрывом, размещенную по внешнему контуру приемной камеры с образованием щелевого отверстия в разрыве прокладки между разъемными частями корпуса, и узел закрепления последних [2] Такое сопло с плоской прокладкой, размещенной в плоскости разъема, существенно упрощает изготовление и повышает стойкость сопла за счет использования быстросменных вкладышей-прокладок.

Недостатками его является малая проходная способность соплового канала и снижение интенсивности диспергации из-за того, что выходной участок соплового канала имеет форму веера, то есть выполнен расширяющимся. Форма такого сопла (усеченный конус) отличается большой металлоемкостью и обусловливает применение монолитного держателя.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание компактного сопла с повышенной защищенностью стенок его щелевого отверстия от тепловых и механических деформаций, позволяющего увеличить пропускную способность с сохранением качества дисперсности.

Поставленная задача достигается тем, что в щелевом сопле, содержащем разъемный корпус с выемками под приемную камеру, с плоскостью разъема вдоль продольной оси приемной камеры, прокладку с разрывом, размещенную по внешнему контуру приемной камеры с образованием щелевого отверстия в разрыве прокладки между разъемными частями корпуса, и узел закрепления последних, согласно изобретению разъемные части корпуса выполнены в виде пластин с выемками со стороны щелевого отверстия для образования формирующей камеры и с параллельными щелевому отверстию перегородками, по меньшей мере, одна из которых выполнена с прорезями для сообщения приемной и формирующей камер между собой, при этом прокладка размещена между пластинами по контурам их боковых граней и перегородок и выполнена с формой соответствующей форме контуров. Объем формирующей камеры выбран меньше объема приемной, а боковые грани пластин выполнены со скосом от щелевого отверстия к их наружным граням, параллельным плоскости разъема.

Кроме того, пластины для взаимной фиксации выполнены с соосными отверстиями под центрирующие штифты, а одна из них со входным отверстием под штуцер.

Узел закрепления разъемных частей корпуса выполнен в виде струбцины с соосными отверстиями в обеих губках ее тисков, одно из которых выполнено под регулировочный винт, а другое под штуцер входного отверстия соответствующей пластины.

Выполнение разъемных частей корпуса в виде пластин позволяет получить удобную компактную конструкцию плоского сопла с множеством вариантов надежного соединения, например, с помощью струбцины.

Выполнение пластин с дополнительными выемками со стороны щелевого отверстия под формирующую камеру и параллельными этому отверстию перегородками, по меньшей мере одна из которых выполнена с прорезями, позволяет разделить внутреннюю полость сопла на две камеры: приемную и формирующую, причем последняя сориентирована по длине щелевого отверстия. Обе камеры сообщаются между собой через прорези. Это позволяет увеличить пропускную способность сопла за счет увеличения протяженности щелевого отверстия без существенного увеличения габаритов и веса сопла и при сохранении жесткости конструкции. При этом обеспечивается равномерность распределения скорости газового потока вдоль щелевого отверстия. Большая камера является приемной и имеет приблизительно симметричную форму. Она предназначена для ввода в нее газа или пара без значительных потерь давления. Малая камера является формирующей, поэтому она с одной стороны, узкая, чтобы сохранить жесткость стенок щелевого отверстия без увеличения их толщины, и с другой стороны, имеет значительную протяженность, позволяющую максимально увеличить пропускную способность сопла.

Выполнение на пластинах перегородок параллельных щелевому отверстию позволяет максимально приблизить их к целевому отверстию, обеспечив наилучшим образом жесткость его стенок и тем самым исключив влияние на геометрию щелевого отверстия тепловых механических нагрузок.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где на фиг. 1 сопло в сборе, разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 прокладка.

Сопло содержит разъемный корпус в виде правой 1 и левой 2 пластин, обращенных одна к другой большими шлифованными гранями и сжатых между собой через плоскую прокладку 3. На поверхностях пластин, обращенных друг к другу, выполнены выемки 4, 5 разделенные между собой перегородками 6 и 7 с прорезями 8, по меньшей мере, на одной из пластин. Перегородки 6 и 7 выполнены на пластинах 1 и 2 параллельно.

Щелевое сопло содержит разъемный корпус с выемками под приемную камеру и с плоскостью разъема вдоль продольной оси приемной камеры, плоскую прокладку 2 с разрывом, размещенную по внешнему контуру приемной камеры с образованием щелевого отверстия 3 в разрыве прокладки 2 между разъемными частями корпуса и узел закрепления последних.

Разъемные части корпуса выполнены в виде правой и левой пластин 4 и 5, обращенных одна к другой большими шлифованными гранями и сжатых между собой через прокладку 2. Пластины 4 и 5 имеют выемки 6 со стороны щелевого отверстия 3 для образования формирующей камеры и с параллельными щелевому отверстию 3 перегородками 7, 8, 9, 10 по меньшей мере, одна из которых выполнена с прорезями 9 для сообщения приемной и формирующей камер между собой.

Прокладка 2 размещена между пластинами 4 и 5 по контурам их боковых граней и перегородок 7 и 8 и выполнена с формой, соответствующей форме этих контуров (фиг. 3).

Объем формирующей камеры выбран меньшим объема приемной камеры, служащей приемником пара, поступающего от парогенератора (не показан).

Боковые грани пластин 4 и 5 выполнены со скосом от щелевого отверстия 2 к их наружных граням, параллельным плоскости разъема.

Одна из пластин 5 выполнена со входным отверстием 10. В пластинах выполнены соосные отверстия 11 под центрирующие штифты. Узел закрепления разъемных частей корпуса выполнен в виде струбцины 12 с соосными отверстиями 13 и 14 в губках 15, 16, 17 и 18 тисков, одно из которых выполнено под регулированный винт 17, а другое под штуцер 18 входного отверстия 11 соответствующей пластины 5 или 6.

Штуцер 18 установлен в сквозном отверстии 15 одной из губок 17 тисков струбцины 12 и имеет однородный кольцевой выступ 19, ограничивающий движение штуцера 18 при сжатии соплового канала регулированным винтом 17.

Винт 17 установлен в резьбовом отверстии 13 ответной губки 16 тисков струбцины 12. Резьбовое отверстие 13 соосно входному отверстию 14. Точность сборки пластин 4 и 5 соплового канала достигается их взаимной фиксацией с помощью центрирующих штифтов, вводимых в соосные отверстия 11, выполненные в обеих пластинах 4 и 5.

Сопло работает следующим образом.

Пар от парогенератора через штуцер 18 и отверстие 10 поступает в приемную камеру, образованную выемками 1, затем через прорези 9 перегородок 7 и 8 поступает в формирующую камеру, образованную выемками 6 и распределяется в ней равномерно. Формирующая камера, ориентирована вдоль щелевого отверстия 3 по всей его длине, что обеспечивает равномерную подачу пара к щелевому отверстию 3, из которого в свободное пространство вытекает протяженная плоская струя с равномерным распределением скорости пара.

Перегородки 7, 8 с прорезями 9 позволяют максимально приблизить прокладку 2 к щелевому отверстию 3 при сохранении размеров приемной камеры достаточных для ввода пара без значительных потерь давления и при сохранении равномерности потока, направленного к щелевому отверстию. Такое размещение прокладки 2, через которую перегородки 7, 8 опираются друг на друга в непосредственной близости от выходного сечения щелевого отверстия 3, обеспечивает необходимую жесткость стенок корпуса, формирующих это отверстие, что исключает влияние на его геометрию тепловых и механических нагрузок.

Сопло удовлетворяет жестким требованиям, предъявляемым к конструкциям сопл. Например, при эмульгировании используются сопловые отверстия протяженностью 30-50 мкм, давление пара при этом составляет 3-5 атм.

Формула изобретения

1. Щелевое сопло, содержащее разъемный корпус с выемками под приемную камеру и с плоскостью разъема вдоль продольной оси приемной камеры, прокладку с разрывом, размещенную по внешнему контуру приемной камеры с образованием щелевого отверстия в разрыве прокладки между разъемными частями корпуса, и узел закрепления последних, отличающееся тем, что разъемные части корпуса выполнены в виде пластин с выемками со стороны щелевого отверстия для образования формирующей камеры и с параллельными щелевому отверстию перегородками, по меньшей мере одна из которых выполнена с прорезями для сообщения приемной и формирующей камер между собой, при этом прокладка размещена между пластинами по контурам их боковых граней и перегородок и выполнена с формой, соответствующей форме этих контуров.

2. Сопло по п.1, отличающееся тем, что объем формирующей камеры выбран меньшим объема приемной камеры.

3. Сопло по п.1, отличающееся тем, что боковые грани выполнены со скосом от щелевого отверстия к их наружным граням, параллельным плоскости разъема.

4. Сопло по п.1, отличающееся тем, что одна из пластин выполнена с входным отверстием.

5. Сопло по п. 1, отличающееся тем, что в пластинах выполнены соосные отверстия под центрирующие штифты.

6. Сопло по п.1, отличающееся тем, что узел закрепления разъемных частей корпуса выполнен в виде струбцины с соосными отверстиями в губках ее тисков, одно из которых выполнено под регулировочный винт, а другое под штуцер входного отверстия соответствующей пластины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3