Форсунка акустическая для распыливания жидкостей



Владельцы патента RU 2340409:

Кочетов Олег Савельевич (RU)
Голубева Мария Владимировна (RU)

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов и может быть использовано в двигателестроении, химической, пищевой и легкой промышленности. Технический результат - повышение эффективности распыления. Это достигается тем, что в акустической форсунке корпус выполнен из верхней цилиндрической и нижней частей, соединенных по крайней мере двумя стержнями. Верхняя цилиндрическая часть содержит штуцер с цилиндрическим и коническим соосными отверстиями для подвода распыливающего агента, например воздуха. Внутри штуцера, соосно ему, закреплено сопло с центральным отверстием для подвода жидкости. Сопло крепится посредством фиксирующих дисков, выполненных в виде по крайней мере трех упругих лепестков, взаимодействующих с внутренней цилиндрической поверхностью отверстия для подвода воздуха. Нижняя часть корпуса представляет собой кольцевой объемный резонатор с внутренней цилиндрической полостью, соосной соплу. В сопле центральное отверстие для подвода жидкости оканчивается на срезе резонатора, выполненного в виде чашки с конической поверхностью со стороны сопла для подвода жидкости. Чашка выполнена за одно целое с шаровым сегментом, имеющим коническую поверхность, переходящую в кольцевую поверхность, контактирующую с внешней цилиндрической поверхностью резонатора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов и может быть использовано в двигателестроении, химической, пищевой и легкой промышленности.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является акустический распылитель - форсунка по а.с. СССР №306270, F02С 7/24 от 04.01.70, содержащая корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом, и распылитель, служащий для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из генератора, и закрепленный в корпусе посредством полого стержня со шнековым завихрителем на конце и буртиком для размещения кольцевой площадки, на которую вытекает жидкость из распылителя (прототип).

Недостатком известной акустической форсунки является то, что она не обеспечивает высокой степени распыла.

Технический результат - повышение эффективности распыления.

Это достигается тем, что в акустической форсунке, содержащей корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде резонатора и сопел для подвода воздуха и жидкости, корпус выполнен из верхней цилиндрической и нижней частей, соединенных по крайней мере двумя стержнями, причем верхняя цилиндрическая часть содержит штуцер с цилиндрическим и коническим соосными отверстиями для подвода распыливающего агента, например воздуха, а внутри штуцера, соосно ему, закреплено сопло с центральным отверстием для подвода жидкости, при этом сопло крепится посредством фиксирующих дисков, выполненных в виде по крайней мере трех упругих лепестков, взаимодействующих с внутренней цилиндрической поверхностью отверстия для подвода воздуха, а нижняя часть корпуса представляет собой кольцевой объемный резонатор с внутренней цилиндрической полостью, соосной соплу, в котором центральное отверстие для подвода жидкости оканчивается на срезе резонатора, выполненного в виде чашки с конической поверхностью со стороны сопла для подвода жидкости, при этом чашка выполнена за одно целое с шаровым сегментом, имеющим коническую поверхность, переходящую в кольцевую поверхность, контактирующую с внешней цилиндрической поверхностью резонатора.

На чертеже изображен общий вид акустической форсунки для распыливания жидкостей.

Акустическая форсунка содержит корпус, выполненный из верхней цилиндрической 1 и нижней 13 частей, соединенных по крайней мере двумя стержнями 9. Верхняя цилиндрическая часть 1 содержит штуцер 2 с цилиндрическим 3 и коническим 4 соосными отверстиями для подвода распыливающего агента, например воздуха. Внутри штуцера 2, соосно ему, закреплено сопло 5 с центральным отверстием 6 для подвода жидкости (раствора). Сопло крепится посредством фиксирующих дисков 7, выполненных в виде по крайней мере трех упругих лепестков 8, взаимодействующих с внутренней цилиндрической поверхностью отверстия 3.

Нижняя 13 часть корпуса представляет собой кольцевой объемный резонатор 10 с внутренней цилиндрической полостью 12, соосной соплу 5, в котором центральное отверстие 6 для подвода жидкости оканчивается на срезе резонатора 10. Резонатор 10 выполнен в виде чашки 11 с конической поверхностью со стороны сопла 5 для подвода жидкости. Чашка 11 выполнена за одно целое с шаровым сегментом 14, имеющим коническую поверхность 15, переходящую в кольцевую поверхность, контактирующую с внешней цилиндрической поверхностью резонатора 10.

Для оптимальной работы форсунки должны соблюдаться следующие соотношения ее параметров:

отношение высоты h1 полости 12 резонатора 10 к расстоянию h между срезом резонатора 10 и нижней торцевой поверхностью сопла 2 для подвода воздуха лежит в оптимальном интервале величин: h1/h=0,5÷1,5;

отношение внутреннего диаметра d1 резонатора 10 к диаметру d2 его внешней цилиндрической поверхности лежит в оптимальном интервале величин: d1/d2=0,7÷0,9;

отношение внутреннего диаметра d1 резонатора 10 к диаметру d сопла для подвода жидкости лежит в оптимальном интервале величин: d1/d=1÷3;

отношение внутреннего диаметра d1 резонатора 10 к высоте h1 полости 12 резонатора 10 лежит в оптимальном интервале величин: d1/h1=1÷1,5.

Акустическая форсунка работает следующим образом.

Жидкость под давлением подается через центральное отверстие 6, оканчивающееся на срезе резонатора 10, откуда стекает по конической поверхности 11, внешней цилиндрической поверхности резонатора 10 и конической поверхности 15 шарового сегмента 14 в виде пленки, которая подвергается воздействию колебаний скорости и давления, генерируемых пульсирующими скачками уплотнения, возникающими вблизи резонатора 10 вследствие натекания на него сверхзвуковой струи. В результате пленка дробиться на мелкие капли, которые вместе с воздушной струей образуют факел распыленной жидкости.

Предложенная форсунка обеспечивает хорошее качество распыления при малых расходах воздуха. Опыты показали, что при давлении воздуха 100 кПа средний диаметр капель составляет 90 мкм, при увеличении давления воздуха примерно в 4 раза (до 400 кПа) средний диаметр капель уменьшается незначительно и составляет 87 мкм.

1. Акустическая форсунка содержит корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде резонатора и сопел для подвода воздуха и жидкости, отличающаяся тем, что корпус выполнен из верхней цилиндрической и нижней частей, соединенных по крайней мере двумя стержнями, причем верхняя цилиндрическая часть содержит штуцер с цилиндрическим и коническим соосными отверстиями для подвода распыливающего агента, например воздуха, а внутри штуцера, соосно ему, закреплено сопло с центральным отверстием для подвода жидкости, при этом сопло крепится посредством фиксирующих дисков, выполненных в виде по крайней мере трех упругих лепестков, взаимодействующих с внутренней цилиндрической поверхностью отверстия для подвода воздуха, а нижняя часть корпуса представляет собой кольцевой объемный резонатор с внутренней цилиндрической полостью, соосной соплу, в котором центральное отверстие для подвода жидкости оканчивается на срезе резонатора, выполненного в виде чашки с конической поверхностью со стороны сопла для подвода жидкости, при этом чашка выполнена заодно целое с шаровым сегментом, имеющим коническую поверхность, переходящую в кольцевую поверхность, контактирующую с внешней цилиндрической поверхностью резонатора.

2. Акустическая форсунка по п.1, отличающаяся тем, что отношение высоты hi полости резонатора к расстоянию h между срезом резонатора и нижней торцевой поверхностью сопла для подвода воздуха лежит в оптимальном интервале величин: h1/h=0,5÷1,5; отношение внутреннего диаметра d1 резонатора к диаметру d2 его внешней цилиндрической поверхности лежит в оптимальном интервале величин: d1/d2=0,7÷0,9; отношение внутреннего диаметра d1 резонатора к диаметру d сопла для подвода жидкости лежит в оптимальном интервале величин: d1/d=1÷3; отношение внутреннего диаметра d1 резонатора к высоте hi полости резонатора лежит в оптимальном интервале величин: d1/h1=1÷1,5.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к термической деаэрации жидкости и может быть применено для удаления неконденсирующихся газов, главным образом кислорода и свободной углекислоты, из питательной воды паротурбоустановки.

Изобретение относится к технике очистки газов от пыли и химических вредностей и может найти применение, например, на предприятиях черной металлургии. .

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для распыливания жидкости, и может быть использовано в опрыскивающей технике для химической защиты растений, в туманообразователях для защищенного грунта, при обеззараживающей обработке животноводческих помещений и животных.

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкости различной вязкости и может быть использовано в устройствах для получения высокодисперных аэрозолей, в частности в опрыскивающей технике для химической защиты растений, в туманообразователях для защищенного грунта, при обеззараживающей профилактической обработке животноводческих помещений и животных в сельскохозяйственном производстве.

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкостей и может быть использовано в различных областях промышленности. .

Изобретение относится к технике распыления (диспергирования) жидкостей и может быть использовано в отраслях промышленности, где требуется повышенная однородность смеси диспергированной жидкости с газом (газовзвеси или аэровзвеси), в частности при приготовлении топливной смеси в двигателях внутреннего сгорания (ДВС).

Изобретение относится к области радиационно-химических процессов в системе газ-жидкость, осуществляемых под воздействием ускоренных электронов, и может быть использовано для очистки сточных вод (СВ) от органических и неорганических загрязнений, обеззараживания на очистных сооружениях хозбытовых и промышленных объектов, в практике водоподготовки.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов и может быть использовано в сельскохозяйственной, пищевой и легкой промышленности

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов и может быть использовано в сельскохозяйственной, пищевой и легкой промышленности

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкостей, использующим периодические ударные волны, создаваемые в недорасширенных газовых струях при их торможении резонансной камерой, и может быть использовано там, где необходимо получение мелких капель, например, для создания требуемой влажности воздуха в теплицах или ткацких цехах, при вакцинации животных, а также для создания газожидкостных пожаротушащих смесей

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано в промышленных и гражданских объектах с повышенной пожарной опасностью для локализации очагов возгорания. В акустическом пеногенераторе генератор акустических колебаний выполнен в виде конического сопла, соосного с корпусом, и имеющего кольцевое дроссельное отверстие. Внешний диаметр дроссельного отверстия образован срезом сопла и резонаторным стержнем и кольцевого объемного резонатора, образованного резонаторным стержнем и цилиндрической полостью с внешним диаметром в крепежном элементе. Полость объемного резонатора отстоит от среза сопла. Патрубок для подачи воздуха расположен перпендикулярно оси корпуса и соединен с кольцевой полостью, образованной валиком и внутренней поверхностью корпуса. На валике закреплена обойма с дроссельными отверстиями, соосными с кольцевым дроссельным отверстием. На валике также соосно закреплен резонаторный стержень. Распыляемая жидкость подается через патрубок, расположенный перпендикулярно оси корпуса в кольцевую полость, образованную кожухом и внешней поверхностью сопла. Один торец кожуха выполнен сплошным и связан с корпусом. В другом торце, охватывающем коническое сопло, выполнены дроссельные отверстия, соосные с кольцевым дроссельным отверстием. Со стороны, противоположной объемному резонатору, предусмотрено регулировочное устройство в виде маховичка с сальником, которое установлено на свободном конце валика. На конце, противоположном маховичку, на торцевой части кожуха, закреплен раструб с сеткой для образования обильной пены. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности пожаротушения за счет введения акустического распылительного устройства. 1 ил.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов и может быть использовано в сельскохозяйственной, пищевой и легкой промышленности. В акустическом распылителе крепежный элемент выполнен в виде гайки, имеющей внутреннюю резьбовую часть, переходящую в кольцевую проточку, являющуюся полостью объемного резонатора. Гайка поджимается к торцевому буртику резонаторного стержня посредством контргайки. К гайке, со стороны, противоположной полостям кольцевого объемного резонатора, посредством контргайки, крепится рассекатель, выполненный в виде перфорированного диска с коэффициентом перфорации, лежащим в диапазоне оптимальных величин: 40%…60%. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности распыления. 1 ил.

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов и может быть использовано в сельскохозяйственной, пищевой и легкой промышленности. В акустическом распылителе к резонаторному диску со стороны, противоположной полостям глухих отверстий, посредством винта крепится рассекатель, выполненный в виде перфорированного диска. Техническим результатом изобретения являются повышение эффективности распыления и надежности работы. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам, использующим для распыления жидкостей периодические ударные волны, создаваемые в сверхзвуковой газовой струе при ее торможении полым резонатором. В пневмоакустическом распылителе жидкостей внутри корпуса установлено тело резонатора с образованием на расстоянии l от дефлектора канавки шириной δ и глубиной h. Внутренняя часть тела резонатора выполнена в виде конической воронки с выходным диаметром. К конической воронке пристыкован диффузорный элемент. Впускной канал для жидкости выполнен в виде штуцера. Диаметр критического сечения выбран из условия получения в нем одного из поперечных резонансов на частоте работы газоструйного генератора. Техническим результатом изобретения является повышение дисперсности получаемых капель. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. , 1 табл.

Изобретение относится к области способов и устройств генерирования капель и может быть использовано, в частности, для синтеза шариков (или сфероидов) ядерных топливных материалов. В способе генерирования капель с модулируемым гранулометрическим спектром сталкивают струи жидкости с подложкой на заданной относительной скорости столкновения и создают вибрации в подложке по меньшей мере на одной частоте вибрации. Кроме того, нагревают подложку до температуры столкновения, при которой жидкая пленка, образующаяся при столкновении и подвергнутая вибрации, нагревается до основной температуры для комбинированного формирования основных капель из пленки. Затем перемещают капли через систему переноса/торможения/сортировки в направлении жидкости осаждения основных капель. Перемещение осуществляют при температуре перемещения. Используют совокупность параметров относительной скорости столкновения, частоты вибрации, основной температуры и температуры перемещения и модулируют гранулометрию сформированных основных капель, а также их скорость. Объектом изобретения является также устройство, позволяющее применять способ в соответствии с изобретением. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности генерирования капель в результате дробления очень вязких жидкостей, обеспечение возможности применения к жидкости осаждения или других явлений с высокими рисками забивания, получение капель с низкой скоростью и широким гранулометрическим спектром и в регулируемом режиме. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 14 ил., 2 табл.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2007-06-22 2013-03-21T16:50:15
Наверх