RU110001U1

RU110001U1 - PNEUMO-ACOUSTIC SPRAY

Info

Publication number: RU110001U1
Application number: RU2011115209/05U
Authority: RU
Inventors: Александр Юрьевич Андрюшкин
Priority date: 2011-04-18
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2011-11-10

Abstract

1. Пневмоакустический распылитель, содержащий корпус с газовым каналом, сообщающимся со штуцером подвода газа, в газовом канале установлен стержневой излучатель, на выступающем из корпуса конце стержневого излучателя установлен резонатор с внутренней полостью, газовый канал охвачен коллекторной полостью, сообщающейся со штуцером подвода жидкости, отличающийся тем, что на корпусе со стороны резонатора расположены сообщающиеся с коллекторной полостью два или более канала подачи жидкости, охватывающие газовый канал, коллекторная полость охвачена сообщающейся со штуцером подвода газа и с газовым каналом кольцевой камерой, соединенной с двумя или более соплами подачи газа, охватывающими каналы подачи жидкости. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сопла подачи газа выполнены в виде конуса, расширяющегося в направлении истечения газа. ! 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сопла подачи газа выполнены в виде сопла Лаваля. 1. A pneumatic-acoustic sprayer comprising a housing with a gas channel communicating with a gas supply fitting, a rod emitter is installed in the gas channel, a resonator with an internal cavity is installed on the end of the rod radiator protruding from the housing, the gas channel is surrounded by a collector cavity communicating with the liquid supply fitting, different the fact that on the housing on the resonator side are located communicating with the collector cavity two or more fluid supply channels, covering the gas channel, the collector cavity l is surrounded by an annular chamber in communication with the gas supply fitting and with the gas channel, connected to two or more gas supply nozzles spanning the liquid supply channels. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the gas supply nozzles are made in the form of a cone, expanding in the direction of gas flow. ! 3. The device according to claim 1, characterized in that the gas supply nozzles are made in the form of a Laval nozzle.

Description

Полезная модель относится к области распыления жидкостей и может быть использована в химической, металлургической, лакокрасочной промышленности, в частности, при распыливании воды, 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 water, fuels, disinfectants, etc.

Известен «Ультразвуковой распылитель жидкости» по патенту на изобретение №2371257, содержащий составной корпус с центральным газоходом, сопло, резонатор и дефлектор, каналы для подачи жидкости и газа, при этом сопло выполнено в виде дефлектора в форме осесимметричной фигуры с цилиндрической боковой поверхностью и с внутренним полым усеченным конусом, сопловой дефлектор установлен в корпусе соосно с центральным газоходом и обращен большим основанием полого усеченного конуса навстречу центральному газоходу с образованием сопловой щели, высота канавки резонатора и ширина сопловой щели выбраны из условия: 1,7≤σ/δ≤2,2, где σ - высота канавки резонатора; δ - ширина сопловой щели, распылитель снабжен кольцевым резонатором глубиной h со срезанной кромкой в виде конусной поверхности, кольцевой резонатор установлен на несущей части корпуса с образованием пазов относительно верхней части резонатора, верхняя часть корпуса выполнена с конусообразной воронкой, сопряженной со срезанной кромкой резонатора.The well-known "Ultrasonic liquid atomizer" according to the invention patent No. 2371257, comprising a composite housing with a central gas duct, a nozzle, a resonator and a deflector, channels for supplying liquid and gas, the nozzle is made in the form of a deflector in the form of an axisymmetric figure with a cylindrical side surface and with with an internal hollow truncated cone, the nozzle deflector is installed in the housing coaxially with the central gas duct and faces the large base of the hollow truncated cone towards the central gas duct with the formation of a nozzle gap, the height of the cavity of the resonator and the width of the nozzle slit are selected from the condition: 1.7≤σ / δ≤2.2, where σ is the height of the groove of the resonator; δ is the width of the nozzle gap, the sprayer is equipped with a ring resonator of depth h with a cut edge in the form of a conical surface, the ring resonator is mounted on the bearing part of the body with the formation of grooves relative to the upper part of the resonator, the upper part of the body is made with a cone-shaped funnel paired with the cut edge of the resonator.

Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность диспергирования жидкости, так как периодические ударные волны, возникающие в потоке газа, выходящего из резонатора, оказывают незначительное воздействие на пленку жидкости.A disadvantage of the known device is the insufficient efficiency of dispersing the liquid, since periodic shock waves arising in the flow of gas exiting the resonator have little effect on the liquid film.

Известен «Пневмоакустический распылитель жидкости» по патенту на изобретение №2263549, принятый в качестве ближайшего аналога, содержащий корпус сопла, размещенный в нем стержневой излучатель, резонатор и установленное с зазором над корпусом сопла концентрическое сопло, которое гидравлически связано с системой подачи жидкости, при этом стержневой излучатель установлен в корпус сопла с возможностью вращения вокруг своей продольной оси и фиксации от осевого перемещения стопорным кольцом.The known “Pneumoacoustic liquid sprayer” according to the invention patent No. 2263549, adopted as the closest analogue, comprising a nozzle body, a rod emitter placed therein, a resonator and a concentric nozzle installed with a clearance above the nozzle body, which is hydraulically connected to the fluid supply system, the rod emitter is installed in the nozzle body with the possibility of rotation around its longitudinal axis and fixation from axial movement by the locking ring.

Недостатком известного устройства по патенту на изобретение №2263549 является низкая эффективность диспергирования жидкости, так как вращение стержневого излучателя не приводит к значительному повышению дисперсности капель жидкости.A disadvantage of the known device according to the patent for invention No. 2263549 is the low dispersion efficiency of the liquid, since the rotation of the rod emitter does not significantly increase the dispersion of liquid droplets.

Перед заявляемой полезной моделью поставлена задача повышения эффективности диспергирования жидкости за счет дополнительного воздействия на распыляемую жидкость струй газа.The claimed utility model has the task of increasing the dispersion efficiency of the liquid due to the additional action of gas jets on the sprayed liquid.

Поставленная задача в заявляемой полезной модели решается за счет того, что пневмоакустический распылитель содержит корпус с газовым каналом, сообщающимся со штуцером подвода газа, в газовом канале установлен стержневой излучатель, на выступающем из корпуса конце стержневого излучателя установлен резонатор с внутренней полостью, газовый канал охвачен коллекторной полостью, сообщающейся со штуцером подвода жидкости, при этом на корпусе со стороны резонатора расположены сообщающиеся с коллекторной полостью два или более канала подачи жидкости, охватывающие газовый канал, коллекторная полость охвачена сообщающейся со штуцером подвода газа и с газовым каналом кольцевой камерой, соединенной с двумя или более соплами подачи газа, охватывающими каналы подачи жидкости.The problem in the claimed utility model is solved due to the fact that the pneumatic acoustic spray contains a housing with a gas channel in communication with the gas supply fitting, a rod emitter is installed in the gas channel, a resonator with an internal cavity is installed on the end of the rod emitter protruding from the housing, the gas channel is enclosed by a collector a cavity in communication with the fluid supply fitting, while on the housing on the resonator side there are two or more supply channels communicating with the collector cavity liquids covering the gas channel, the collector cavity is surrounded by an annular chamber communicating with the gas supply fitting and the gas channel, connected to two or more gas supply nozzles covering the liquid supply channels.

Сопла подачи газа могут быть выполнены в виде конуса, расширяющегося в направлении истечения газа.Gas supply nozzles can be made in the form of a cone, expanding in the direction of gas flow.

Сопла подачи газа могут быть выполнены в виде сопла Лаваля.Gas supply nozzles can be made in the form of a Laval nozzle.

Заявленная полезная модель отличается от известного технического решения по патенту на изобретение №2263549 тем, что на корпусе со стороны резонатора расположены сообщающиеся с коллекторной полостью два или более канала подачи жидкости, охватывающие газовый канал, коллекторная полость охвачена сообщающейся со штуцером подвода газа и с газовым каналом кольцевой камерой, соединенной с двумя или более соплами подачи газа, охватывающими каналы подачи жидкости.The claimed utility model differs from the well-known technical solution for the invention patent No. 2263549 in that two or more fluid supply channels communicating with the collector cavity are located on the housing side of the resonator, enclosing the gas channel, the collector cavity is enclosed in communication with the gas supply fitting and with the gas channel an annular chamber connected to two or more gas supply nozzles spanning the fluid supply channels.

Указанное отличие позволило получить технический результат, а именно, обеспечило повышение эффективности диспергирования жидкости за счет дополнительного воздействия на распыляемую жидкость струй газа.This difference made it possible to obtain a technical result, namely, it provided an increase in the dispersion efficiency of the liquid due to the additional action of gas jets on the sprayed liquid.

На фиг.1 представлен продольный разрез пневмоакустического распылителя, сопло подачи газа выполнено в виде конуса, расширяющегося в направлении истечения газа.Figure 1 shows a longitudinal section of a pneumatic acoustic spray, the gas supply nozzle is made in the form of a cone, expanding in the direction of gas flow.

На фиг.2 представлен вид на распылитель по стрелке А фиг.1.Figure 2 presents a view of the spray in the direction of arrow A of figure 1.

Пневмоакустический распылитель (фиг.1, 2) содержит корпус 1 с газовым каналом 2, сообщающимся со штуцером 3 подвода газа, в газовом канале 2 установлен стержневой излучатель 4, на выступающем из корпуса 1 конце стержневого излучателя 4 установлен резонатор 5 с внутренней полостью 6, газовый канал 2 охвачен коллекторной полостью 7, сообщающейся со штуцером 8 подвода жидкости, при этом на корпусе 1 со стороны резонатора 5 расположены сообщающиеся с коллекторной полостью 7 два или более канала 9 подачи жидкости, охватывающие газовый канал 2, коллекторная полость 7 охвачена сообщающейся со штуцером 3 подвода газа и с газовым каналом 2 кольцевой камерой 10, соединенной с двумя или более соплами 11 подачи газа, охватывающими каналы 9 подачи жидкости.Pneumoacoustic sprayer (figure 1, 2) contains a housing 1 with a gas channel 2 in communication with the gas supply fitting 3, a rod emitter 4 is installed in the gas channel 2, a resonator 5 with an internal cavity 6 is installed on the end of the rod emitter 4 protruding from the case 1, the gas channel 2 is covered by a collector cavity 7, communicating with the nozzle 8 of the fluid supply, while on the housing 1 from the side of the resonator 5 are two or more fluid supply channels 9 communicating with the collector cavity 7, covering the gas channel 2, the collector I cavity 7 is covered with the nozzle 3 communicating gas inlet and a gas channel 2 an annular chamber 10 connected with two or more nozzles 11, gas supply channels 9 covering the liquid supply.

Пневмоакустический распылитель работает следующим образом. Жидкость через штуцер 8 подвода жидкости подают в коллекторную полость 7. Распределяясь в коллекторной полости 7, жидкость истекает струями через каналы 9 подачи жидкости в факел распыления. Газ через штуцер 3 подвода газа подают газовый канал 2 и в кольцевую камеру 10, охватывающую коллекторную полость 7. Газ вытекает из газового канала 2 во внутреннюю полость 6 резонатора 5, установленного на конце стержневого излучателя 4. При взаимодействии газа в резонатором 5 в газе возникают переменные звуковые колебания, приводящие к появлению скачков уплотнения. Скачки уплотнения воздействуют на струи жидкости, истекающие из каналов 9 подачи жидкости, что приводит к распаду струй жидкости на капли и формированию факела распыления. Для повышения дисперсности капель газ подают струями в факел распыления через сопла 11 подачи газа, объединенные кольцевой камерой 10. При этом сопла 11 подачи газа охватывают каналы 9 подачи жидкости. Струи газа, истекающие из сопел 11 подачи газа, оказывают аэродинамическое воздействие на капли жидкости, приводящее к распаду крупных капель на более мелкие капли. Применение сверхзвуковых сопел 11 подачи газа в виде конуса, расширяющегося в направлении истечения газа, или в виде сопла Лаваля позволяет существенно повысить дисперсность капель. При истечении из сверхзвуковых сопел 11 подачи газа в сверхзвуковом потоке, состоящем из отдельных взаимодействующих струй, образуется развитая система скачков уплотнения. Дополнительные скачки уплотнения также образуются при взаимодействии струй газа, истекающих из сопел 11 подачи газа, и потока газа из газового канала 2 со скачками уплотнения, возникающими в резонаторе 5. Крупные капли жидкости, проходя через скачки уплотнения, дробятся на более мелкие, эти капли в свою очередь, проходя через следующий скачок уплотнения, также подвергаются дроблению. Таким образом, капли жидкости в системе скачков уплотнения сверхзвукового потока газа дробятся на мельчайшие капли.Pneumoacoustic sprayer operates as follows. The fluid through the nozzle 8 of the fluid supply is fed into the collector cavity 7. Distributed in the collector cavity 7, the fluid flows in jets through the channels 9 for supplying fluid to the spray nozzle. Gas is supplied through the gas supply nozzle 3 to the gas channel 2 and into the annular chamber 10, covering the collector cavity 7. Gas flows from the gas channel 2 into the internal cavity 6 of the resonator 5 mounted on the end of the rod emitter 4. When gas interacts in the resonator 5 in the gas variable sound vibrations leading to shock waves. The shock wave acts on the jet of fluid flowing from the channels 9 of the fluid supply, which leads to the disintegration of the fluid jets into droplets and the formation of a spray torch. To increase the dispersion of the droplets, the gas is supplied by jets into the spray torch through the gas supply nozzles 11 connected by an annular chamber 10. In this case, the gas supply nozzles 11 cover the liquid supply channels 9. The jets of gas flowing from the nozzles 11 of the gas supply have an aerodynamic effect on liquid droplets, leading to the decay of large droplets into smaller droplets. The use of supersonic gas supply nozzles 11 in the form of a cone expanding in the direction of gas outflow, or in the form of a Laval nozzle, can significantly increase the dispersion of droplets. When flowing from supersonic nozzles 11 of the gas supply in a supersonic stream consisting of separate interacting jets, a developed system of shock waves is formed. Additional shock waves are also formed by the interaction of gas jets flowing out of the gas supply nozzles 11 and the gas stream from the gas channel 2 with shock waves occurring in the resonator 5. Large drops of liquid passing through the shock waves are crushed into smaller ones, these drops passing through the next shock wave, are also crushed. Thus, liquid droplets in a system of shock waves of a supersonic gas flow are crushed into tiny droplets.

Полезная модель позволила получить технический результат, а именно, обеспечила повышение эффективности диспергирования жидкости за счет дополнительного воздействия на распыляемую жидкость струй газа.The utility model made it possible to obtain a technical result, namely, it provided an increase in the dispersion efficiency of the liquid due to the additional action of gas jets on the sprayed liquid.

Claims

1. A pneumatic-acoustic sprayer comprising a housing with a gas channel communicating with a gas supply fitting, a rod emitter is installed in the gas channel, a resonator with an internal cavity is installed on the end of the rod radiator protruding from the housing, the gas channel is surrounded by a collector cavity communicating with the liquid supply fitting, different the fact that on the housing on the resonator side are located communicating with the collector cavity two or more fluid supply channels, covering the gas channel, the collector cavity l is surrounded by an annular chamber in communication with the gas supply fitting and with the gas channel, connected to two or more gas supply nozzles spanning the liquid supply channels.

2. The device according to claim 1, characterized in that the gas supply nozzles are made in the form of a cone, expanding in the direction of gas flow.

3. The device according to claim 1, characterized in that the gas supply nozzles are made in the form of a Laval nozzle.