RU2069107C1

RU2069107C1 - Liquid atomizer

Info

Publication number: RU2069107C1
Authority: RU
Inventors: Леонид Михайлович Черняк
Original assignee: Леонид Михайлович Черняк
Priority date: 1990-11-02
Filing date: 1990-11-02
Publication date: 1996-11-20

Abstract

FIELD: formation of dispersed liquid cone. SUBSTANCE: liquid atomizer has blades installed on head cover. Interblade channels communicate at one side with distributing chamber through hole made in chamber bottom. At other side channels communicate with outlet circular slot located under bottom of distributing chamber. EFFECT: enlarged operating capabilities. 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике распыливания жидкостей с формированием факела диспергированной жидкости в процессе распыления. The invention relates to techniques for spraying liquids with the formation of a torch of dispersed liquid during the spraying process.

Известен распылитель, содержащий внутренний вращающийся диск, жестко соединенный с верхним наружным диском каналами для пропускания жидкости и формирования потока жидкости на верхнем наружном диске, в котором предусмотрены плавные криволинейные или ступенчатые кромки, с помощью которых формируемый внутри распылителя поток жидкости изменяет свое направление движения, приобретая составляющие скорости вертикально вниз вдоль оси вращения распылителя, обеспечивая тем самым уменьшение радиального размера факела распыла [1]
Недостатки данного распылителя проявляются в том, что небольшие скорости схода потока жидкости с криволинейных кромок из-за проскальзывания на гладких внутренних поверхностях верхнего наружного диска определяют, как сравнительно грубый распыл, так и узкие границы уменьшения диаметра факела распыла.Known atomizer containing an internal rotating disk, rigidly connected to the upper external disk by channels for passing liquid and forming a liquid flow on the upper external disk, which provides smooth curved or stepped edges, with which the fluid flow formed inside the atomizer changes its direction of motion, acquiring speed components vertically down along the axis of rotation of the spray gun, thereby reducing the radial size of the spray jet [1]
The disadvantages of this atomizer are manifested in the fact that the low rates of liquid flow off the curved edges due to slipping on the smooth inner surfaces of the upper outer disk determine both a relatively coarse spray and narrow boundaries for reducing the diameter of the spray torch.

Для образования закрученного газового экрана, служащего для изменения диаметра факела распыла и улучшения качества диспергированной жидкости, необходим внешний газовый поток с избыточным давлением, который в данном распылителе создается внешним источником повышенного давления, например, газодувкой, вентилятором и т. п. что в целом завышает энергопотребление и требует дополнительных механизмов, создающих повышенное давление газа или воздуха. Кроме того, работа распылителя не всегда стабильна, т.к. зависит от стабильности работы как внешнего источника повышенного давления газа, так и работы самой головки с распылительными элементами, что часто не обеспечивается. For the formation of a swirling gas screen, which serves to change the diameter of the spray jet and improve the quality of the dispersed liquid, an external gas stream with excess pressure is required, which in this atomizer is created by an external source of increased pressure, for example, a gas blower, fan, etc., which generally overstates energy consumption and requires additional mechanisms that create increased pressure of gas or air. In addition, the sprayer is not always stable, as depends on the stability of both an external source of increased gas pressure and the operation of the head with spray elements, which is often not provided.

Цель изобретения cнижение энергозатрат и повышение стабильности работы распылителя за счет исключения внешнего источника газа повышенного давления. The purpose of the invention is to reduce energy consumption and increase the stability of the atomizer by eliminating an external source of high pressure gas.

Поставленная цель достигается тем, что распылитель жидкости снабжен установленными на крышке головки лопастями, межлопастные каналы которых с одной стороны сообщены с полостью распределительной камеры посредством выполненного в ее днище отверстия, а с другой стороны с выпускной кольцевой щелью, при этом последняя размещена под днищем распределительной камеры. This goal is achieved by the fact that the liquid atomizer is equipped with blades mounted on the head cover, the inter-blade channels of which are communicated on one side with the cavity of the distribution chamber through an opening made in its bottom and, on the other hand, with an outlet annular gap, the latter being placed under the bottom of the distribution chamber .

Таким образом, вращающаяся от привода головка обеспечивает вращение установленных на ней лопастей, тем самым создавая закрутку газового потока, и обеспечивает синхронизацию процессов распыливания жидкости и создания газового экрана. Thus, the head rotating from the drive ensures the rotation of the blades mounted on it, thereby creating a swirl of the gas stream, and ensures synchronization of the processes of spraying the liquid and creating a gas screen.

Конструкция одного из вариантов возможного выполнения распылителя представлена на схемах, где на фиг.1 дан разрез распылителя продольной плоскостью, проходящей через ось вращения распылителя, на фиг.2 разрез А А на фиг.1, на фиг. 3 вид Б на фиг.2, т.е. схема размещения завихрительных элементов в кольцевой щели. The design of one of the options for the possible implementation of the sprayer is presented in the diagrams, in which Fig. 1 shows a section of the sprayer with a longitudinal plane passing through the axis of rotation of the sprayer, in Fig. 2, section A A in Fig. 1, in Fig. 1. 3, view B in FIG. 2, i.e. layout of vortex elements in the annular gap.

Распылитель жидкости содержит приводной вал 1, закрепленную на нем головку 2 с распылительными элементами 3, патрубок 4 подачи жидкости, установленную над головкой 2 распределительную неподвижную камеру 5, сообщенную с источником подачи газа, выполненную в виде стакана 6, днища 7, с отверстием 8 и кольцевой выпускной щелью 9, в которой установлены наклонные завихрительные элементы 10, выполненные в виде тонких пластинок, обеспечивающих минимальное сопротивление газовому потоку, или специальных профилей, подобных по конфигурации лопастями осевых насосов или турбин. The liquid spray contains a drive shaft 1, a head 2 attached thereto with spray elements 3, a fluid supply pipe 4, a stationary distribution chamber 5 mounted above the head 2, in communication with a gas supply source, made in the form of a glass 6, a bottom 7, with an opening 8 and an annular outlet slot 9, in which inclined swirl elements 10 are installed, made in the form of thin plates providing minimal resistance to gas flow, or special profiles similar in configuration to the axle blades s pumps or turbines.

Кольцевая щель 9 образована внутренним 11 и наружным 12 кольцами, закрепленными на стакане 6 распределительной камеры 5. Радиальное сечение кольцевой щели 9 для уменьшения гидродинамических потерь при движении ускорении газового потока внутри нее выполняется в виде аэродинамически гладкого профиля с наименьшими гидродинамическими потерями. Завихрительные элементы 10 располагаются так, чтобы газовый поток после выхода из кольцевой щели 9 вращался против направления вращения головки 2 распылителя. The annular gap 9 is formed by the inner 11 and outer 12 rings mounted on the glass 6 of the distribution chamber 5. The radial section of the annular gap 9 to reduce the hydrodynamic losses during the acceleration of the gas flow inside it is performed in the form of an aerodynamically smooth profile with the least hydrodynamic losses. The swirl elements 10 are arranged so that the gas stream after exiting the annular gap 9 rotates against the direction of rotation of the nozzle head 2.

На всей поверхности крышки 13 головки 2 установлены лопасти 14, межлопастные каналы 15 которых сообщены с одной стороны с полостью распределительной камеры 5 посредством отверстия 8 в днище 7 и выпускной кольцевой щелью 9 с другой стороны, размещенной под днищем 7 камеры 5. On the entire surface of the cover 13 of the head 2, blades 14 are installed, the inter-blade channels 15 of which are communicated on one side with the cavity of the distribution chamber 5 by means of an opening 8 in the bottom 7 and an outlet annular slot 9 on the other hand, located under the bottom 7 of the chamber 5.

Работает распылитель следующим образом. The atomizer operates as follows.

Жидкость, подлежащая распылу, поступает через патрубок 4 по внутреннюю полость головки 2, где равномерно распределяется и поступает на распылительные элементы 3, выходя из которых в окружающей среде диспергируется на мелкие капли, образующие первичный факел распыленной жидкости. Воздух или газ определенного состава поступает от источника газа в распределительную камеру 5, равномерно распределяется в ней и через отверстие 8 в днище 7 поступает в межлопастные каналы 15 лопастей 14, где за счет вращения лопастей 14 головки 2 закручивается и приобретает необходимое избыточное давление. The liquid to be sprayed enters through the nozzle 4 through the inner cavity of the head 2, where it is evenly distributed and flows to the spray elements 3, leaving them in the environment dispersed into small droplets forming the primary torch of the atomized liquid. Air or gas of a certain composition flows from the gas source into the distribution chamber 5, is evenly distributed in it, and through the hole 8 in the bottom 7 it enters the inter-blade channels 15 of the blades 14, where, due to the rotation of the blades 14 of the head 2, it is twisted and acquires the necessary excess pressure.

Затем газовый поток повышенного давления поступает в выпускную кольцевую щель 9, где на аэродинамически гладком профиле щели 9 еще дополнительно ускоряется и закручивается завихрительными элементами 10. Выходя из кольцевой щели 9, закрученный газовый поток образует газовый экран, действующий на факел распыла первично распыленной жидкости. В результате комбинированного действия происходит как уменьшение радиуса факела распыла по сравнению с тем, который он имел бы, если бы такого обдува не существовало, так и дополнительное дробление наиболее крупных капель распыленной жидкости. Жесткое соединение распыливающей центробежной головки с лопастями обеспечивает постоянство давления газа, расходуемого на формирование факела распыливаемой жидкости и, следовательно, стабилизацию работы. Then the high-pressure gas stream enters the outlet annular gap 9, where on the aerodynamically smooth profile of the gap 9 it is further accelerated and twisted by vortex elements 10. Leaving the annular gap 9, the swirling gas stream forms a gas screen acting on the spray nozzle of the initially sprayed liquid. As a result of the combined action, there is a decrease in the radius of the spray torch compared to what it would have if such a blowing did not exist, and additional crushing of the largest drops of atomized liquid. A rigid connection of the spray centrifugal head with the blades ensures a constant pressure of the gas spent on the formation of the spray torch and, therefore, stabilization of the work.

Claims

A liquid sprayer comprising a drive shaft, a head mounted thereon with spraying elements and a cover, a fluid supply pipe, a distribution chamber with a bottom mounted above the head, in communication with a gas supply source and made in the form of a glass with an outlet ring slot and inclined swirl elements, characterized in that, in order to reduce energy consumption and improve stability in the operation of the atomizer by eliminating an external source of high pressure gas, it is equipped with roof mounted g dexterous blades mezhlopastnye channels which on one side communicated with the cavity through the distribution chamber formed in its bottom openings, on the other hand with an annular outlet gap, the latter is placed under the bottom of the distribution chamber.