RU2488038C1

RU2488038C1 - Swirler with active sprayer

Info

Publication number: RU2488038C1
Application number: RU2012107894/06A
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: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2013-07-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: proposed swirler comprises case with auger fitted therein and fluid feed pipe. Note here that auger outer surface represents a helical groove. Threaded opening is made inside auger. Cylindrical bore is made inside the union extending in axisymmetric diffuser connected with cylindrical chamber. Said case consists of two aligned interconnected cylindrical larger- and smaller-diameters sleeves.Note also that said auger is arranged inside smaller-diameter sleeve, aligned therewith and inserted in its inner surface. Note that union is arranged inside larger-diameter sleeve , aligned therewith and screwed thereon via seal gasket. Cylindrical chamber is composed by smaller-diameter sleeve inner surface and auger end surface. At least, two inclined rods are secured to smaller-diameter sleeve end surface to support sprayers composed of, for example, vanes resting on thrusts secured perpendicular to rods. Note also that said rods are inclined from nozzle axis, i.e. along conical surface, surface vertex being directed toward larger-diameter sleeve.

EFFECT: higher efficiency of spraying.

1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей и растворов и может применяться в двигателестроении, химической и пищевой отраслях промышленности.The invention relates to means for spraying liquids and solutions and can be used in engine building, chemical and food industries.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка по патенту РФ №2427402, F02С 7/24, содержащая корпус с камерой, в которую запрессован шнек, причем в днище корпуса выполнено дроссельное отверстие, а в верхней части размещен штуцер с цилиндрическим отверстием, диффузором и прокладкой (прототип).The closest technical solution to the claimed object is the nozzle according to the patent of the Russian Federation No. 2427402, F02C 7/24, containing a housing with a chamber in which the screw is pressed in, and a throttle hole is made in the bottom of the housing, and a fitting with a cylindrical hole, a diffuser and gasket (prototype).

Недостатком известной акустической форсунки является то, что она не обеспечивает высокой степени распыла.A disadvantage of the known acoustic nozzle is that it does not provide a high degree of atomization.

Технический результат - повышение эффективности распыления.The technical result is an increase in spraying efficiency.

Это достигается тем, что в центробежной форсунке с активным распылителем, содержащей корпус, в который запрессован шнек, и штуцер для подвода жидкости, корпус состоит из двух соосных, связанных между собой, цилиндрических втулок: втулки большего диаметра и втулки меньшего диаметра, при этом внутри втулки меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, например запрессованный в нее, причем внешняя поверхность шнека представляет собой винтовую канавку, а внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, а во втулке большего диаметра, соосно ей, расположен штуцер, жестко закрепленный в ней, например посредством резьбового соединения, через герметизирующую прокладку, при этом внутри штуцера соосно выполнено цилиндрическое отверстие, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор, который соединен с цилиндрической камерой, образованной внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра, и торцевой поверхностью шнека, а к торцевой поверхности втулки меньшего диаметра прикреплены, по крайней мере, два наклонно расположенных стержня, на каждом из которых закреплены активные распылители, например, выполненные в виде лопастей, опирающихся в нижней части на упоры, закрепленные на стержнях, перпендикулярно их осям, причем стержни наклонены в сторону от оси форсунки, т.е. по конической поверхности, вершина которой направлена в сторону втулки большего диаметра.This is achieved by the fact that in a centrifugal nozzle with an active atomizer containing a housing in which the screw is pressed in and a fitting for supplying fluid, the housing consists of two coaxial, interconnected, cylindrical bushings: a larger diameter sleeve and a smaller diameter sleeve, while inside smaller diameter bushings, coaxial to it, a screw is located, rigidly connected to its inner surface, for example, pressed into it, and the outer surface of the screw is a helical groove, and a screw hole is made inside the screw threaded, and in the sleeve of a larger diameter, coaxial to it, there is a fitting rigidly fixed therein, for example by means of a threaded connection, through a sealing gasket, while a cylindrical hole is made coaxially inside the fitting, passing into an axisymmetrically located diffuser, which is connected to the cylindrical chamber, formed by the inner surface of the sleeve of a smaller diameter, and the end surface of the screw, and at least two obliquely attached to the end surface of the sleeve of a smaller diameter rods, on each of which active nozzles are fixed, for example, made in the form of blades resting in the lower part on stops fixed to the rods perpendicular to their axes, the rods being inclined to the side from the nozzle axis, i.e. on a conical surface, the apex of which is directed towards the sleeve of a larger diameter.

На чертеже изображен общий вид центробежной форсунки с активным распылителем.The drawing shows a General view of a centrifugal nozzle with an active atomizer.

Центробежная форсунка с активным распылителем состоит из корпуса, состоящего из двух соосных, связанных между собой, цилиндрических втулок: втулки 5 большего диаметра и втулки 4 меньшего диаметра. Внутри втулки 4 меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек 1, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, например запрессованный в нее. Внешняя поверхность шнека 1 представляет собой винтовую канавку с правой (или левой) нарезкой. При этом между внутренней поверхностью втулки 4 меньшего диаметра и внешней поверхностью шнека 1 образована винтовая внешняя полость 3 шнека 1.A centrifugal nozzle with an active atomizer consists of a housing consisting of two coaxial, interconnected, cylindrical bushings: bushings 5 of larger diameter and bushings 4 of smaller diameter. Inside the sleeve 4 of a smaller diameter, coaxial to it, is a screw 1, rigidly connected to its inner surface, for example, pressed into it. The outer surface of the screw 1 is a helical groove with a right (or left) thread. Moreover, between the inner surface of the sleeve 4 of a smaller diameter and the outer surface of the screw 1, a helical external cavity 3 of the screw 1 is formed.

Внутри шнека 1 выполнено отверстие 2 с левой (или правой) винтовой нарезкой.Inside the screw 1, a hole 2 is made with a left (or right) screw thread.

При этом направление винтовой нарезки отверстия 2, выполненного внутри шнека 1, может быть противоположно направлению внешней винтовой канавки шнека.In this case, the direction of screw cutting of the hole 2 made inside the screw 1 can be opposite to the direction of the external screw groove of the screw.

Во втулке 5 большего диаметра, соосно ей, расположен штуцер 7, жестко закрепленный в ней, например посредством резьбового соединения, через герметизирующую прокладку 6. Внутри штуцера 7 соосно выполнено цилиндрическое отверстие 8, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор 9, который соединен с цилиндрической камерой 10, образованной внутренней поверхностью втулки 4 меньшего диаметра, и торцевой поверхностью шнека 1.In the sleeve 5 of a larger diameter, coaxially to it, there is a fitting 7, rigidly fixed therein, for example by means of a threaded connection, through a sealing gasket 6. Inside the fitting 7, a cylindrical hole 8 is coaxially made, passing into an axisymmetrically located diffuser 9, which is connected to the cylindrical chamber 10 formed by the inner surface of the sleeve 4 of smaller diameter, and the end surface of the screw 1.

К торцевой поверхности втулки 4 меньшего диаметра прикреплены, по крайней мере, два наклонно расположенных стержня 11, на каждом из которых закреплены активные распылители 12, например, выполненные в виде лопастей, опирающихся в нижней части на упоры 13, закрепленные на стержнях 11, перпендикулярно их осям, причем стержни наклонены в сторону от оси форсунки, т.е. по конической поверхности, вершина которой направлена в сторону втулки 5 большего диаметра.At least two obliquely spaced rods 11 are attached to the end surface of the sleeve 4 of smaller diameter, on each of which active nozzles 12 are mounted, for example, made in the form of blades resting in the lower part on the stops 13, mounted on the rods 11, perpendicular to them axes, and the rods are inclined away from the axis of the nozzle, i.e. on a conical surface, the apex of which is directed towards the sleeve 5 of a larger diameter.

Центробежная форсунка с активным распылителем для распыливания жидкостей работает следующим образом.A centrifugal nozzle with an active atomizer for spraying liquids works as follows.

Жидкость подается по цилиндрическому отверстию 8 штуцера 7 в диффузор 9, а из него в камеру 10, из которой под давлением поступает одновременно по двум направлениям: во-первых, в винтовую внешнюю полость шнека 1, образуя внешний вращающийся поток жидкости, и во-вторых, в отверстие 2 с винтовой нарезкой, образуя внутренний вращающийся поток жидкости.The fluid is supplied through a cylindrical hole 8 of the nozzle 7 into the diffuser 9, and from it into the chamber 10, from which it simultaneously flows under pressure in two directions: firstly, into the screw external cavity of the screw 1, forming an external rotating fluid flow, and secondly , in the hole 2 with a screw thread, forming an internal rotating fluid flow.

На выходе из форсунки встречаются два вращающихся потока жидкости, причем один поток, например внутренний, совершает вращение в сторону, противоположную внешнему потоку, идущему по шнеку 1, либо может совершать попутное (одинаковое) вращение, если направление винтовых канавок совпадает. При взаимодействии вращающихся потоков на выходе из форсунки происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет их соударения в попутных или противоположно вращающихся потоках жидкости (внешнего и внутреннего). При этом суммарный мелкодисперсный вращающийся поток на выходе может иметь направление вращения, которое определяется гидравлическим сопротивлением соответственно внешней или внутренней винтовых полостей и канавок шнека 1, а может быть стационарным, в случае противоположного направления вращения потоков, и равенства их приведенных массовых скоростей. Шнек 1 форсунки может быть выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира.At the exit of the nozzle, there are two rotating fluid flows, moreover, one flow, for example, the internal one, rotates in the direction opposite to the external flow going along the screw 1, or it can perform the associated (same) rotation if the direction of the screw grooves coincides. In the interaction of rotating flows at the outlet of the nozzle, additional dropping of liquid droplets occurs due to their collision in the associated or opposite rotating fluid flows (external and internal). In this case, the total finely dispersed rotating stream at the outlet can have a direction of rotation, which is determined by the hydraulic resistance of the external or internal screw cavities and grooves of the screw 1, respectively, and can be stationary, in the case of the opposite direction of rotation of the flows, and the equality of their reduced mass velocities. The nozzle screw 1 can be made of solid materials: tungsten carbide, ruby, sapphire.

Дополнительное дробление капель жидкости происходит за счет наклонно расположенных стержней 11, на каждом из которых закреплены активные распылители 12, например, выполненные в виде лопастей, опирающихся в нижней части на упоры 13, закрепленные на стержнях 11.Additional crushing of liquid droplets occurs due to inclined rods 11, on each of which active nozzles 12 are mounted, for example, made in the form of blades resting in the lower part on stops 13, mounted on rods 11.

При среднем давлении подаваемой через цилиндрическое отверстие 8 жидкости под давлением 6…9 МПа обеспечивается распыление от 400 до 1000 кг/ч жидкости. Форсунка проста в изготовлении и обслуживании.At an average pressure supplied through a cylindrical hole 8 of the liquid under a pressure of 6 ... 9 MPa, spraying is provided from 400 to 1000 kg / h of liquid. The nozzle is easy to manufacture and maintain.

Claims

A centrifugal nozzle containing a housing into which the screw is pressed in, a fitting for supplying fluid, the outer surface of the screw being a helical groove, and a screw-threaded hole inside the screw; a cylindrical chamber, characterized in that the housing consists of two coaxial, interconnected cylindrical bushings: bushings of a larger diameter and bushings of a smaller diameter, wherein the screw is located inside the sleeve of a smaller diameter, coaxial to it and rigidly connected to its inner surface, for example, pressed into it, and the fitting is located in the sleeve of a larger diameter, coaxial to it and rigidly fixed to it, for example, by means of a threaded connection through a gasket, a cylindrical chamber is formed the inner surface of the sleeve of a smaller diameter and the end surface of the screw, and to the end surface of the sleeve of a smaller diameter are attached at least two obliquely spaced rods on each of the cat Spray guns are fixed, made, for example, in the form of blades resting in the lower part on stops fixed to the rods perpendicular to their axes, the rods being inclined to the side from the nozzle axis, i.e. on a conical surface, the apex of which is directed towards the sleeve of a larger diameter.