RU2513403C1

RU2513403C1 - Disc-type sprinkler

Info

Publication number: RU2513403C1
Application number: RU2013109722/05A
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: 2013-03-05
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2014-04-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: every sprayer nozzle of the sprayer has casing composed of feed union with central bore and cylindrical sleeve with inner thread jointed and aligned therewith and expansion surface aligned with casing. Nozzle casing bottom part is screwed to the sleeve. Said nozzle is shaped to inverted barrel. Fluid flow swirler is made on barrel bottom to have at least two cylindrical inlets inclined to nozzle axis and made in nozzle end surface. Central cylindrical orifice is also made on nozzle end surface and communicated with nozzle mixing chamber communicated in its turn with diffuser outlet chamber.

EFFECT: higher spraying efficiency, power savings.

2 dwg

Description

Изобретение относится к центробежным распылителям, применяемым в химической и других отраслях промышленности для процессов, связанных с переработкой суспензий, растворов и эмульсий.The invention relates to centrifugal nebulizers used in chemical and other industries for processes associated with the processing of suspensions, solutions and emulsions.

Известен центробежный распылитель жидкости по а.с. СССР №154177, F26B 3/12, 1961 г., который представляют собой быстровращающийся диск и цилиндр с внутренними каналами различной формы (прототип).Known centrifugal atomizer fluid A. USSR No. 154177, F26B 3/12, 1961, which is a rapidly rotating disk and cylinder with internal channels of various shapes (prototype).

Недостатком такого распылителя является то, что получение тонкодисперсных распылов (капель диаметром 50…200 мкм) посредством таких распылителей сопряжено со значительными энергозатратами (около 15 кВт на 1 т жидкости) и необходимостью использования сложных и дорогостоящих приводных механизмов, так как он имеет большое лобовое сопротивление, обусловленное отрывом пограничного слоя и вихреобразованием при обтекании цилиндрических сопловых вставок. Другими существенными недостатками соплового распылителя являются высокая степень полидисперсности получаемого распыла и малый смоченный периметр каналов.The disadvantage of this sprayer is that the production of finely dispersed sprays (droplets with a diameter of 50 ... 200 microns) through such sprays is associated with significant energy consumption (about 15 kW per 1 ton of liquid) and the need to use complex and expensive drive mechanisms, since it has a large drag due to separation of the boundary layer and vortex formation during flow around cylindrical nozzle inserts. Other significant disadvantages of the nozzle atomizer are a high degree of polydispersity of the resulting spray and a small wetted channel perimeter.

Технический результат - повышение эффективности распыла и снижение энергозатрат.The technical result is an increase in spray efficiency and a reduction in energy consumption.

Это достигается тем, что в распылителе дисковом, содержащем корпус с внутренней камерой, в которой закреплены сопла, каждое из сопел содержит корпус, который выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием, и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой с внутренней резьбой и расширительной камерой, соосной корпусу, при этом соосно корпусу в его нижней части подсоединено к гильзе посредством резьбы сопло, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с по крайней мере двумя наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий, расположенных в торцевой поверхности сопла, где также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие, соединенное со смесительной камерой сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой.This is achieved by the fact that in a disk atomizer containing a housing with an internal chamber in which the nozzles are fixed, each nozzle comprises a housing which is made in the form of a supply fitting with a central hole and rigidly connected to it and a coaxial cylindrical sleeve with an internal thread and an expansion a chamber, coaxial to the housing, while the nozzle made in the form of an inverted nozzle, in the bottom of which a turbulent fluid flow swirl is connected to the sleeve, is aligned with the housing in its lower part and at least two inclined to the nozzle axis inputs in the form of cylindrical holes disposed in the end surface of the nozzle, which is also provided with a central cylindrical orifice, connected to the mixing chamber of the nozzle, sequentially connected to the diffuser outlet chamber.

На фиг.1 изображен общий вид предложенного распылителя, на фиг.2 - схема сопла.Figure 1 shows a General view of the proposed spray, figure 2 is a diagram of the nozzle.

Распылитель дисковый (фиг.1) имеет полый корпус 1 с крышкой 2, имеющей центральное отверстие 3 для подачи жидкости. Корпус 1 жестко соединен с валом 4, ось которого расположена перпендикулярно оси, соединяющей, по крайней мере, три радиальных сопла 5, которые закреплены на боковой поверхности корпуса 1.The disk atomizer (Fig. 1) has a hollow body 1 with a cover 2 having a central opening 3 for supplying liquid. The housing 1 is rigidly connected to the shaft 4, the axis of which is perpendicular to the axis connecting at least three radial nozzles 5, which are mounted on the side surface of the housing 1.

Каждое из сопел 5 (фиг.2) содержит корпус 6, который выполнен в виде подводящего штуцера с центральным отверстием 8, и жестко соединенной с ним и соосной цилиндрической гильзой 7 с внутренней резьбой 10. В цилиндрической гильзе 5 расположена расширительная камера 9, соосная корпусу. При этом соосно корпусу в его нижней части подсоединено к гильзе 7 посредством резьбы 10 сопло 11, выполненное в виде перевернутого стакана, в днище 12 которого выполнен турбулентный завихритель потока жидкости с по крайней мере двумя наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий 14 и 15, расположенных в торцевой поверхности сопла 11, образованной его днищем 12. В торцевой поверхности сопла 11 также выполнено центральное цилиндрическое дроссельное отверстие 13, соединенное со смесительной камерой 16 сопла, последовательно соединенной с диффузорной выходной камерой 17. Причем эффективные площади проходных сечений наклонных цилиндрических отверстий 14 и 15, взятые в совокупности, и центрального отверстия 13 равны между собой.Each of the nozzles 5 (Fig. 2) contains a housing 6, which is made in the form of a supply fitting with a central hole 8, and rigidly connected to it and a coaxial cylindrical sleeve 7 with an internal thread 10. In the cylindrical sleeve 5 there is an expansion chamber 9, coaxial to the housing . At the same time, the nozzle 11, made in the form of an inverted cup, is connected coaxially with the casing in its lower part to the sleeve 7 by means of a thread 10, in the bottom 12 of which a turbulent swirl of a fluid flow is made with at least two inlets in the form of cylindrical holes 14 and 15 located in the end surface of the nozzle 11 formed by its bottom 12. In the end surface of the nozzle 11 is also made a Central cylindrical throttle hole 13 connected to the mixing chamber 16 of the nozzle, connected in series hydrochloric diffuser with outlet chamber 17. Moreover, the effective area of flow sections of inclined cylindrical holes 14 and 15, taken in combination, and the center hole 13 are equal.

Распылитель дисковый работает следующим образом.The spray disk works as follows.

Рабочая жидкость через центральное отверстие 3 в крышке 2 подается во внутреннюю полость корпуса 1, где распределяется под действием центробежной силы кольцевым слоем по его боковой поверхности, равномерно создавая давление во всех радиальных соплах 5. При вращении жидкостного кольца создается давление, благодаря которому жидкость преодолевает местное сопротивление входа и поступает во внутреннюю полость сопел 5.The working fluid through the Central hole 3 in the cover 2 is fed into the inner cavity of the housing 1, where it is distributed under the action of centrifugal force by an annular layer along its lateral surface, uniformly creating pressure in all radial nozzles 5. When the fluid ring rotates, pressure is created, due to which the liquid overcomes input resistance and enters the internal cavity of the nozzles 5.

Распыляемая жидкость поступает в корпус 6 через центральное отверстие 8, затем в расширительную камеру 9, соосную корпусу 6. После камеры 10 жидкость направляется к соплу 11, где распределяется по нескольким направлениям: первое - по центральному цилиндрическому дроссельному отверстию 13 в смесительную камеру 16, а второе - в турбулентный завихритель потока жидкости с наклонными к оси сопла вводами в виде цилиндрических отверстий 14 и 15, также соединенных со смесительной камерой 16 сопла, где при взаимодействии этих встречающихся потоков происходит их дробление с образованием турбулентного потока, направляющегося к диффузорной выходной камере 17, где происходит дополнительное дробление капель жидкости при их столкновении друг с другом за счет расширяющегося турбулентного потока жидкости.The sprayed liquid enters the casing 6 through the central hole 8, then into the expansion chamber 9, coaxial to the casing 6. After the chamber 10, the liquid is directed to the nozzle 11, where it is distributed in several directions: the first through the central cylindrical throttle hole 13 into the mixing chamber 16, and the second - into a turbulent swirl of a fluid flow with inlets inclined to the nozzle axis in the form of cylindrical holes 14 and 15, also connected to the mixing chamber 16 of the nozzle, where during the interaction of these flows occurs um crushing them to form a turbulent flow heading to the diffuser outlet chamber 17, where the additional fragmentation of liquid droplets when they collide with each other due to the expanding of the turbulent fluid flow.

Использование предлагаемого распылителя по сравнению с известными позволяет приблизительно в 1,5 раза снизить частоту вращения вала 4 приводного механизма корпуса 1 и за счет этого упростить его конструкцию в повысить надежность, не менее чем в 2 раза снизить удельные энергозатраты на распыление жидкости.The use of the proposed sprayer in comparison with the known ones allows to reduce the rotational speed of the shaft 4 of the drive mechanism of the housing 1 by approximately 1.5 times and thereby simplify its design to increase reliability, and reduce the specific energy consumption for liquid spraying by at least 2 times.

Claims

A disk sprayer comprising a sprayer housing in which nozzles are fixed, each nozzle comprising a housing with a swirl chamber, characterized in that the housing is made in the form of a supply fitting with a central hole and rigidly connected to it and a coaxial cylindrical sleeve with internal thread and expansion a chamber, coaxial to the casing, while the nozzle made in the form of an inverted glass, in the bottom of which a turbulent swirl is made, is connected to the sleeve in a coaxial to the casing in its lower part liquid flow with at least two inclined to the nozzle axis inputs in the form of cylindrical holes disposed in the end surface of the nozzle, which is also provided with a central cylindrical orifice, connected to the mixing chamber of the nozzle, sequentially connected to the diffuser outlet chamber.