RU2635603C2 - Centrifugal atomizer - Google Patents

Centrifugal atomizer Download PDF

Info

Publication number
RU2635603C2
RU2635603C2 RU2016117212A RU2016117212A RU2635603C2 RU 2635603 C2 RU2635603 C2 RU 2635603C2 RU 2016117212 A RU2016117212 A RU 2016117212A RU 2016117212 A RU2016117212 A RU 2016117212A RU 2635603 C2 RU2635603 C2 RU 2635603C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
cross
channels
diameter
swirl chamber
Prior art date
Application number
RU2016117212A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016117212A (en
Inventor
Валерий Илларионович Гергель
Анатолий Владимирович Гуцалюк
Владислав Авенирович Тарновский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ПРОСТОР"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ПРОСТОР" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ПРОСТОР"
Priority to RU2016117212A priority Critical patent/RU2635603C2/en
Publication of RU2016117212A publication Critical patent/RU2016117212A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2635603C2 publication Critical patent/RU2635603C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/34—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
    • B05B1/3405—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl
    • B05B1/341—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet
    • B05B1/3421—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber
    • B05B1/3426—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber the channels emerging in the swirl chamber perpendicularly to the outlet axis

Landscapes

  • Nozzles (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering.
SUBSTANCE: atomizer comprises a body, a nozzle, a swirl chamber located coaxially to the nozzle, and inlet channels for liquid supply. Besides it the nozzle comprises an insert made in the form of a hollow cylinder and having tangential channels, and a liner. The liner is made in form of two-stage cylinder which at the end of the stage of smaller diameter passes into the cone located in the swirl chamber. Vertex of cone is directed towards the nozzle. Thread and longitudinal grooves are made on the cylindrical surface of stage of larger-diameter. Ratio of sum of cross-sectional areas of inlet channels for liquid supply to sum of areas of cross-section of tangential channels ranges is from 2 to 15. Ratio of nozzle channel diameter to swirl chamber diameter is from 0.5 to 1.0. Ratio of cross-section area of the nozzle channel to the sum of cross-sectional area of the tangential channels ranges from 5 to 28. The tangential channels are made in the insert.
EFFECT: extension of technical means stock for liquid spraying.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкости и может быть использовано в различных отраслях техники, в частности, в противопожарной.The invention relates to a device for spraying liquid and can be used in various fields of technology, in particular, in fire fighting.

Известна центробежная вихревая форсунка из описания изобретения к патенту РФ 2533099, опублик. 20.11.2014. Данная форсунка содержит корпус, накидную гайку, вкладыш, сопло и диск, примыкающий к торцу вкладыша.Known centrifugal vortex nozzle from the description of the invention to the patent of the Russian Federation 2533099, published. 11/20/2014. This nozzle contains a housing, a union nut, a liner, a nozzle and a disk adjacent to the end face of the liner.

Вкладыш имеет по крайней мере три сужающихся по потоку тангенциальных канала, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, а также камеру закручивания, соединенную с тангенциальными каналами, соосное корпусу дроссельное отверстие, расположенное в нижней части вкладыша, к торцу которого со стороны тангенциальных каналов перпендикулярно оси корпуса примыкает диск.The insert has at least three tangential channels tapering along the stream located in a plane perpendicular to the housing axis, as well as a swirl chamber connected to the tangential channels, a throttle hole coaxial to the housing located in the lower part of the insert, to the end of which from the tangential channel side is perpendicular to the axis case adjoins a disk.

В торцевой поверхности накидной гайки осесимметрично корпусу выполнено центральное отверстие, состоящее из цилиндрической части и конической части. К торцевой поверхности накидной гайки осесимметрично корпусу крепится пластинчатый распылитель, состоящий из перпендикулярных оси корпуса и параллельных между собой двух пластин, одна из которых имеет центральное отверстие, а вторая пластина выполнена сплошной и крепится к первой посредством крепежных элементов, включающих в себя винт, и простановочные калиброванные шайбы, устанавливаемые между пластинами, а также между торцевой поверхностью накидной гайки и первой пластиной. Вторая пластина пластинчатого распылителя выполнена не плоской, а выпуклой или вогнутой, причем вершина выпуклой поверхности может быть направлена как в сторону торцевой поверхности накидной гайки, так и от нее. Кроме того, вторая пластина пластинчатого распылителя выполнена перфорированной на участке, ограниченном простановочными калиброванными шайбами, устанавливаемыми между пластинами пластинчатого распылителя.In the end surface of the union nut, a central bore is made axisymmetrically to the body, consisting of a cylindrical part and a conical part. A plate spray gun is mounted axisymmetrically to the body end face of the cap nut, consisting of perpendicular to the body axis and two plates parallel to each other, one of which has a central hole, and the second plate is solid and is attached to the first by means of fasteners including a screw and mounting calibrated washers installed between the plates, as well as between the end surface of the union nut and the first plate. The second plate of the plate spray is not made flat, but convex or concave, and the top of the convex surface can be directed both towards the end surface of the union nut and away from it. In addition, the second plate of the plate spray gun is perforated in the area limited by the calibrated washers installed between the plates of the plate spray gun.

Недостатком известной форсунки является сложность конструкции, большая трудоемкость изготовления.A disadvantage of the known nozzle is the complexity of the design, the high complexity of manufacturing.

Упомянутые выше недостатки отсутствуют у центробежной форсунки, известной из описания к свидетельству 26452 на полезную модель, опубликованному 10.12.2002, и которая рассмотрена в качестве наиболее близкого аналога. Данная форсунка состоит из корпуса с тремя тангенциальными входными каналами, расположенными под углом 120° друг относительно друга, камеры закручивания и сопла. Геометрические центры сопла и камеры закручивания находятся на одной оси, а диаметр сопла dс, диаметр входных каналов dвх, диаметр выходного отверстия сопла dвых и длина сопла L связаны соотношениями dc/dвх=3,0…3,5; dc/dвых=4,0…5,0; dc/L=1,0…1,5.The drawbacks mentioned above are absent in the centrifugal nozzle, known from the description of certificate 26452 for utility model published on December 10, 2002, and which is considered as the closest analogue. This nozzle consists of a housing with three tangential inlet channels located at an angle of 120 ° relative to each other, a swirl chamber and a nozzle. The geometric centers of the nozzle and the swirl chamber are on the same axis, and the nozzle diameter dc, the diameter of the inlet channels din, the diameter of the nozzle outlet dout and the length of the nozzle L are connected by the ratios dc / din = 3.0 ... 3.5; dc / dout = 4.0 ... 5.0; dc / L = 1.0 ... 1.5.

Недостатком известной центробежной форсунки является низкая эффективность из-за неравномерности распределения мелкодисперсной фазы жидкости в факеле.A disadvantage of the known centrifugal nozzle is low efficiency due to the uneven distribution of the finely dispersed phase of the liquid in the flare.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения эффективности форсунки.The present invention solves the problem of increasing the efficiency of the nozzle.

Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств для распыления жидкости.The technical result consists in expanding the arsenal of technical means for spraying liquid.

Для достижения указанного технического результата предлагаемая форсунка, как наиболее близкая к ней, содержит сопло, камеру завихрения, расположенную соосно соплу, тангенциальные каналы, входные каналы для подачи жидкости, в отличие от прототипа, снабжена вставкой, выполненной в виде полого цилиндра, и вкладышем, выполненным в виде двухступенчатого цилиндра, переходящего на конце ступени с меньшим диаметром в конус, расположенный в камере завихрения, вершина которого направлена в сторону сопла, а на цилиндрической поверхности ступени с большим диаметром выполнена резьба и продольные канавки, при этом отношение суммы площадей поперечного сечения входных каналов Sвх.к для подачи жидкости к сумме площадей поперечного сечения тангенциальных каналов Sт.к составляет от 2 до 15, отношение диаметра канала сопла Dc к диаметру камеры завихрения Dк.з составляет от 0,5 до 1,0 и отношение площади поперечного сечения канала сопла Sc к сумме площади поперечного сечения тангенциальных каналов Sт.к составляет от 5 до 28, а тангенциальные каналы выполнены во вставке.To achieve the technical result, the proposed nozzle, as closest to it, contains a nozzle, a swirl chamber located coaxially with the nozzle, tangential channels, inlet channels for supplying liquid, in contrast to the prototype, equipped with an insert made in the form of a hollow cylinder and a liner, made in the form of a two-stage cylinder passing at the end of the stage with a smaller diameter into a cone located in the swirl chamber, the apex of which is directed towards the nozzle, and on the cylindrical surface of the stage with thread and longitudinal grooves are made with a large diameter, while the ratio of the sum of the cross-sectional areas of the input channels Sin.k for liquid supply to the sum of the cross-sectional areas of the tangential channels St.k is from 2 to 15, the ratio of the diameter of the nozzle channel Dc to the diameter of the swirl chamber Dк. h is from 0.5 to 1.0 and the ratio of the cross-sectional area of the nozzle channel Sc to the sum of the cross-sectional area of the tangential channels St.k is from 5 to 28, and the tangential channels are made in the insert.

На чертеже изображен продольный разрез заявляемой центробежной форсунки.The drawing shows a longitudinal section of the inventive centrifugal nozzle.

Форсунка содержит полый корпус 1 с внутренней резьбой, сопло 2, закрепленное соосно с помощью резьбового соединения в корпусе 1 и выполненное в виде двухступенчатой втулки, на нижней ступени которой выполнена наружная резьба, камеру 3 завихрения, вставку 4, выполненную в виде полого цилиндра и имеющую, например, четыре тангенциальных канала 9, вкладыш, выполненный в виде двухступенчатого цилиндра со ступенями 5 и 6 с меньшим и большим диаметрами соответственно, переходящий в конус 7 на конце ступени 5, которая расположена во вставке 4 с возможностью упора одного из ее торцов в выступ ступени 6, а другого ее торца - в торцевую поверхность сопла 2. В камере 3 завихрения расположен конус 7, вершина которого направлена в сторону сопла 2.The nozzle comprises a hollow body 1 with an internal thread, a nozzle 2 fixed coaxially with a threaded connection in the housing 1 and made in the form of a two-stage sleeve, on the lower stage of which an external thread is made, a swirl chamber 3, an insert 4 made in the form of a hollow cylinder and having for example, four tangential channels 9, an insert made in the form of a two-stage cylinder with steps 5 and 6 with smaller and larger diameters, respectively, passing into a cone 7 at the end of the step 5, which is located in the insert 4 with Tew abutment of one of its ends a projection stage 6, while its other end - the end surface of the nozzle 2. The swirl chamber 3 is cone 7 whose apex is directed toward the nozzle 2.

На боковой поверхности ступени 6 выполнены резьба и, например, четыре продольных канавки, образующие с внутренней поверхностью корпуса 1 входные каналы 8 для подачи жидкости, которые связаны с тангенциальными каналами 9 через кольцевую полость 10.A thread and, for example, four longitudinal grooves are formed on the lateral surface of the step 6, forming inlet channels 8 for supplying liquid with the inner surface of the housing 1, which are connected to the tangential channels 9 through the annular cavity 10.

Сопло 2 имеет канал 12 диаметром Dc и конический выход 11.The nozzle 2 has a channel 12 with a diameter of Dc and a conical outlet 11.

Для повышения эффективности форсунки предусмотрены следующие соотношения:To increase the efficiency of the nozzle, the following ratios are provided:

- отношение суммы площадей поперечного сечения входных каналов Sвх.к для подачи жидкости к сумме площадей поперечного сечения тангенциальных каналов Sт.к составляет от 2 до 15;- the ratio of the sum of the cross-sectional areas of the input channels Sin.k for liquid supply to the sum of the cross-sectional areas of the tangential channels St.k is from 2 to 15;

- отношение диаметра канала сопла Dc к диаметру камеры завихрения Dк.з составляет от 0,5 до 1,0;- the ratio of the diameter of the nozzle channel Dc to the diameter of the swirl chamber Dk.z is from 0.5 to 1.0;

- отношение площади поперечного сечения канала сопла Sc к сумме площадей поперечного сечения тангенциальных каналов Sт.к составляет от 5 до 28.- the ratio of the cross-sectional area of the nozzle channel Sc to the sum of the cross-sectional areas of the tangential channels St.k is from 5 to 28.

За пределами отношений, указанных выше, эффективность форсунки снижается.Outside of the relationships mentioned above, nozzle efficiency is reduced.

Форсунка работает следующим образом.The nozzle works as follows.

Жидкость под давлением поступает по каналам 8 для подачи жидкости в кольцевую полость 10, из которой по тангенциальным каналам 9 поступает в камеру 3 завихрения, где приобретает вращательное движение относительно оси форсунки и попадает на поверхность конуса 7, за счет которого увеличивается скорость вихревого потока, который устремляется в канал 12, затем - в конический выход 11 сопла 2, и на выходе из последнего под действием центробежных сил распыляется.Liquid under pressure enters through channels 8 for supplying liquid to the annular cavity 10, from which through tangential channels 9 it enters the turbulence chamber 3, where it acquires a rotational motion about the axis of the nozzle and enters the surface of the cone 7, due to which the speed of the vortex flow increases, which rushes into the channel 12, then into the conical outlet 11 of the nozzle 2, and at the exit from the latter is sprayed under the action of centrifugal forces.

Предложенная конструкция форсунки при рабочих давлениях от 5 до 15 МПа обеспечивает угол раскрытия водяного факела не менее 110° и получение гомогенного потока высокодисперсной жидкости с диаметром капель не более 50 мкм.The proposed nozzle design at operating pressures of 5 to 15 MPa provides an opening angle of the water plume of at least 110 ° and a homogeneous flow of highly dispersed liquid with a droplet diameter of not more than 50 μm.

В уровне техники не выявлено решение, имеющее признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого технического решения, что говорит о его соответствии критерию «новизна».In the prior art, no solution has been identified that has features that match the distinguishing features of the claimed technical solution, which indicates its compliance with the criterion of "novelty."

В уровне техники не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого технического решения, что говорит о его соответствии критерию «изобретательский уровень».In the prior art, no solutions have been identified that have features that match the distinctive features of the claimed technical solution, which indicates its compliance with the criterion of "inventive step".

Claims (2)

1. Центробежная форсунка, содержащая корпус, сопло, камеру завихрения, расположенную соосно соплу, тангенциальные каналы, входные каналы для подачи жидкости, отличающаяся тем, что она снабжена вставкой, выполненной в виде полого цилиндра, и вкладышем, выполненным в виде двухступенчатого цилиндра, переходящего на конце ступени с меньшим диаметром в конус, расположенный в камере завихрения, вершина которого направлена в сторону сопла, а на цилиндрической поверхности ступени с большим диаметром выполнена резьба и продольные канавки, при этом отношение суммы площадей поперечного сечения входных каналов Sвх.к для подачи жидкости к сумме площадей поперечного сечения тангенциальных каналов Sт.к составляет от 2 до 15, отношение диаметра канала сопла Dс к диаметру камеры завихрения Dк.з составляет от 0,5 до 1,0 и отношение площади поперечного сечения канала сопла Sс к сумме площади поперечного сечения тангенциальных каналов Sт.к составляет от 5 до 28, а тангенциальные каналы выполнены во вставке.1. A centrifugal nozzle containing a housing, a nozzle, a swirl chamber located coaxially with the nozzle, tangential channels, inlet channels for supplying liquid, characterized in that it is provided with an insert made in the form of a hollow cylinder, and an insert made in the form of a two-stage cylinder passing at the end of the step with a smaller diameter into a cone located in the swirl chamber, the apex of which is directed towards the nozzle, and on the cylindrical surface of the step with a large diameter there is a thread and longitudinal grooves, ratio of cross sectional areas S vh.k input channels for supplying liquid to the sum of the cross-sectional areas of the tangential channels S tk is from 2 to 15, the ratio of the diameter D of the nozzle channel to the swirl chamber with diameter D is 0.5 KZ up to 1.0 and the ratio of the cross-sectional area of the nozzle channel S c to the sum of the cross-sectional area of the tangential channels S since it is from 5 to 28, and the tangential channels are made in the insert. 2. Центробежная форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что входные каналы для подачи жидкости образованы внутренней поверхностью корпуса и поверхностью продольных канавок, выполненных на цилиндрической поверхности ступени с большим диаметром.2. The centrifugal nozzle according to claim 1, characterized in that the inlet channels for supplying liquid are formed by the inner surface of the housing and the surface of the longitudinal grooves made on the cylindrical surface of the step with a large diameter.
RU2016117212A 2016-05-04 2016-05-04 Centrifugal atomizer RU2635603C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016117212A RU2635603C2 (en) 2016-05-04 2016-05-04 Centrifugal atomizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016117212A RU2635603C2 (en) 2016-05-04 2016-05-04 Centrifugal atomizer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016117212A RU2016117212A (en) 2017-11-10
RU2635603C2 true RU2635603C2 (en) 2017-11-14

Family

ID=60264159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016117212A RU2635603C2 (en) 2016-05-04 2016-05-04 Centrifugal atomizer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2635603C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111905942A (en) * 2020-07-30 2020-11-10 华中科技大学 An anti-pollution nozzle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2010613C1 (en) * 1992-12-08 1994-04-15 Акционерное общество закрытого типа "Деко" Jet
RU2011428C1 (en) * 1992-07-06 1994-04-30 Вешкурцев Анатолий Александрович Mechanical atomizing burner
US5934555A (en) * 1996-03-05 1999-08-10 Abb Research Ltd. Pressure atomizer nozzle
RU26452U1 (en) * 2002-03-20 2002-12-10 Курский государственный технический университет CENTRIFUGAL NOZZLE
US20030094254A1 (en) * 2001-10-22 2003-05-22 Abb Inc. Spraying nozzle for rewet showers
RU2533099C1 (en) * 2013-12-27 2014-11-20 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's centrifugal vortex atomiser

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2011428C1 (en) * 1992-07-06 1994-04-30 Вешкурцев Анатолий Александрович Mechanical atomizing burner
RU2010613C1 (en) * 1992-12-08 1994-04-15 Акционерное общество закрытого типа "Деко" Jet
US5934555A (en) * 1996-03-05 1999-08-10 Abb Research Ltd. Pressure atomizer nozzle
US20030094254A1 (en) * 2001-10-22 2003-05-22 Abb Inc. Spraying nozzle for rewet showers
RU26452U1 (en) * 2002-03-20 2002-12-10 Курский государственный технический университет CENTRIFUGAL NOZZLE
RU2533099C1 (en) * 2013-12-27 2014-11-20 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's centrifugal vortex atomiser

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111905942A (en) * 2020-07-30 2020-11-10 华中科技大学 An anti-pollution nozzle

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016117212A (en) 2017-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2557505C1 (en) Centrifugal swirl atomiser of kochstar type
RU2533099C1 (en) Kochetov's centrifugal vortex atomiser
RU2554331C1 (en) Kochetov's centrifugal vortex burner
RU2550835C2 (en) Fluid sprayer
RU2465065C1 (en) Fluid atomiser
RU2479360C1 (en) Swirl atomiser
RU2560239C1 (en) Kochetov's centrifugal vortex burner
KR101270127B1 (en) Spray nozzle
RU2488038C1 (en) Swirler with active sprayer
RU2585808C1 (en) Nozzle for spraying liquid
RU2635603C2 (en) Centrifugal atomizer
RU2536396C1 (en) Centifugal swirl atomiser of kochstar type
RU2630287C1 (en) Centrifugal nozzle
RU2482925C1 (en) Kochetov's radial-flow vortex nozzle
RU2639057C1 (en) Injector for spraying liquids
RU2622794C1 (en) Nozzle for liquid spray
RU2577653C1 (en) Kochetov centrifugal vortex burner
RU2535460C1 (en) Kochetov's centrifugal vortex burner
RU2615248C1 (en) Kochetov centrifugal vortex nozzle
RU2670830C9 (en) Pneumatic spray nozzle for spraying liquids
RU2615375C1 (en) Kochetov centrifugal vortex nozzle
RU2652002C1 (en) Pneumatic nozzle with two-phase flow of spray
RU2616861C1 (en) Kochetov's centrifugal vortex nozzle
RU2629341C1 (en) Centrifugal wide-flame nozzle
RU2550837C1 (en) Centrifugal swirl atomiser by kochetov

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190505