RU2644870C1

RU2644870C1 - Acoustic atomizer with dual liquid inlet

Info

Publication number: RU2644870C1
Application number: RU2017121332A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2017-06-19
Publication date: 2018-02-14

Abstract

FIELD: separation; mixing.

SUBSTANCE: invention relates to devices for spraying of liquids, solutions. In the acoustic atomizer, an additional flow divider, coaxially attached to the external diffuser, is made in the form of a cylindrical shell. On the end part of the cylindrical shell on the side opposite the diffuser, a perforated plate is fixed.

EFFECT: technical result of invention is the improvement in the efficiency of spraying.

1 cl, 1 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 акустический распылитель - форсунка по патенту РФ №2324112, содержащая корпус с размещенным внутри стаканом и стержнем с коническим буртиком, образующим генератор акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом, и распылитель, закрепленный в корпусе посредством кольца и выполненный в виде кольцевой полости, ограниченной цилиндрической гильзой, в которой равномерно расположены отверстия для подачи жидкости (прототип).The closest technical solution to the claimed object is an acoustic atomizer - nozzle according to the patent of Russian Federation No. 2324112, containing a housing with a glass and a rod with a conical bead placed inside, forming an acoustic oscillator in the form of a nozzle and resonator made in the form of concentric annular slots, a conical ring surface associated with the housing, and a spray mounted in the housing by means of a ring and made in the form of an annular cavity bounded by a cylindrical sleeve, in which but are holes for supplying the liquid (the 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 акустической форсунке с двойным вводом жидкости, содержащей корпус с размещенным внутри стаканом и стержнем с коническим буртиком, образующим генератор акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом, и распылитель, закрепленный в корпусе посредством кольца и выполненный в виде кольцевой полости, ограниченной цилиндрической гильзой, в которой равномерно расположены отверстия для подачи жидкости, резонатор выполнен в виде по крайней мере одной сферической полости, расположенной в теле центрального стержня, соосно расположенного в стакане, соосном корпусу, причем сферическая полость соединена калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями стакана и стержня со стороны конической поверхности буртика, а стержень расположен с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения, фиксируемого контргайками.This is achieved by the fact that in an acoustic nozzle with a dual fluid inlet containing a housing with a glass and a rod with a conical shoulder located inside it, forming an acoustic oscillator in the form of a nozzle and resonator made in the form of concentric annular slots, a ring with a conical surface connected to the body and a spray gun mounted in the housing by means of a ring and made in the form of an annular cavity bounded by a cylindrical sleeve in which openings for supplying liquid are uniformly arranged, the ator is made in the form of at least one spherical cavity located in the body of the central rod coaxially located in the glass, in the coaxial body, the spherical cavity being connected by a calibrated hole to an annular gap formed by the end planes of the glass and the rod on the side of the conical surface of the shoulder, and the rod is located with the possibility of fixed movement along the axis of the housing by means of a threaded connection fixed by locknuts.

На чертеже изображен общий вид акустической форсунки с двойным вводом жидкости.The drawing shows a General view of an acoustic nozzle with a dual fluid inlet.

Акустическая форсунка с двойным вводом жидкости содержит корпус 1 с размещенным внутри стаканом 12 и стержнем 11 с коническим буртиком, образующим генератор акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей 4 и 5. Кольцо 6 выполнено с конической поверхностью 7, связанное с корпусом 1, а распылитель 8 закреплен в корпусе 1 посредством кольца и выполнен в виде кольцевой полости 3, ограниченной цилиндрической гильзой с площадкой 9, в которой равномерно расположены отверстия 8 для подачи жидкости. Резонатор выполнен в виде по крайней мере одной сферической полости 16, расположенной в теле центрального стержня 11 с головкой 10, соосно расположенного в стакане 12, соосном корпусу 1, причем сферическая полость 16 соединена калиброванным отверстием 17 с кольцевой щелью 5, образованной торцевыми плоскостями стакана и стержня со стороны конической поверхности буртика 11, а стержень расположен с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса 1 посредством резьбового соединения, фиксируемого контргайками 15. Резонатор может быть выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели 5, образованной торцевыми плоскостями 13 стакана 12 и стержня 11 со стороны конической поверхности буртика, посредством установки между днищем стакана 12 и торцем стержня 11 со стороны, противоположной конической поверхности буртика, калиброванных прокладок 14, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний.An acoustic nozzle with a dual fluid inlet contains a housing 1 with a glass 12 located inside and a rod 11 with a conical shoulder forming an acoustic oscillator in the form of a nozzle and resonator made in the form of concentric annular slots 4 and 5. Ring 6 is made with a conical surface 7 connected with the housing 1, and the atomizer 8 is fixed in the housing 1 by means of a ring and is made in the form of an annular cavity 3 bounded by a cylindrical sleeve with a pad 9 in which the holes 8 for supplying liquid are evenly located. The resonator is made in the form of at least one spherical cavity 16, located in the body of the central rod 11 with the head 10, coaxially located in the glass 12, coaxial housing 1, and the spherical cavity 16 is connected by a calibrated hole 17 with an annular gap 5 formed by the end planes of the glass and the rod from the side of the conical surface of the shoulder 11, and the rod is located with the possibility of fixed movement along the axis of the housing 1 by means of a threaded connection fixed by lock nuts 15. The resonator may be it is possible to control the generated frequency of acoustic vibrations by adjusting the width of the annular gap 5 formed by the end planes 13 of the glass 12 and the rod 11 from the side of the conical surface of the shoulder, by installing between the bottom of the glass 12 and the end of the rod 11 from the side opposite the conical surface of the shoulder, calibrated gaskets 14, the thickness of which corresponds to a given frequency of acoustic vibrations.

Резонатор может быть выполнен в виде тороидальной полости (на чертеже не показано), ось которой расположена соосно корпусу, а полость соединена по крайней мере одним калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями стакана и стержня со стороны конической поверхности буртика.The resonator can be made in the form of a toroidal cavity (not shown in the drawing), the axis of which is located coaxially with the housing, and the cavity is connected by at least one calibrated hole with an annular gap formed by the end planes of the glass and the rod from the side of the conical surface of the shoulder.

Акустическая форсунка с двойным вводом жидкости работает следующим образом.Acoustic nozzle with dual fluid inlet works as follows.

Распыливающий агент, например воздух, подается по газовому каналу 2, где встречает на своем пути резонатор 16, выполненный в виде сферической полости, соединенной с соплом 4 посредством калиброванного отверстия 17. В результате прохождения резонатора 16 распыливающим агентом (например воздухом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию раствора, подаваемого в канал 3, из которого жидкость вытекает в виде пленки на площадку 9, а затем дробится под воздействием акустических колебаний воздуха на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с воздухом, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности 7 кольца 6.A spraying agent, for example air, is supplied through a gas channel 2, where it encounters a resonator 16 made in the form of a spherical cavity connected to the nozzle 4 by means of a calibrated hole 17. As a result of the passage of the resonator 16, a pulsating agent (for example, air) ripples in the latter pressure, creating acoustic vibrations, the frequency of which depends on the parameters of the resonator. The acoustic vibrations of the spraying agent contribute to a finer atomization of the solution supplied to the channel 3, from which the liquid flows in the form of a film to the platform 9, and then crushes under the influence of acoustic vibrations of air into small drops, resulting in the formation of a spray torch with air, the root angle which is determined by the angle of inclination of the conical surface 7 of the ring 6.

Возможен вариант, когда в теле центрального стержня 11 с головкой 10, соосно расположенного в стакане 12, соосном с корпусом 1, расположена трубка 18 для центрального ввода жидкости с по крайней мере тремя ответвлениями 19, расположенными перпендикулярно конической поверхности головки 10 центрального стержня 11.It is possible that in the body of the central rod 11 with the head 10, coaxially located in the glass 12, coaxial with the housing 1, there is a tube 18 for central fluid inlet with at least three branches 19 located perpendicular to the conical surface of the head 10 of the central rod 11.

Возможен вариант, когда к нижней части корпуса форсунки соосно прикреплен внешний диффузор 20 распылителя, а к центру торцевой поверхности головки 10 центрального стержня 11 прикреплен внутренний перфорированный диффузор 21, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси резонатора.It is possible that an external diffuser 20 of the atomizer is coaxially attached to the lower part of the nozzle body, and an internal perforated diffuser 21 is attached to the center of the end surface of the head 10 of the central shaft 11, so that the output sections of the external and internal diffusers lie in the same plane perpendicular to the axis of the resonator .

Возможен вариант, когда к внешнему диффузору 20 соосно прикреплен дополнительный рассекатель потока, выполненный в виде цилиндрической обечайки 22, на торцевой части которой, со стороны, противоположной диффузору 20, закреплена перфорированная пластина 23.It is possible that an additional flow divider coaxially attached to the external diffuser 20 is made in the form of a cylindrical shell 22, on the end part of which, on the side opposite to the diffuser 20, a perforated plate 23 is fixed.

Claims

An acoustic nozzle with a double fluid inlet, comprising a housing with a glass and a rod with a conical shoulder located inside it, forming an acoustic oscillator in the form of a nozzle and resonator made in the form of concentric annular slots, a ring with a conical surface connected to the body, and a spray mounted in the housing by means of a ring and made in the form of an annular cavity bounded by a cylindrical sleeve in which the holes for supplying liquid are uniformly located, the resonator is made in the form of at least one spherical cavity located in the body of the central rod coaxially located in the glass, coaxial to the body, and the spherical cavity is connected by a calibrated hole with an annular gap formed by the end planes of the glass and the rod on the side of the conical surface of the shoulder, and the rod is located with the possibility of fixed movement along the axis of the housing by means of a threaded connection fixed by locknuts, while the resonator is configured to control the generated frequency of the akus static vibrations by adjusting the width of the annular gap formed by the end planes of the glass and the rod from the side of the conical surface of the shoulder, by installing between the bottom of the glass and the end of the rod from the side opposite the conical surface of the shoulder, calibrated gaskets whose thickness corresponds to a given frequency of acoustic vibrations, the resonator is made in the form of a toroidal cavity, the axis of which is coaxial to the housing, and the cavity is connected by at least one calibrated hole to The front slit formed by the end planes of the glass and the rod from the side of the conical surface of the shoulder, while in the body of the central rod with the head, coaxially located in the glass, coaxial with the housing, there is a tube for central fluid inlet with at least three branches located perpendicular to the conical surface the head of the central rod, and an external diffuser of the atomizer is coaxially attached to the lower part of the nozzle body, and to the center of the end surface of the head of the central rod the internal perforated diffuser is attached in such a way that the output sections of the external and internal diffusers lie in one plane perpendicular to the axis of the resonator, characterized in that an additional flow divider coaxially attached to the external diffuser is made in the form of a cylindrical shell, on the end of which from the side opposite diffuser, fixed perforated plate.