RU2539183C1

RU2539183C1 - Kochetov's centrifugal atomiser with active spray gun

Info

Publication number: RU2539183C1
Application number: RU2014101445/06A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева; Анна Михайловна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева; Анна Михайловна Стареева
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2015-01-20

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention relates to liquid and solution spraying devices and can be used in engine building, in the chemical and food industries. A centrifugal atomiser with an active spray gun includes a housing, in which a screw is pressed, and a liquid supply nozzle; the housing consists of two coaxial cylindrical sleeves attached to each other: a sleeve of a larger diameter and a sleeve of a smaller diameter; with that, inside the sleeve of the smaller diameter, coaxially to it, there located is a screw rigidly attached to its inner surface, for example pressed into it; besides, the outer surface of the screw represents a spiral groove, and inside the screw there is a hole with a screw thread, and in the sleeve of the larger diameter, coaxially to it, there located is a nozzle rigidly fixed in it, for example by means of a threaded connection, through a sealing gasket; with that, inside the nozzle there coaxially made is a cylindrical hole changed over into an axisymmetrically located diffuser that is connected to a cylindrical chamber formed with the inner surface of the sleeve of the smaller diameter and the end surface of the screw, and to the end surface of the sleeve of the smaller diameter there attached is an active spray gun of a rod type with blades, which is made in the form of a flattened tetrahedron attached to the end surface of the sleeve of the smaller diameter, the ribs of which are represented by rods with blades with limit stops, which are fixed on them so that there can be a possibility of their rotation against vortex flows leaving the atomiser screw; with that, the ribs of the tetrahedron base are also connected with rods to the blades and limit stops fixed on them.

EFFECT: improvement of spraying efficiency.

1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей и растворов и может применяться в двигателестроении, химической и пищевой 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 №2488038, F02C 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 Russian Federation No. 2488038, F02C 7/24, comprising a housing with a chamber, into which the screw is pressed in, with a throttle hole 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 прикреплен активный распылитель стержневого типа с лопастями, который выполнен в виде усеченного тетраэдра, закрепленного к торцевой поверхности втулки меньшего диаметра, ребрами которого являются стержни с закрепленными на них лопастями с упорами таким образом, чтобы была возможность их вращения от вихревых потоков, исходящих из шнека форсунки, при этом ребра основания тетраэдра также соединены стержнями с закрепленными на них лопастями и упорами.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 an active atomizer of the rod type is attached to the end surface of the sleeve of a smaller diameter opasti, which is made in the form of a truncated tetrahedron, fixed to the end surface of the sleeve of a smaller diameter, the ribs of which are rods with blades fixed to them with stops in such a way that they can be rotated from the vortex flows coming from the nozzle screw, while the ribs of the base of the tetrahedron also connected by rods with blades and stops fixed to them.

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 the screw thread 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 меньшего диаметра 4 прикреплен активный распылитель стержневого типа с лопастями, который выполнен в виде усеченного тетраэдра, закрепленного к торцевой поверхности втулки 4 меньшего диаметра, ребрами которого являются стержни 11 с закрепленными на них лопастями 12 с упорами 13 таким образом, чтобы была возможность их вращения от вихревых потоков, исходящих из шнека 1 форсунки, при этом ребра основания тетраэдра также соединены стержнями с закрепленными на них лопастями и упорами.An active atomizer of the rod type with blades is attached to the end surface of the sleeve of smaller diameter 4, which is made in the form of a truncated tetrahedron fixed to the end surface of the sleeve 4 of smaller diameter, the ribs of which are rods 11 with blades 12 fixed to them with stops 13 so that the possibility of their rotation from the vortex flows coming from the screw 1 of the nozzle, while the ribs of the base of the tetrahedron are also connected by rods with blades and stops fixed to them.

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 may 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 may 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 их взаимодействия с активным распылителем стержневого типа с лопастями, который выполнен в виде усеченного тетраэдра, закрепленного к торцевой поверхности втулки 4 меньшего диаметра.Additional crushing of liquid droplets occurs due to their interaction with the rod-type active atomizer with blades, which is made in the form of a truncated tetrahedron fixed to the end surface of the sleeve 4 of a smaller diameter.

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 with an active atomizer, comprising a housing in which the screw is pressed in and a fitting for supplying fluid, the housing consisting of two coaxial, interconnected, cylindrical bushings: a larger diameter sleeve and a smaller diameter sleeve, while coaxially inside the smaller sleeve she is located a screw, rigidly connected with its inner surface, for example, pressed into it, and the outer surface of the screw is a helical groove, and inside the screw there is a hole with a screw thread, and in a larger diameter coaxial to it, a fitting is located which is rigidly fixed in it, 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 a cylindrical chamber formed by the inner surface of the sleeve smaller diameter, and the end surface of the screw, and an active atomizer of the rod type with blades is attached to the end surface of the sleeve of a smaller diameter, distinguishing in that the active atomizer is made in the form of a truncated tetrahedron fixed to the end surface of a sleeve of a smaller diameter, the ribs of which are rods with blades fixed to them with stops so that they can be rotated from the vortex flows coming from the nozzle screw, while the ribs of the base of the tetrahedron are also connected by rods with blades and stops fixed to them.