RU110000U1

RU110000U1 - Pneumoacoustic nozzle

Info

Publication number: RU110000U1
Application number: RU2011115206/05U
Authority: RU
Inventors: Александр Юрьевич Андрюшкин
Priority date: 2011-04-18
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2011-11-10

Abstract

Полезная модель относится к области распыления жидкостей и может быть использовано в химической, металлургической, лакокрасочной промышленности. Пневмоакустическая форсунка содержит корпус со сквозным каналом подачи жидкости. Установленный с одной стороны корпуса патрубок подачи газа в центральную часть канала подачи жидкости. Установленное с другой стороны корпуса выходное сопло. При этом вокруг корпуса выполнена коллекторная полость, соединенная радиальными отверстиями с каналом подачи жидкости. На коллекторной полости установлен штуцер подвода газа. Выходное сопло связано с выполненной на корпусе кольцевой камерой, охватывающей канал подачи жидкости. На кольцевой камере установлен дополнительный штуцер подвода газа. Между выходным соплом и кольцевой камерой выполнен тороидальный генератор акустических колебаний. Полезная модель позволила получить технический результат, а именно, обеспечила получение капель высокой дисперсности. 1 н.п. ф-лы и 2 ил. The utility model relates to the field of spraying liquids and can be used in the chemical, metallurgical, paint and varnish industries. Pneumoacoustic nozzle contains a housing with a through channel for supplying fluid. A gas supply pipe mounted on one side of the housing to the central part of the fluid supply channel. An output nozzle mounted on the other side of the housing. At the same time, a collector cavity is made around the housing, connected by radial holes to the fluid supply channel. A gas supply fitting is installed on the collector cavity. The output nozzle is connected with an annular chamber made on the housing, covering the fluid supply channel. An additional gas supply fitting is installed on the annular chamber. A toroidal generator of acoustic vibrations is made between the output nozzle and the annular chamber. The utility model made it possible to obtain a technical result, namely, it ensured the production of droplets of high dispersion. 1 n.p. f-ly and 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области распыления жидкостей и может быть использовано в химической, металлургической, лакокрасочной промышленности, в частности, при распыливании топлив, дезинфицирующих составов и т.п.The utility model relates to the field of spraying liquids and can be used in the chemical, metallurgical, paint and varnish industries, in particular, when spraying fuels, disinfectants, etc.

Известно устройство для распыления по авторскому свидетельству СССР №485777, 4МПК В05В 7/00, 1968 год «Распылитель жидкости», содержащее корпус с воздушной камерой цилиндрической формы, кольцевое сопло, трубки подачи воздуха и жидкости, в котором с целью ограничения угла распыления, трубка подачи жидкости выполнена регулируемой по высоте и установлена с зазором в трубку подачи воздуха перпендикулярно к ее поверхности.A device for spraying according to USSR author's certificate No. 485777, 4MPK V05V 7/00, 1968, “Liquid sprayer”, comprising a housing with a cylindrical air chamber, an annular nozzle, air and liquid supply tubes, in which, to limit the spray angle, the tube the fluid supply is made adjustable in height and installed with a gap in the air supply pipe perpendicular to its surface.

Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность диспергирования, так как изменение положения трубки подачи жидкости относительно трубки подачи воздуха не приводит к значительному изменению дисперсности капель распыляемой жидкости.A disadvantage of the known device is the lack of dispersion efficiency, since a change in the position of the fluid supply pipe relative to the air supply pipe does not lead to a significant change in the dispersion of the droplets of the sprayed liquid.

Известна «Форсунка» по патенту РФ 2288783, 7МПК В05В 7/28, принятая в качестве ближайшего аналога, содержащая корпус с каналом движения жидкости, оснащенный выходным соплом и патрубком подвода газа в центральную часть потока жидкости, при этом плоскость выходного отверстия патрубка подвода газа размещена на расстоянии не менее 5 диаметров канала движения жидкости до начала сужения канала с обеспечением однонаправленности движения газа и жидкости, при этом в месте соединения корпуса с соплом размещена кольцевая камера, оснащенная дополнительным патрубком подвода газа, которая сообщается с соплом через кольцевую щель.Known "Nozzle" according to the patent of the Russian Federation 2288783, 7MPK V05V 7/28, adopted as the closest analogue, containing a housing with a fluid flow channel, equipped with an outlet nozzle and a gas supply pipe to the Central part of the liquid flow, while the plane of the gas supply pipe exit hole is located at a distance of not less than 5 diameters of the fluid movement channel before the narrowing of the channel with the provision of unidirectional movement of gas and liquid, while in the junction of the housing with the nozzle there is an annular chamber equipped with additional m gassing nozzle which communicates with the nozzle through the annular gap.

Недостатком известного устройства по патенту РФ 2288783 является низкая эффективность диспергирования, так как взаимодействие струи жидкости, истекающей из канала движения жидкости, и струй воздуха, истекающих из патрубка подвода газа в центральную часть потока жидкости и через кольцевую щель, не приводит к получению капель высокой дисперсности (капель малых размеров).A disadvantage of the known device according to the patent of the Russian Federation 2288783 is the low dispersion efficiency, since the interaction of the liquid stream flowing from the fluid channel and the air stream flowing from the gas supply pipe into the central part of the liquid stream and through the annular gap does not produce droplets of high dispersion (small droplets).

Перед заявляемой полезной моделью поставлена задача повышения эффективности диспергирования путем получения капель высокой дисперсности (капель малых размеров).The claimed utility model has the task of increasing the dispersion efficiency by producing droplets of high dispersion (droplets of small sizes).

Поставленная задача в заявляемой полезной модели решается за счет того, что пневмоакустическая форсунка содержит корпус со сквозным каналом подачи жидкости, установленный с одной стороны корпуса патрубок подачи газа в центральную часть канала подачи жидкости и установленное с другой стороны корпуса выходное сопло, при этом вокруг корпуса выполнена коллекторная полость, соединенная радиальными отверстиями с каналом подачи жидкости, на коллекторной полости установлен штуцер подвода газа, выходное сопло связано с выполненной на корпусе кольцевой камерой, охватывающей канал подачи жидкости, на кольцевой камере установлен дополнительный штуцер подвода газа, между выходным соплом и кольцевой камерой выполнен тороидальный генератор акустических колебаний.The problem in the claimed utility model is solved due to the fact that the pneumatic-acoustic nozzle comprises a housing with a through fluid supply channel mounted on one side of the housing a gas supply pipe to the central part of the fluid supply channel and an output nozzle mounted on the other side of the housing, while around the housing a collector cavity connected by radial openings to the fluid supply channel, a gas supply fitting is installed on the collector cavity, the output nozzle is connected to the housing an annular chamber encompassing the liquid supply channel to the annular chamber is an additional gas inlet fitting, between the outlet nozzle and an annular chamber formed toroidal generator of acoustic vibrations.

Заявленная полезная модель отличается от известного технического решения по патенту РФ 2288783 тем, что вокруг корпуса выполнена коллекторная полость, соединенная радиальными отверстиями с каналом подачи жидкости, на коллекторной полости установлен штуцер подвода газа, выходное сопло связано с выполненной на корпусе кольцевой камерой, охватывающей канал подачи жидкости, на кольцевой камере установлен дополнительный штуцер подвода газа, между выходным соплом и кольцевой камерой выполнен тороидальный генератор акустических колебаний.The claimed utility model differs from the known technical solution according to the patent of the Russian Federation 2288783 in that a collector cavity is made around the body, connected by radial openings to the fluid supply channel, a gas supply fitting is installed on the collector cavity, the output nozzle is connected to an annular chamber made on the housing, covering the feed channel liquid, an additional gas supply fitting is installed on the annular chamber, a toroidal generator of acoustic vibrations is made between the output nozzle and the annular chamber.

Указанное отличие позволило получить технический результат, а именно, обеспечило получения капель высокой дисперсности.The specified difference made it possible to obtain a technical result, namely, it ensured the production of droplets of high dispersion.

На фиг.1 представлен продольный разрез пневмоакустической форсунки, выходное сопло выполнено дозвуковым.Figure 1 shows a longitudinal section of a pneumatic acoustic nozzle, the output nozzle is made subsonic.

На фиг.2 представлен продольный разрез пневмоакустической форсунки, выходное сопло выполнено сверхзвуковым.Figure 2 presents a longitudinal section of a pneumatic acoustic nozzle, the output nozzle is made supersonic.

Пневмоакустическая форсунка (фиг.1) содержит корпус 1 со сквозным каналом 2 подачи жидкости, установленный с одной стороны корпуса 1 патрубок 3 подачи газа в центральную часть канала 2 подачи жидкости и установленное с другой стороны корпуса 1 выходное сопло 4, при этом вокруг корпуса 1 выполнена коллекторная полость 5, соединенная радиальными отверстиями 6 с каналом 2 подачи жидкости, на коллекторной полости 5 установлен штуцер 7 подвода газа, выходное сопло 4 связано с выполненной на корпусе 1 кольцевой камерой 8, охватывающей канал 2 подачи жидкости, на кольцевой камере 8 установлен дополнительный штуцер 9 подвода газа, между выходным соплом 4 и кольцевой камерой 8 выполнен тороидальный генератор 10 акустических колебаний.The pneumatic-acoustic nozzle (Fig. 1) comprises a housing 1 with a through channel 2 for supplying liquid, mounted on one side of the body 1, a pipe 3 for supplying gas to the central part of the channel 2 for supplying liquid, and an outlet nozzle 4 mounted on the other side of the housing 1, while around the housing 1 a collector cavity 5 is made, connected by radial openings 6 with a liquid supply channel 2, a gas supply fitting 7 is installed on the collector cavity 5, an output nozzle 4 is connected to an annular chamber 8 made on the housing 1 and enclosing a liquid supply channel 2 STI, on the annular chamber 8 the optional gas inlet nozzle 9, between the outlet nozzle 4 and an annular chamber 8 formed toroidal generator 10 the acoustic oscillations.

Пневмоакустическая форсунка работает следующим образом. Распыляемую жидкость подают в сквозной канал 2 подачи жидкости. Газ под давлением подают к различным элементам форсунки по ходу движения жидкости в направлении выходного сопла 4: к патрубку 3 подачи газа, к штуцеру 7 подвода газа и к дополнительному штуцеру 9 подвода газа. Движущийся по сквозному каналу 2 подачи жидкости поток жидкости перемешивается с газом, подаваемым в центральную часть канала 2 подачи жидкости из патрубка 3 подачи газа, образуя газожидкостный поток с высокой турбулентностью. В периферийную зону образовавшегося газожидкостного потока в канал 2 через радиальные отверстия 6 подают газ, который создает повышенную турбулентность в периферийной зоне газожидкостного потока. Радиальные отверстия 6 объединены коллекторной полостью 5, в которой происходит выравнивание давления газа, подаваемого в канал 2 подачи жидкости. В коллекторную полость 5 газ подают через штуцер 7 подвода газа. Газожидкостный поток из сквозного канала 2 подачи жидкости поступает в выходное сопло 4, где происходит его диспергирование газом, подаваемым из кольцевой камеры 8. В кольцевую камеру 8 газ подают через дополнительный штуцер 9. Перед входом в выходное сопло 4 газожидкостный поток представляет собой газовый поток с каплями. При движении газожидкостного потока высокой турбулентности в выходном сопле 4 происходит интенсивное диспергирование. При выходе из выходного сопла 4 газожидкостный поток разгоняется, происходит резкое падение давления в струе, вызывающее пульсации, это приводит к дроблению крупных капель жидкости на мелкие капли. Повышение дисперсности капель достигают применением сверхзвукового выходного сопла 4 в виде, конуса расширяющегося в направлении истечения (фиг.2), или в виде сопла Лаваля. При сверхзвуковом истечении образуются скачки уплотнения, проходя через них, капли подвергаются интенсивному дроблению. Для интенсификации процесса диспергирования и повышения однородности распыла между выходным соплом 4 и кольцевой камерой 8 выполнен тороидальный генератор 10 акустических колебаний. Генератор 10 акустических колебаний выполнен в виде тора, охватывающего газожидкостный поток перед входом в выходное сопло 4. Часть газа из кольцевой камеры 8 попадает в тороидальный генератор 10 акустических колебаний, закручивается в нем. Газ из тороидального генератора 10 акустических колебаний выходит и пересекает основной поток газа из кольцевой камеры 8, прерывает его, вызывая пульсации давления в газожидкостном потоке. Наложение пульсаций приводит к распаду крупных капель жидкости на мелкие, при этом образуются капли близкие по размеру, то есть повышается однородность распыла.Pneumoacoustic nozzle works as follows. The sprayed liquid is fed into the through channel 2 of the fluid supply. Gas under pressure is supplied to various nozzle elements in the direction of the liquid in the direction of the outlet nozzle 4: to the gas supply pipe 3, to the gas supply fitting 7 and to the additional gas supply fitting 9. The fluid flow moving through the through liquid supply channel 2 is mixed with the gas supplied to the central part of the liquid supply channel 2 from the gas supply pipe 3, forming a gas-liquid stream with high turbulence. In the peripheral zone of the resulting gas-liquid flow into the channel 2 through the radial holes 6 serves gas, which creates increased turbulence in the peripheral zone of the gas-liquid flow. The radial holes 6 are combined by a collector cavity 5, in which the pressure of the gas supplied to the liquid supply channel 2 is equalized. Gas is supplied to the collector cavity 5 through the gas supply fitting 7. The gas-liquid stream from the through channel 2 of the liquid supply enters the outlet nozzle 4, where it is dispersed by the gas supplied from the annular chamber 8. Gas is supplied to the annular chamber 8 through an additional nozzle 9. Before entering the outlet nozzle 4, the gas-liquid stream is a gas stream with drops. When the gas-liquid flow of high turbulence in the output nozzle 4 is intense dispersion. When leaving the outlet nozzle 4, the gas-liquid stream accelerates, a sharp drop in pressure in the stream occurs, causing pulsations, this leads to crushing of large drops of liquid into small drops. An increase in the dispersion of droplets is achieved by using a supersonic outlet nozzle 4 in the form of a cone expanding in the direction of flow (FIG. 2), or in the form of a Laval nozzle. During supersonic outflow, shock waves form, passing through them, droplets undergo intensive crushing. To intensify the dispersion process and increase the uniformity of spray between the output nozzle 4 and the annular chamber 8, a toroidal generator 10 of acoustic vibrations is made. The generator 10 of acoustic vibrations is made in the form of a torus, covering the gas-liquid flow before entering the output nozzle 4. Part of the gas from the annular chamber 8 enters the toroidal generator 10 of acoustic vibrations, twists in it. Gas from the toroidal generator 10 of acoustic vibrations exits and crosses the main gas stream from the annular chamber 8, interrupts it, causing pressure pulsations in the gas-liquid flow. The imposition of pulsations leads to the disintegration of large drops of liquid into small ones, while droplets of a similar size are formed, that is, the uniformity of the spray increases.

Полезная модель позволила получить технический результат, а именно, обеспечила получение капель высокой дисперсности.The utility model made it possible to obtain a technical result, namely, it ensured the production of droplets of high dispersion.

Claims

A pneumatic-acoustic nozzle comprising a housing with a through fluid supply channel, a gas supply pipe installed on one side of the housing and a gas outlet nozzle installed on the other side of the housing, characterized in that a collector cavity is made around the housing, connected by radial openings to the supply channel fluid, a gas supply fitting is installed on the collector cavity, the output nozzle is connected to an annular chamber made on the housing, covering the fluid supply channel, to An additional gas supply fitting is installed in the annular chamber; a toroidal generator of acoustic vibrations is made between the output nozzle and the annular chamber.