Пневматическая форсунка

 

Изобретение относится к энергетике и предназначенно для распыливания жидкостей и водоугольного топлива. В пневматической форсунке, включающей корпус 1 с размещенным по оси штоком 8 со сферическим выходным торцом, охватывающие шток жидкостный 3 и газовый 4 каналы, жидкостное 5 и газовое 6 кольцевые сопла, для повышения дисперсности распыливания необходимо ускорить поток жидкости у стенок штока и увеличить его поверхностную энергию. Это достигается выполнением дополнительного газового канала 9 внутри по оси штока и кольцевого газового сопла 10, размещенного ниже по потоку от кольцевого жидкостного сопла. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике и предназначено для распыливания жидкостей и водоугольного топлива.

Известна форсунка с распыливанием жидкости, в которой струя жидкости подводится в соосный газовый поток [1]. Принцип работы газовых форсунок связан с возникновением на поверхности раздела газа и жидкости неустойчивых волн, в результате взаимодействия которых с газовым потоком струя (пленка) распадается на капли.

Недостатком известной конструкции форсунки является тот факт, что с ростом размера жидкостного сопла и расхода жидкости резко ухудшается качество распыливания, поэтому для распыливания заданного расхода жидкости приходится устанавливать несколько сопл, что усложняет конструкции форсунок и их эксплуатацию.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к предлагаемому объекту является пневматическая форсунка, содержащая корпус с размещенным по оси штоком, охватывающие шток жидкостный и газовый каналы, жидкостное и газовое кольцевые сопла, переходящие в камеру смешения, образованную внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью выходного выполненного сферическим, торца штока, причем входной участок камеры смешения расположен у основания торца, а выходной участок в зоне миделя его сферической поверхности [2].

Струя жидкости подается в высокоскоростной попутный газовый поток вдоль выпуклой образующей выходного торца штока. В силу эффекта Коанда струя жидкости прилегает к стенкам штока. Свободная граница такой струи неустойчива (неустойчивость Тейлора). На поверхности струи образуются продольные ребра. С удалением от сопла высота гребней ребер увеличивается и, начиная с некоторого расстояния от него, струя распадается на пластинчатые струйки, в результате чего поверхностная энергия струи существенно увеличивается. Попутный высокоскоростной газовый поток, выходящий из кольцевого газового сопла, обдувает каждую пластинчатую струйку с двух сторон. В силу неустойчивости Гельмгольца (в данном случае - неустойчивости флага) жидкостные струйки распадаются на мелкие капли и в результате формируется брызговой факел.

В этой форсунке вдоль наружной поверхности жидкостной струи образуется поток ультрадисперсных капель, плотность которых увеличивается с приближением к поверхности струи. Поэтому плотность среды в поперечном сечении потока плавно изменяется от плотности газа на периферии к плотности жидкости у стенок торцового участка штока. Неустойчивость Тейлора в этой ситуации проявляет себя не так сильно, как в случае резкой границы раздела фаз. При больших толщинах жидкостной струи дисперсность распыла топлива оказывается недостаточной.

Таким образом, недостатком известной форсунки является малая дисперсность при больших расходах жидкого топлива.

В основу изобретения положена задача создания пневматической форсунки с таким штоком, конструкция которого позволила бы повысить дисперсность распыливания жидкости при больших расходах.

Поставленная задача решается тем, что в пневматической форсунке, содержащей корпус с размещенным по оси штоком, охватывающие шток жидкостный и газовый каналы, жидкостное и газовое кольцевые сопла, переходящие в камеру смешения, образованную внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью выходного сферического торца штока и имеющую входной участок у основания торца штока, а выходной участок - в зоне миделя его сферической поверхности, согласно изобретению, внутри штока по оси выполнен дополнительный газовый канал, переходящий в кольцевое газовое сопло, расположенное ниже по потоку от кольцевого жидкостного сопла.

На чертеже приведена схема форсунки.

Форсунка содержит корпус 1 с размещенным по оси корпуса штоком 2. В корпусе выполнены охватывающие шток 2 жидкостный 3 и газовый 4 каналы, переходящие в сопла 5,6 соответственно жидкостное и газовое. Жидкостное 5 и газовое 6 сопла, в свою очередь, переходят в камеру 7 смешения образованную внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной сфероподобной поверхностью 8 выходного участка торца штока 2. Внутри штока размещен центральный газовый канал 9, переходящий в кольцевое газовое сопло 10, расположенное ниже по потоку от кольцевого жидкостного сопла 6.

Пневматическая форсунка работает следующим образом.

Струя жидкости, вытекающая из жидкостного сопла 5, не отрываясь в силу эффекта Коанда от стенки, омывает сферическую поверхность выходного участка штока 2. Благодаря неустойчивости Тейлора струя жидкости перестраивается в набор продольных пластинчатых струек, которые за счет обдува высокоскоростным газовым потоком, истекающим из сопла 6, со стороны газового потока разрушаются, образуя факел мелкодисперсных капель. Ниже по потоку недостаточно диспергированная часть жидкостной струи попадает в зону действия второго газового потока, выдуваемого из сопла 10, и, пересекая его, ускоряется и подвергается дополнительному диспергированию.

Таким образом, предлагаемая пневматическая форсунка позволяет повысить дисперсность распыливания при больших расходах жидкости за счет выполнения дополнительного газового канала внутри по оси штока и кольцевого газового сопла, размещенного ниже по потоку от кольцевого жидкостного сопла, благодаря чему ускоряется поток жидкости у стенок штока и увеличивается его поверхностная энергия.

Формула изобретения

Пневматическая форсунка, содержащая корпус с размещенным по оси штоком, охватывающие шток жидкостный и газовый каналы, жидкостное и газовое кольцевые сопла, переходящие в камеру смешения, образованную внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью выходного сферического торца штока и имеющую входной участок у основания торца штока, а выходной участок - в зоне миделя его сферической поверхности, отличающаяся тем, что внутри штока по оси выполнен дополнительный газовый канал, переходящий в кольцевое газовое сопло, расположенное ниже по потоку от кольцевого жидкостного сопла.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к дозировочному пистолету, в частности дозировочному пистолету высокого давления для распыления среды

Изобретение относится к сменным принадлежностям пневматических краскораспылителей и может быть использовано для распыления и нанесения жидкостей на поверхности изделий, в частности для пневматического распыления краски при ведении окрасочных работ в различных отраслях народного хозяйства, например, а автомобилестроении для окраски кузовов автомобилей

Изобретение относится к устройствам для перемешивания, распыления и нанесения полимерных материалов на поверхность, например, оборудования, зданий и сооружений, и может быть использовано в химической промышленности, в строительстве

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкостей с помощью газа и может быть использовано для нанесения тепловой, акустической противокоррозионной изоляции, быстрозастывающих покрытий на поверхность оборудования, трубопроводов

Изобретение относится к окрасочному оборудованию для нанесения на поверхности различных покрытий (красок, жидких смазок и т.п.)

Изобретение относится к оборудованию для нанчсения на поверхности различных изделий жидкого красителя путем его распыления потоком сжатого воздуха

Изобретение относится к окрасочному оборудованию для нанесения на поверхности различных покрытий

Изобретение относится к оборудованию для нанесения на поверхности различных изделий жидких составов путем его распыления потоком сжатого воздуха и нагнетания жидкостей

Изобретение относится к устройствам для безвоздушного распыления, а именно к окрасочным пистолетам высокого давления, и может быть использовано, преимущественно, в строительстве при нанесении лакокрасочных материалов

Изобретение относится к устройствам для распыления жидких материалов с помощью сжатых газов, в частности для пневматического распыления и нанесения красок, суспензий, растворов на покрываемые поверхности в различных технологических процессах, и может использоваться во многих отраслях народного хозяйства

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкостей

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкостей

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к конструкциям, обеспечивающим раздачу огнетушащего вещества в зону горения

Изобретение относится к области защиты корпусов судов, находящихся на плаву, в частности к устройствам для подводной электрогидродинамической очистки поверхности корпусов судов, а также гидротехнических сооружений от биологического обрастания

Изобретение относится к техническим средствам, предназначенным для тушения пожаров, а именно к ручным пожарным стволам. Импульсный ручной пожарный ствол тарельчатого типа дополнительно содержит курковый рычаг с вилкообразной верхней частью. В средней части щек вилкообразной части куркового рычага выполнены гнезда осей, в которых размещены первые концы крепежных осей. Вторые концы осей через продольные пазы в корпусе ствола помещены в гнезда подвижной втулки. В верхних концах щек с их внутренней стороны выполнены продольные пазы. В пазы входят цапфы, закрепленные на торцах поворотного барабана куркового рычага эксцентрично оси барабана. Поворотный барабан расположен в двух приливах корпуса и снабжен жестко закрепленной в теле барабана поворотной рукояткой. В корпусе между торцами струевыпрямителя и подвижной втулкой размещена пружина сжатия. Поворотная рукоятка, поворотный цилиндрический барабан, подвижная втулка и пружина сжатия кинематически связаны. Техническим результатом изобретения является увеличение эффективности применения ручных пожарных стволов, обеспечение возможности использования в зависимости от оперативной обстановки струйный или импульсный режим его работы, что позволяет ствольщику выбирать оптимальную тактику действий при тушении пожаров. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к распылению жидкости на различные объекты и может быть использовано в ремонтных мастерских при кузовных работах для нанесения на транспортное средство жидкостных покрытий, таких как грунтовка, краска и/или прозрачный слой лакокрасочного покрытия. Агрегат головки распылителя для использования с платформой распылителя жидкости включает гнездо для подачи воздуха, присоединяемое на платформу распылителя для жидкости. Агрегат также включает крышку пневмоцилиндра, присоединенную к гнезду для подачи воздуха. Кроме того, агрегат включает сердечник для подачи жидкости, подвижно входящий в контакт в гнездо для подачи воздуха и закрепленный в своем контактном положении при помощи крепления крышки пневмоцилиндра к гнезду для подачи воздуха. Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы устройства. 16 з.п. ф-лы, 15 ил.
Наверх