RU2639699C1

RU2639699C1 - Acoustical head for atomizers for spraying liquids

Info

Publication number: RU2639699C1
Application number: RU2017114751A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2017-04-27
Filing date: 2017-04-27
Publication date: 2017-12-21

Abstract

FIELD: machine engineering.SUBSTANCE: in the acoustic head for atomizers for spraying liquids, an additional disc atomizer is attached to the bottom of the screw atomizer housing. The atomizer consists of a threaded sleeve with a central hole connected to the rod cavity by means of a calibrated hole, an upper disc rigidly connected to the threaded sleeve with a central hole, and a lower solid disc connected to the upper disc by at least three fasteners with the formation of a throttling gap between the discs.EFFECT: improved efficiency of liquid spraying.2 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 №2328349, F02C 7/24, содержащая корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом, и распылитель, служащий для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из генератора, и закрепленный в корпусе посредством полого стержня со шнековым завихрителем на конце и буртиком для размещения кольцевой площадки, на которую вытекает жидкость из распылителя (прототип).The closest technical solution to the claimed object is an acoustic atomizer-nozzle according to the patent of Russian Federation No. 2238349, F02C 7/24, comprising a housing with an acoustic oscillator located inside the nozzle and resonator, made in the form of concentric annular slots located in a plane perpendicular to the axis the housing, a ring with a conical surface associated with the housing, and a spray, which serves to form a liquid film that blocks the exit from the generator, and is fixed in the housing by a hollow zhnya swirler with a screw on the end and a shoulder to accommodate an annular platform on which the fluid flows from the atomizer (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 жидкости.EFFECT: increased efficiency of liquid spraying.

Это достигается тем, что в акустической головке к форсункам для распыливания жидкостей, содержащей корпус с патрубками для подвода распыливаемой жидкости и распыливающего агента, внутри которого размещен генератор акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненного в виде звукового генератора, образованного резонатором Гельмгольца, выполненного в виде, по крайней мере одной, сферической полости, расположенной в стенке кольца с конической поверхностью, которое через калиброванные прокладки соединено с корпусом, при этом сферическая полость звукового генератора соединена калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца с боковой конической поверхностью, выполненного на полом стержне, который расположен внутри корпуса, осесимметрично ему, и служит для формирования образующегося факела распыливаемой жидкости, поступающей через канал полого стержня к шнековому распылителю, жестко закрепленному на конце полого стержня, и служащему для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из звукового генератора, образованного резонатором Гельмгольца, а кольцо с боковой конической поверхностью, выполненное на полом стержне, расположено с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения, связывающего корпус с кольцом через калиброванные прокладки, причем резонатор Гельмгольца выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца, посредством установки между корпусом и кольцом с конической поверхностью, калиброванных прокладок, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний, в нижней части корпуса шнекового распылителя закреплен дополнительный дисковый распылитель, состоящий из резьбовой втулки с центральным отверстием, соединенным с полостью стержня посредством калиброванного отверстия, верхнего диска, жестко соединенного с резьбовой втулкой с центральным отверстием, и нижнего сплошного диска, соединенного с верхним диском посредством, по крайней мере, трех крепежных элементов с образованием дросселирующего зазора между дисками.This is achieved by the fact that in the acoustic head to the nozzles for spraying liquids, containing a housing with nozzles for supplying the sprayed liquid and the spraying agent, inside which is placed an acoustic oscillator in the form of a nozzle and resonator made in the form of a sound generator formed by a Helmholtz resonator made in the form of at least one spherical cavity located in the wall of the ring with a conical surface, which is connected through the calibrated gaskets to the body, while The cavity of the sound generator is connected by a calibrated hole to an annular gap formed by the end planes of the housing and the ring with a side conical surface, made on a hollow rod, which is located inside the housing, axisymmetrically to it, and serves to form the formed torch of the sprayed liquid entering through the channel of the hollow rod to a screw atomizer, rigidly fixed to the end of the hollow rod, and used to form a liquid film that blocks the output from the sound generator formed by a Helmholtz resonator, and a ring with a side conical surface made on a hollow rod is arranged to be fixedly moved along the axis of the housing by means of a threaded connection connecting the housing to the ring through calibrated gaskets, the Helmholtz resonator being configured to control the generated frequency of acoustic vibrations due to adjusting the width of the annular gap formed by the end planes of the housing and the ring by installing between the housing and With a tapered surface, calibrated gaskets, the thickness of which corresponds to a given frequency of acoustic vibrations, an additional disk atomizer is fixed in the lower part of the auger atomizer housing, consisting of a threaded sleeve with a central hole connected to the rod cavity by means of a calibrated hole, the upper disk rigidly connected to the threaded a sleeve with a central hole, and a lower solid disk connected to the upper disk by at least three fasteners s to form a throttle gap between the discs.

На чертеже изображен общий вид акустической головки к форсункам для распыливания жидкостей.The drawing shows a General view of the acoustic head to the nozzles for spraying liquids.

Акустическая головка к форсункам для распыливания жидкостей содержит корпус 1 с патрубками для подвода распыливаемой жидкости и распыливающего агента, например воздуха или газа. Внутри корпуса 1 размещен генератор акустических колебаний в виде сопла 4 и резонатора, выполненного в виде звукового генератора 13, образованного резонатором Гельмгольца. Резонатор Гельмгольца выполнен в виде, по крайней мере одной, сферической полости, расположенной в стенке кольца 9 с конической поверхностью 7, которое через калиброванные прокладки 11 соединено с корпусом 1.The acoustic head to the nozzles for spraying liquids contains a housing 1 with nozzles for supplying a sprayed liquid and a spraying agent, such as air or gas. Inside the housing 1 is placed an acoustic oscillator in the form of a nozzle 4 and a resonator made in the form of a sound generator 13 formed by a Helmholtz resonator. The Helmholtz resonator is made in the form of at least one spherical cavity located in the wall of the ring 9 with a conical surface 7, which is connected through the calibrated gaskets 11 to the housing 1.

Сферическая полость звукового генератора 13 соединена калиброванным отверстием 12 с кольцевой щелью 5, образованной торцевыми плоскостями корпуса 1 и кольца 6 с боковой конической поверхностью, выполненного на полом стержне 3, который расположен внутри корпуса 1, осесимметрично ему, и служит для формирования образующегося факела распыливаемой жидкости, поступающей через канал полого стержня 3.The spherical cavity of the sound generator 13 is connected by a calibrated hole 12 with an annular gap 5 formed by the end planes of the housing 1 and the ring 6 with a lateral conical surface, made on the hollow rod 3, which is located inside the housing 1, axisymmetrically to it, and serves to form the formed torch of the sprayed liquid flowing through the channel of the hollow rod 3.

Распыливающий агент, например воздух или любой другой газ, поступает в газовый канал 2, а из него через кольцевую щель 5, сопло 4, устремляется навстречу шнековому распылителю 8, жестко закрепленному на конце полого стержня 3 и служащему для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из звукового генератора 13, образованного резонатором Гельмгольца. Жидкость подается из полого стержня 3 со шнековым распылителем 8 с завихрением, перекрывая сопло 4 для выхода распыливающего агента. Кольцо 6 с боковой конической поверхностью, выполненное на полом стержне 3, расположено с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса 1 посредством резьбового соединения 10, связывающего корпус 1 с кольцом 9 через калиброванные прокладки 11.A spraying agent, such as air or any other gas, enters the gas channel 2, and from it through the annular slot 5, the nozzle 4, rushes towards the screw spray 8, rigidly fixed to the end of the hollow rod 3 and serving to form a liquid film that blocks the exit from sound generator 13 formed by the Helmholtz resonator. The fluid is supplied from the hollow rod 3 with a screw spray 8 with swirl, blocking the nozzle 4 to exit the spray agent. A ring 6 with a lateral conical surface, made on a hollow rod 3, is located with the possibility of fixed movement along the axis of the housing 1 by means of a threaded connection 10 connecting the housing 1 to the ring 9 through calibrated gaskets 11.

Резонатор Гельмгольца выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели 5, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца 6, посредством установки между корпусом 1 и кольцом 9 с конической поверхностью 7, калиброванных прокладок 11, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний.The Helmholtz resonator is configured to control the generated frequency of acoustic vibrations by adjusting the width of the annular gap 5 formed by the end planes of the housing and ring 6, by installing between the housing 1 and ring 9 with a conical surface 7, calibrated gaskets 11, the thickness of which corresponds to a given frequency of acoustic vibrations .

В нижней части корпуса 14 шнекового распылителя 8 закреплен дополнительный дисковый распылитель 16, состоящий из резьбовой втулки с центральным отверстием 17, соединенным с полостью стержня 3 посредством калиброванного отверстия 15, верхнего диска 18, жестко соединенного с резьбовой втулкой с центральным отверстием 17, и нижнего сплошного диска 19, соединенного с верхним диском 18 посредством, по крайней мере, трех крепежных элементов 21 с образованием дросселирующего зазора 20 между дисками 18 и 19.In the lower part of the housing 14 of the screw atomizer 8, an additional disk atomizer 16 is fixed, consisting of a threaded sleeve with a central hole 17 connected to the cavity of the rod 3 by means of a calibrated hole 15, an upper disk 18 rigidly connected to the threaded sleeve with a central hole 17, and a lower solid a disk 19 connected to the upper disk 18 by means of at least three fasteners 21 to form a throttling gap 20 between the disks 18 and 19.

Акустическая головка к форсункам для распыливания жидкостей работает следующим образом.The acoustic head to the nozzles for spraying liquids works as follows.

Распыливающий агент, например воздух, подается по газовому каналу 2, где встречает на своем пути звуковой генератор 13, выполненный в виде сферической полости, соединенной с соплом 4 посредством калиброванного отверстия 12. В результате прохождения звукового генератора 13 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 жидкости, подаваемого в канал 3. Из шнекового распылителя 8 жидкость вытекает в виде пленки навстречу распыливающему агенту, 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 9, которое через калиброванные прокладки 11 соединено с корпусом 1.The spraying agent, for example air, is supplied through the gas channel 2, where it meets on its way a sound generator 13 made in the form of a spherical cavity connected to the nozzle 4 by means of a calibrated hole 12. As a result of the passage of the sound generator 13 by a spraying agent (for example, air) into the latter causes pressure pulsations that create 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 liquid solution supplied to the channel 3. From the screw sprayer 8, the liquid flows in the form of a film towards the spraying agent, then it is crushed under the influence of acoustic vibrations of air into small droplets, resulting in the formation of a spray of sprayed solution with air. the root angle of which is determined by the angle of inclination of the conical surface 7 of the ring 9, which through calibrated gaskets 11 is connected to the housing 1.

Возможен вариант, когда на торцевой поверхности нижнего сплошного диска 19, соединенного с верхним диском 18 дополнительного дискового распылителя 16, выполнена канавка (на чертеже не показана) по форме спирали Архимеда, которая способствует увеличению факела распыленного раствора с воздухом за счет раскручивающейся формы канавки.It is possible that on the end surface of the lower solid disk 19 connected to the upper disk 18 of the additional disk sprayer 16, a groove (not shown) is made in the form of a Archimedes spiral, which helps to increase the spray pattern of the solution with air due to the untwisting shape of the groove.

Claims

1. The acoustic head to the nozzles for spraying liquids, comprising a housing with nozzles for supplying a spray liquid and a spraying agent, inside which is placed an acoustic oscillator in the form of a nozzle and resonator, made in the form of a sound generator formed by a Helmholtz resonator, made in the form of at least one spherical cavity located in the wall of the ring with a conical surface, which is connected through the calibrated gaskets to the body, while the spherical cavity is sound about the generator is connected by a calibrated hole with an annular gap formed by the end planes of the housing and the ring with a side conical surface, made on the hollow rod, which is located inside the housing, axisymmetrically to it, and serves to form the formed torch of the sprayed liquid entering through the channel of the hollow rod to the screw sprayer rigidly fixed to the end of the hollow rod and serving to form a liquid film blocking the output from the sound generator formed by the resonator Helmholtz ohm, and a ring with a lateral conical surface made on a hollow rod, is located with the possibility of fixed movement along the axis of the housing by means of a threaded connection connecting the housing to the ring through calibrated gaskets, and the Helmholtz resonator is configured to control the generated frequency of acoustic vibrations by adjusting the width an annular gap formed by the end planes of the housing and the ring by installing between the housing and the ring with a conical surface calibrated gaskets, the thickness of which corresponds to a given frequency of acoustic vibrations, characterized in that an additional disk atomizer is fixed in the lower part of the auger atomizer housing, consisting of a threaded sleeve with a central hole connected to the rod cavity by means of a calibrated hole, an upper disk rigidly connected to the threaded a sleeve with a Central hole, and a lower solid disk connected to the upper disk through at least three fasteners with about mation of the throttle gap between the discs.

2. The acoustic head to the nozzles for spraying liquids according to claim 1, characterized in that on the end surface of the lower solid disk connected to the upper disk of the additional disk atomizer, a groove is made in the shape of an Archimedes spiral, which helps to increase the spray of the solution with air due to spinning grooves.