RU2479358C1

RU2479358C1 - Centrifugal atomiser with flows swirled in opposite directions

Info

Publication number: RU2479358C1
Application number: RU2012101673/06A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2013-04-20

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to fluid and solution sprayers. Proposed atomiser comprises housing with swirling chamber and nozzle. Housing is composed of union with fluid feed hole and coaxial cylindrical sleeve rigidly jointed thereto. Atomiser composed of centrifugal fluid swirler fitted to case lower part composed of cylindrical insert with, at least, three tangential inlet cylindrical holes. Note here that said sleeve makes a part of said nozzle and is arranged coaxially with second-stage centrifugal swirler. The latter has cylindrical part at its top section that changes into conical part to make annular conical clearance with housing. It makes swirler first stage composed of rod arranged coaxially there inside and provided with screw plate. Said rod is secured at three pins connected to conical chamber communicating first- and second-stage swirlers. Note that centrifugal swirler is fitted in the housing to make annular cylindrical chamber for feeding fluid to aforesaid tangential inlets. Swirler cylindrical chamber is communicated with nozzle outlet conical chamber.

EFFECT: higher efficiency of spraying.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов.The invention relates to means for spraying liquids, solutions.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка по а.с. СССР №306270, F02С 7/24 от 04.01.70., содержащая корпус с камерой завихрения и сопловый вкладыш (прототип).The closest technical solution to the claimed object is the nozzle on.with. USSR No. 306270, F02C 7/24 from 04.01.70., Comprising a housing with a swirl chamber and a nozzle insert (prototype).

Недостатком известной форсунки является то, что она не обеспечивает широкого и мелкодисперсного факела распыливаемой жидкости.A disadvantage of the known nozzle is that it does not provide a wide and finely dispersed spray torch.

Технический результат - повышение эффективности распыления путем увеличения факела распыла и мелкодисперсности распыливаемой жидкости.The technical result is an increase in spraying efficiency by increasing the spray pattern and the fineness of the sprayed liquid.

Это достигается тем, что в центробежной форсунке со встречно-закрученными потоками типа ВЗП, содержащей корпус с камерой завихрения и сопло, корпус выполнен в виде штуцера с отверстием для подвода жидкости из магистрали и жестко соединенной с ним цилиндрической, соосной гильзой с внешней резьбой, а соосно корпусу, в его нижней части подсоединено посредством гильзы с внутренней резьбой сопло, выполненное в виде центробежного завихрителя второй ступени в виде цилиндрической полости с, по крайней мере, тремя тангенциальными вводами в виде цилиндрических отверстий, при этом гильза является частью сопла и установлена коаксиально и соосно по отношению к центробежному завихрителю второй ступени, который в верхней части снабжен цилиндрической частью, переходящей в коническую часть, образующую кольцевой конический зазор с корпусом, а над центробежным завихрителем второй ступени установлена вихревая цилиндрическая камера, являющаяся первой ступенью завихрителя жидкости, выполненная в виде соосно размещенного в ней штока с закрепленной на нем винтовой пластиной, при этом шток закреплен на трех стержнях, подсоединенных к конической камере, соединяющей завихрители первой и второй ступеней, при этом центробежный завихритель установлен в корпусе с образованием кольцевой цилиндрической камеры для подвода жидкости к тангенциальным вводам центробежного завихрителя, цилиндрическая полость которого соединена с выходной конической камерой сопла.This is achieved by the fact that in a centrifugal nozzle with counter-swirling flows of the VZP type containing a housing with a swirl chamber and a nozzle, the housing is made in the form of a nozzle with an opening for supplying fluid from the line and a cylindrical, coaxial sleeve with an external thread rigidly connected to it, and coaxially to the body, in its lower part a nozzle is made by means of a sleeve with an internal thread, made in the form of a centrifugal swirl of the second stage in the form of a cylindrical cavity with at least three tangential inlets in the form of holes, while the sleeve is part of the nozzle and mounted coaxially and coaxially with respect to the centrifugal swirl of the second stage, which in the upper part is provided with a cylindrical part that passes into the conical part, forming an annular conical gap with the housing, and a vortex above the centrifugal swirl of the second stage a cylindrical chamber, which is the first stage of the fluid swirl, made in the form of a rod coaxially placed in it with a screw plate fixed to it, while the rod mounted on three rods connected to a conical chamber connecting the swirls of the first and second stages, while the centrifugal swirl is installed in the housing with the formation of an annular cylindrical chamber for supplying fluid to the tangential inlets of the centrifugal swirl, the cylindrical cavity of which is connected to the outlet conical chamber of the nozzle.

На фиг.1 представлена схема центробежной форсунки со встречно-закрученными потоками типа ВЗП, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.In Fig.1 shows a diagram of a centrifugal nozzle with counter-swirling flows of the type of CDW, in Fig.2 - section aa of Fig.1.

Центробежная форсунка со встречно-закрученными потоками типа ВЗП (фиг.1) содержит корпус 1, который выполнен в виде штуцера с отверстием 3 для подвода жидкости из магистрали и жестко соединенной с ним цилиндрической, соосной гильзой 2 с внешней резьбой. Соосно корпусу 1, в его нижней части подсоединено посредством гильзы 7 с внутренней резьбой сопло 5, выполненное в виде центробежного завихрителя 17 второй ступени в виде цилиндрической полости 15 с, по крайней мере, тремя тангенциальными вводами 16 в виде цилиндрических отверстий (фиг.2). Гильза 7 является частью сопла 5 и установлена коаксиально и соосно по отношению к центробежному завихрителю 17 второй ступени. Завихритель 17 в верхней части снабжен цилиндрической частью 8, переходящей в коническую часть 12, которая образует кольцевой конический зазор с корпусом 1 и служит обтекателем подводимой жидкости, которая разделяется на два потока.A centrifugal nozzle with counter-swirling flows of the VZP type (Fig. 1) contains a housing 1, which is made in the form of a fitting with an opening 3 for supplying fluid from the main and a cylindrical coaxial sleeve 2 with an external thread rigidly connected to it. Coaxially to the housing 1, in its lower part, a nozzle 5, made in the form of a centrifugal swirl 17 of the second stage in the form of a cylindrical cavity 15 with at least three tangential inlets 16 in the form of cylindrical openings, is connected via a sleeve 7 with an internal thread (figure 2) . The sleeve 7 is part of the nozzle 5 and is installed coaxially and coaxially with respect to the centrifugal swirl 17 of the second stage. The swirl 17 in the upper part is provided with a cylindrical part 8, which passes into a conical part 12, which forms an annular conical gap with the housing 1 and serves as a fairing of the supplied liquid, which is divided into two streams.

Над центробежным завихрителем 17 второй ступени установлена вихревая цилиндрическая камера 9, являющаяся первой ступенью завихрителя жидкости, выполненная в виде соосно размещенного в ней штока 14 с закрепленной на нем винтовой пластиной 10, при этом шток 14 закреплен на трех стержнях 11, подсоединенных к конической камере 13, соединяющей завихрители первой и второй ступеней. Центробежный завихритель 17 установлен в корпусе 1 с образованием кольцевой цилиндрической камеры 6 для подвода жидкости к тангенциальным вводам 16 центробежного завихрителя, цилиндрическая полость 15 которого соединена с выходной конической камерой 18 сопла 5.Above the centrifugal swirl 17 of the second stage, a vortex cylindrical chamber 9 is installed, which is the first stage of the fluid swirl, made in the form of a rod 14 coaxially placed in it with a screw plate 10 fixed to it, while the rod 14 is mounted on three rods 11 connected to the conical chamber 13 connecting the swirlers of the first and second steps. A centrifugal swirl 17 is installed in the housing 1 with the formation of an annular cylindrical chamber 6 for supplying fluid to the tangential inlets 16 of the centrifugal swirl, the cylindrical cavity 15 of which is connected to the outlet conical chamber 18 of the nozzle 5.

К корпусу, в его нижней части, посредством, по крайней мере, трех спиц 19 подсоединен распылитель 20, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде перфорированного диска с отверстиями 21. Диск распылителя образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора, криволинейная поверхность, причем в качестве линии, образующей эту поверхность, является кривая линия n-го порядка, например эллиптическая, параболическая и др., а вторая - плоскость.To the body, in its lower part, by means of at least three knitting needles 19, a spray gun 20 is connected, which is perpendicular to the axis of the housing and made in the form of a perforated disk with holes 21. The spray disk is formed by two surfaces, one of which facing the diffuser, curved surface, and the line forming this surface is an nth-order curved line, for example, elliptic, parabolic, etc., and the second is a plane.

Спицы 19, посредством которых диск распылителя крепится к корпусу, расположены радиально по отношению к оси корпуса и по форме могут быть выполнены прямыми (на чертеже не показано) и изогнутыми, причем к корпусу они крепятся посредством винтов, а к диску - либо с помощью разъемного соединения, например резьбового, либо неразъемного, например контактной сваркой, при этом распылитель форсунки может быть выполнен из твердых материалов, например карбида вольфрама.The spokes 19, by means of which the atomizer disk is attached to the body, are arranged radially with respect to the axis of the body and can be made straight (in the drawing not shown) and curved in shape, moreover, they are attached to the body by means of screws, and by a detachable disk connection, for example threaded, or one-piece, for example by contact welding, while the nozzle atomizer can be made of solid materials, such as tungsten carbide.

Центробежная форсунка со встречно-закрученными потоками типа ВЗП работает следующим образом.A centrifugal nozzle with counter-swirling flows of the type VZP works as follows.

При подаче жидкости под давлением в полость отверстия 3 корпуса 1 она делится на два равномерных потока: один поток устремляется через вихревую цилиндрическую камеру 9, являющуюся первой ступенью завихрителя жидкости, а из нее - в коническую камеру 13, соединяющую завихрители первой и второй ступеней. Направление крутки у завихрителей первой и второй ступеней противоположное, поэтому в цилиндрической камере 15 происходит взаимодействие вихревых потоков жидкости с их дроблением и превращением в мелкодисперсный поток. В конической камере 18 сопла 5 происходит дробление капель жидкости в двух вращающихся в противоположных направления вихрях с получением мелкодисперсной фазы.When liquid is supplied under pressure into the cavity of the hole 3 of the housing 1, it is divided into two uniform flows: one stream rushes through the vortex cylindrical chamber 9, which is the first stage of the fluid swirl, and from it into the conical chamber 13 connecting the swirls of the first and second stages. The twist direction of the swirls of the first and second stages is the opposite, therefore, in the cylindrical chamber 15, the vortex flows of the liquid interact with their crushing and turning into a fine stream. In the conical chamber 18 of the nozzle 5, liquid droplets are crushed in two vortices rotating in opposite directions to obtain a finely dispersed phase.

Claims

1. A centrifugal nozzle of the VZP type, comprising a housing with a swirl chamber and a nozzle, characterized in that the housing is made in the form of a nozzle with an opening for supplying fluid from the line and a cylindrical, coaxial sleeve with an external thread rigidly connected to it, and coaxially with the body in it the lower part is connected by means of a sleeve with a female thread a nozzle made in the form of a centrifugal swirl of the second stage in the form of a cylindrical cavity with at least three tangential inlets in the form of cylindrical holes, while It is a part of the nozzle and is installed coaxially and coaxially with respect to the centrifugal swirl of the second stage, which in the upper part is equipped with a cylindrical part that passes into the conical part, which forms an annular conical gap with the body, and above the centrifugal swirl of the second stage there is a vortex cylindrical chamber, which is the first a fluid swirl stage, made in the form of a rod coaxially placed in it with a screw plate fixed on it, while the rod is mounted on three rods, connected to the conical chamber connecting the swirls of the first and second stages, while the centrifugal swirl is installed in the housing with the formation of an annular cylindrical chamber for supplying fluid to the tangential inlets of the centrifugal swirl, the cylindrical cavity of which is connected to the outlet conical chamber of the nozzle.

2. The centrifugal nozzle of the type VZP according to claim 1, characterized in that the atomizer located perpendicular to the axis of the housing and made in the form of a perforated disk with holes is connected to the body in its lower part by means of at least three spokes the sprayer is formed by two surfaces, one of which, facing the diffuser, is a curved surface, while the curve of the nth order is the line forming this surface, and the second is the plane.