Пневматическая форсунка
Изобретение относится к технике распыления жидкостей. Пневматическая форсунка содержит корпус, штуцер и соосно расположенную вставку-завихритель с внешней винтообразной нарезкой и расширяющимся коническим отверстием внутри. В штуцере выполнено входное цилиндрическое отверстие, соединенное с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе. В нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу сопло, которое выполнено с двухступенчатым и соосным вставке-завихрителю диффузором. Первая ступень диффузора является продолжением расширяющегося конического отверстия, выполненного внутри вставки-завихрителя, выполненной из износостойкого материала. Вторая ступень диффузора является продолжением его первой ступени, при этом на ее внутренней конической поверхности выполнена винтообразная нарезка. Коническая поверхность с винтообразной нарезкой второй ступени диффузора выполнена перфорированной. Соосно и осесимметрично корпусу на диске с отверстиями закреплена трубка в верхней части штуцера, предназначенная для подвода воздуха в камеру смешения сопла. Камера смешения сопла выполнена с перфорированным днищем и по крайней мере тремя дросселями, расположенными перпендикулярно оси трубки. К конической поверхности с винтообразной нарезкой второй ступени диффузора прикреплена ось, на которой размещен разбрызгиватель потока жидкости, выполненный в виде винтового барабана. Техническим результатом изобретения является повышение качества распыления жидкости, производительности форсунки, уменьшение гидравлических потерь. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к технике распыления жидкостей.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является форсунка по патенту РФ №2411087, В05В 1/34, которая содержит корпус, штуцер и, соосно расположенную с ними, вставку-завихритель, соединенную с соплом (прототип).
Недостатком известной форсунки для распыления жидкости является то, что при высокой скорости вращения жидкости в сопле форсунки возникает воздушный вихрь, ухудшающий вход жидкости в сопло и снижающий производительность и качество распыления жидкости форсункой.
Технический результат - повышение качества распыления жидкости, производительности форсунки, уменьшение гидравлических потерь.
Это достигается тем, что в пневматической форсунке, содержащей корпус, штуцер и соосно расположенную вставку-завихритель с внешней винтообразной нарезкой и расширяющимся коническим отверстием внутри, причем в штуцере выполнено входное цилиндрическое отверстие, соединенное с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе, а в нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу сопло, сопло выполнено с двухступенчатым, и соосным вставке-завихрителю, диффузором, первая ступень диффузора является продолжением расширяющегося конического отверстия, выполненного внутри вставки-завихрителя, выполненная из износостойкого материала, причем вторая ступень диффузора является продолжением его первой ступени, при этом на ее внутренней конической поверхности выполнена винтообразная нарезка, причем коническая поверхность с винтообразной нарезкой второй ступени диффузора выполнена перфорированной, а соосно и осесимметрично корпусу, на диске с отверстиями, закреплена трубка в верхней части штуцера, предназначенная для подвода воздуха в камеру смешения сопла, которая выполнена с перфорированным днищем и, по крайней мере, тремя дросселями, расположенными перпендикулярно оси трубки, при этом к конической поверхности с винтообразной нарезкой второй ступени диффузора, прикреплена ось, на которой размещен разбрызгиватель потока жидкости, выполненный в виде винтового барабана.
На чертеже представлен продольный разрез форсунки.
Пневматическая форсунка для распыления жидкости состоит из корпуса 1 и, соосно расположенного, и жестко связанного с ним в верхней части, штуцера 2 с входным цилиндрическим отверстием 3, соединенным с диффузором 4, выполненным осесимметрично в корпусе 1. В нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу 1 сопло 5. Сопло 5 выполнено с двухступенчатым, и соосным вставке-завихрителю 6, диффузором, при этом первая ступень 10 диффузора является продолжением расширяющегося конического отверстия 7, выполненного внутри вставки-завихрителя 6, а вторая ступень 11 диффузора является продолжением его первой ступени 10, причем на ее внутренней конической поверхности выполнена винтообразная нарезка 12.
Вставка-завихритель 6 расположена в центральном цилиндрическом отверстии 8 корпуса 1 и имеет внешние периферийные винтообразные нарезные каналы 9, а внутри вставки-завихрителя 6 соосно выполнено расширяющееся коническое отверстие 7 для подвода жидкости из цилиндрического отверстия 3, выполненного в штуцере 2. Вставка-завихритель 6 фиксируется в нижней части корпуса 1 посредством сопла 5. Вставка-завихритель 6 выполнена из износостойкого материала. Коническая поверхность с винтообразной нарезкой 12 второй ступени 11 диффузора выполнена перфорированной.
Пневматическая форсунка для распыления жидкости работает следующим образом.
Жидкость в корпус 1 поступает через канал 3 подвода жидкости в штуцере 2, а затем в центральное цилиндрическое отверстие 8. Жидкость начинает свою закрутку в периферийных каналах 9 вставки-завихрителя 6, и одновременно движется в осевом направлении по расширяющемуся коническому отверстию 7. В камере смешения сопла 5, образованной первой ступенью 10 двухступенчатого диффузора происходит взаимодействие этих потоков с их дополнительной турбулизацией и дроблением с образованием мелкодисперсной фазы, а вторая ступень 11 диффузора с винтообразной нарезкой 12 внутри ее усиливает эффект распыливания жидкости.
Такой поток жидкости на выходе из сопла 5 хорошо раскрывается за счет центробежных сил, возникающих от вращения жидкости, и мелкодисперсно распределяется внутри конусообразного факела за счет т урбулентного течения по оси сопла 5.
Возможен вариант, когда соосно и осесимметрично корпусу 1, на диске 14 с отверстиями, закреплена трубка 13 в верхней части штуцера 2, предназначенная для подвода воздуха в камеру смешения сопла 5, которая выполнена с перфорированным днищем 16 и, по крайней мере, тремя дросселями 15, расположенными перпендикулярно оси трубки 13.
Возможен вариант, когда к конической поверхности с винтообразной нарезкой 12 второй ступени 11 диффузора выполнена, прикреплена ось 17, на которой размещен разбрызгиватель потока жидкости, выполненный в виде винтового барабана 18.
Возможен вариант, когда в камере смешения сопла 5, образованной первой ступенью 10 двухступенчатого диффузора, размещены, по край ней мере две сферические резонансные полости 19 и 20 резонаторов Гельмгольца, горловины которых направлены в сторону дросселей 15, закрепленных на трубке 13, предназначенной для подвода воздуха в камеру смешения сопла 5.
1. Пневматическая форсунка, содержащая корпус, штуцер и соосно расположенную вставку-завихритель с внешней винтообразной нарезкой и расширяющимся коническим отверстием внутри, причем в штуцере выполнено входное цилиндрическое отверстие, соединенное с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе, а в нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу сопло, сопло выполнено с двухступенчатым и соосным вставке-завихрителю диффузором, первая ступень диффузора является продолжением расширяющегося конического отверстия, выполненного внутри вставки-завихрителя, выполненной из износостойкого материала, причем вторая ступень диффузора является продолжением его первой ступени, при этом на ее внутренней конической поверхности выполнена винтообразная нарезка, причем коническая поверхность с винтообразной нарезкой второй ступени диффузора выполнена перфорированной, отличающаяся тем, что соосно и осесимметрично корпусу на диске с отверстиями закреплена трубка в верхней части штуцера, предназначенная для подвода воздуха в камеру смешения сопла, которая выполнена с перфорированным днищем и по крайней мере тремя дросселями, расположенными перпендикулярно оси трубки, при этом к конической поверхности с винтообразной нарезкой второй ступени диффузора прикреплена ось, на которой размещен разбрызгиватель потока жидкости, выполненный в виде винтового барабана.
2. Пневматическая форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что в камере смешения сопла, образованной первой ступенью двухступенчатого диффузора, размещены по крайней мере две сферические резонансные полости резонаторов Гельмгольца, горловины которых направлены в сторону дросселей, закрепленных на трубке, предназначенной для подвода воздуха в камеру смешения сопла.
