Изобретение относится к технике распыления жидкостей.The invention relates to techniques for spraying liquids.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является форсунка по патенту РФ №2411087, В05В 1/34, 2009 г., которая содержит корпус, штуцер и, соосно расположенную с ними, вставку-завихритель, при этом в штуцере выполнено входное цилиндрическое отверстие, соединенное с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе, а в нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу сопло с конфузором и выходным цилиндрическим дроссельным отверстием, при этом диффузор и конфузор соосно соединены с цилиндрической полостью корпуса, в которой установлена цилиндрическая вставка-завихритель, имеющая внешние периферийные винтообразные нарезные каналы, а внутри которой выполнен расширяющийся конический канал для подвода жидкости из цилиндрического отверстия, выполненного в штуцере (прототип).The closest technical solution to the claimed object is the nozzle according to the patent of the Russian Federation No. 2411087, B05B 1/34, 2009, which contains a housing, a fitting and a swirl insert coaxially located with them, while the inlet has a cylindrical inlet connected to with a diffuser made axisymmetrically in the casing, and in the lower part of the casing an nozzle with a confuser and an outlet cylindrical throttle bore is located axisymmetrically to the casing, while the diffuser and confuser are coaxially connected to the cylindrical cavity of the casing, in which A swirl mounted cylindrical swirl insert having external peripheral helical threaded channels, and inside of which an expanding conical channel is made for supplying fluid from a cylindrical hole made in the fitting (prototype).
Недостатком известной форсунки для распыления жидкости является то, что при высокой скорости вращения жидкости в сопле форсунки возникает воздушный вихрь, ухудшающий вход жидкости в сопло и снижающий производительность и качество распыления жидкости форсункой.A disadvantage of the known nozzle for spraying liquid is that at a high speed of rotation of the liquid, an air vortex arises in the nozzle of the nozzle, which worsens the fluid entry into the nozzle and reduces the productivity and quality of the liquid sprayed by the nozzle.
Технический результат - повышение качества распыления жидкости, производительности форсунки, уменьшение гидравлических потерь.EFFECT: improved quality of liquid atomization, nozzle productivity, reduced hydraulic losses.
Это достигается тем, что в форсунке, содержащей корпус, штуцер и, соосно расположенную с ними, вставку-завихритель, при этом в штуцере выполнено входное цилиндрическое отверстие, соединенное с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе, а в нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу сопло с конфузором и выходным цилиндрическим дроссельным отверстием, при этом диффузор и конфузор соосно соединены с цилиндрической полостью корпуса, в которой установлена цилиндрическая вставка-завихритель, имеющая внешние периферийные винтообразные нарезные каналы, а внутри которой выполнен расширяющийся конический канал для подвода жидкости из цилиндрического отверстия, выполненного в штуцере, причем вставка-завихритель фиксируется в нижней части корпуса посредством простановочной втулки с, по крайней мере, тремя винтообразными сквозными пазами, расположенными на цилиндрической оболочке, втулки, при этом простановочная втулка расположена между нижнем срезом вставки-завихрителя и верхним срезом конфузора в сопле, и образует таким образом цилиндрическую камеру смешения, соосную с корпусом.This is achieved by the fact that in the nozzle containing the housing, the nozzle and the swirl insert coaxially located with them, the inlet has a cylindrical inlet opening connected to the diffuser made axisymmetrically in the housing, and the nozzle is located axisymmetrically to the housing with a confuser and an outlet cylindrical throttle aperture, while the diffuser and confuser are coaxially connected to the cylindrical cavity of the housing in which the cylindrical swirl insert is installed, having external peripheral screw-shaped threaded channels, and inside of which there is an expanding conical channel for supplying fluid from a cylindrical hole made in the fitting, the swirl insert being fixed in the lower part of the housing by means of an insert sleeve with at least three screw-like through grooves located on the cylindrical shell, bushings, wherein the insert sleeve is located between the lower cut of the swirl insert and the upper cut of the confuser in the nozzle, and thus forms a cylindrical chamber with Addressing coaxial with the casing.
На чертеже представлен продольный разрез форсунки.The drawing shows a longitudinal section of a nozzle.
Форсунка для распыления жидкости состоит из корпуса 1 и, соосно расположенного, и жестко связанного с ним в верхней части, штуцера 2 с входным цилиндрическим отверстием 3, соединенным с диффузором 4, выполненным осесимметрично в корпусе 1. В нижней части корпуса расположено осесимметрично корпусу 1 сопло 5 с конфузором 11 и выходным цилиндрическим дроссельным отверстием 12. Диффузор 4 и конфузор 11 соосно соединены с цилиндрической полостью 8 корпуса 1, в которой установлена цилиндрическая вставка-завихритель 6, имеющая внешние периферийные винтообразные нарезные каналы 13, а внутри которой выполнен расширяющийся конический канал 7 для подвода жидкости из цилиндрического отверстия 3, выполненного в штуцере 2. Вставка-завихритель 6 фиксируется в нижней части корпуса 1 посредством простановочной втулки 9 с, по крайней мере, тремя винтообразными сквозными пазами, расположенными на цилиндрической оболочке втулки 9. Простановочная втулка 9 расположена между нижнем срезом вставки-завихрителя 6 и верхним срезом конфузора 11 в сопле 5, и образует таким образом цилиндрическую камеру смешения 10, соосную с корпусом 1.The nozzle for spraying liquid consists of a housing 1 and, coaxially located, and rigidly connected with it in the upper part, a fitting 2 with an inlet cylindrical hole 3 connected to a diffuser 4, made axisymmetrically in the housing 1. In the lower part of the housing is located axisymmetrically to the housing 1 nozzle 5 with a confuser 11 and an outlet cylindrical throttle hole 12. The diffuser 4 and the confuser 11 are coaxially connected to the cylindrical cavity 8 of the housing 1, in which a cylindrical swirl insert 6 is installed, having external peripheral screw shaped threaded channels 13, and inside of which an expanding conical channel 7 is made for supplying fluid from a cylindrical hole 3 made in the fitting 2. The swirl insert 6 is fixed in the lower part of the housing 1 by means of an insert sleeve 9 with at least three screw-through grooves located on the cylindrical shell of the sleeve 9. The spacer sleeve 9 is located between the lower cut of the insert-swirl 6 and the upper cut of the confuser 11 in the nozzle 5, and thus forms a cylindrical mixing chamber 10, coaxial with the housing 1.
Форсунка для распыления жидкости работает следующим образом.The nozzle for spraying liquid works as follows.
Жидкость в корпус 1 поступает через канал 3 подвода жидкости в штуцере 2, а затем в центральное цилиндрическое отверстие 8. Жидкость начинает свою закрутку в периферийных каналах вставки-завихрителя 6, и одновременно движется в осевом направлении по расширяющимуся коническому каналу 7. Винтообразные пазы, расположенными на цилиндрической оболочке втулки 9 способствуют объемной крутке с мелкодисперсным дроблением потока. В камере смешения 10 происходит взаимодействие этих потоков с их дополнительной турбулизацией и дроблением с образованием мелкодисперсной фазы. Такой поток жидкости на выходе из сопла 5 хорошо раскрывается за счет центробежных сил, возникающих от вращения жидкости, и мелкодисперсно распределяется внутри конусообразного факела за счет турбулентного течения по оси сопла 5.The fluid enters the housing 1 through the fluid supply channel 3 in the fitting 2, and then into the central cylindrical hole 8. The fluid begins to swirl in the peripheral channels of the swirl insert 6, and simultaneously moves axially along the expanding conical channel 7. Helical grooves located on the cylindrical shell of the sleeve 9 contribute to volumetric twisting with fine crushing flow. In the mixing chamber 10, these flows interact with their additional turbulization and crushing with the formation of a finely dispersed phase. Such a fluid flow at the exit of the nozzle 5 is well disclosed due to centrifugal forces arising from the rotation of the liquid, and is finely dispersed inside the cone-shaped plume due to the turbulent flow along the axis of the nozzle 5.