RU136091U1 - AIR FOG INJECTOR NOZZLE - Google Patents

Abstract

1. Форсунка для создания водовоздушного тумана, содержащая корпус, в корпусе расположены каналы для подачи воды и воздушной смеси под давлением в камеру смешения, имеющую сопло для выхода водовоздушной смеси, отличающаяся тем, что корпус состоит из жиклера и хвостовика, расположенных соосно, хвостовик подпружинен и подвижен в осевом направлении, вода подается в камеру смешения через каналы, расположенные в хвостовике, а воздушная смесь подается в камеру смешения через отверстия расположенные в жиклере, сопло для выхода водовоздушной смеси имеет скосы высотой до 3 мм, под углом 45° и менее к центральной оси, а хвостовик содержит упорное кольцо, каналов для подачи воды один и более.2. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что каналы для подачи воды в хвостовике расположены радиально под углом к центральной оси.3. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что канал для подачи воды расположен продольно по центру хвостовика.4. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что отверстий для подачи воздушной смеси по каналам в жиклере два и более.5. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что отверстия для подачи воздушной смеси расположены в жиклере радиально под углом к оси.6. Форсунка для системы водовоздушного тумана, содержащая корпус, в корпусе расположены каналы для подачи под давлением воды и воздушной смеси в камеру смешения, имеющую сопло для выхода водовоздушной смеси, отличающаяся тем, что корпус состоит из жиклера и хвостовика, расположенных соосно, вода подается через каналы радиально расположенные в хвостовике под углом к центральной оси, каналов для подачи воды один и более, а хвостовик закреплен жестко с жиклером, концевая часть хвостови1. The nozzle for creating water-air fog containing the housing, in the housing there are channels for supplying water and an air mixture under pressure to the mixing chamber, having a nozzle for the exit of the air-air mixture, characterized in that the housing consists of a nozzle and a shaft located coaxially, the shank is spring-loaded and is movable in the axial direction, water is supplied to the mixing chamber through channels located in the shank, and the air mixture is supplied to the mixing chamber through openings located in the nozzle, a nozzle for the exit of the water-air mixture and has bevels up to 3 mm high, at an angle of 45 ° or less to the central axis, and the shank contains a thrust ring, one or more channels for supplying water. 2. The nozzle according to claim 1, characterized in that the channels for supplying water in the liner are arranged radially at an angle to the central axis. The nozzle according to claim 1, characterized in that the channel for supplying water is located longitudinally in the center of the shank. The nozzle according to claim 1, characterized in that the holes for supplying the air mixture through the channels in the nozzle are two or more. The nozzle according to claim 1, characterized in that the holes for supplying the air mixture are located in the jet radially at an angle to the axis. A nozzle for a water-air fog system, comprising a housing, in the housing there are channels for supplying pressurized water and an air mixture to the mixing chamber having a nozzle for exiting the water-air mixture, characterized in that the housing consists of a nozzle and a shaft located coaxially, water is supplied through the channels radially located in the shank at an angle to the central axis, there are one or more channels for water supply, and the shank is fixed rigidly with a nozzle, the end part of the shank

Description

Полезная модель относится к устройствам для распыления жидкостей и может применяться в различных отраслях промышленности, в том числе и для борьбы с мелкодисперсной угольной пылью в горной промышленности.The utility model relates to devices for spraying liquids and can be used in various industries, including for the control of fine coal dust in the mining industry.

Известна пневматическая форсунка (патент RU 2015347, заявка №4915364, дата приоритета 28.02.1991 г, дата публикации 30.06.1994 г., кл. МПК E21F 5/04, B05B 7/06). Известная пневматическая форсунка содержит корпус с патрубком для подачи сжатого воздуха, трубу для подачи жидкости с эластичным кольцом на наружной поверхности для регулировки формы воздушного сопла, втулку в торцовой части и распылительные насадки.Known pneumatic nozzle (patent RU 2015347, application No. 4915364, priority date 02/28/1991, publication date 06/30/1994, class IPC E21F 5/04, B05B 7/06). Known pneumatic nozzle contains a housing with a nozzle for supplying compressed air, a pipe for supplying fluid with an elastic ring on the outer surface to adjust the shape of the air nozzle, a sleeve in the end part and spray nozzles.

Недостатком известного технического решения является то, что воздух подается через патрубок, что снижает эффект образования мелкодисперсной водовоздушной смеси на выходе.A disadvantage of the known technical solution is that air is supplied through the pipe, which reduces the effect of the formation of a finely dispersed air-water mixture at the outlet.

За прототип принята известная насадка для воды (патент WO 2011/144194, заявка РСТ/DE 2011/000327, дата приоритета 20.05.2010 г., опубликован 25.03.2011 г., кл. МПК E21C 35/23). Насадка содержит удлиненный корпус с центральным каналом, расположенные по окружности отверстия для подачи воздуха в трех равномерном положении на расстоянии 120° и под углом от 30° до 60° к оси устройства. Диаметр канала выбран от 2 мм до 4 мм.A well-known nozzle for water was adopted for the prototype (patent WO 2011/144194, application PCT / DE 2011/000327, priority date 05/20/2010, published 03/25/2011, class IPC E21C 35/23). The nozzle contains an elongated body with a central channel located around the circumference of the air supply opening in three uniform positions at a distance of 120 ° and at an angle from 30 ° to 60 ° to the axis of the device. The diameter of the channel is selected from 2 mm to 4 mm.

Недостатком известного технического решения является то, что воздушная смесь подается через три канала и соединение с водой происходит непосредственно в выходном канале под давлением, без предварительного диспергирования в камере смешения.A disadvantage of the known technical solution is that the air mixture is supplied through three channels and the connection with water occurs directly in the outlet channel under pressure, without prior dispersion in the mixing chamber.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение эффективности и надежности пылеподавления за счет создания факела мелкодисперсного водовоздушного тумана и регулирование параметров его раскрытия.The technical result of the proposed utility model is to increase the efficiency and reliability of dust suppression by creating a torch of fine air-mist and adjusting the parameters of its disclosure.

Предлагается три варианта исполнения форсунки для создания водовоздушного тумана.Three nozzle designs are available for creating air mist.

В первом варианте форсунка для создания водовоздушного тумана содержит корпус, в корпусе расположены каналы для подачи воды и воздушной смеси под давлением в камеру смешения, имеющую сопло для выхода водовоздушной смеси.In the first embodiment, the nozzle for creating air-air fog contains a housing, in the housing there are channels for supplying water and an air mixture under pressure into the mixing chamber, having a nozzle for the exit of the air-air mixture.

Отличием является то, что корпус состоит из жиклера и хвостовика, расположенных соосно, хвостовик подпружинен и подвижен в осевом направлении, вода подается в камеру смешения через каналы, расположенные в хвостовике, а воздушная смесь подается в камеру смешения через отверстия расположенные в жиклере, сопло для выхода водовоздушной смеси имеет скосы высотой до 3 мм, под углом 45° и менее к центральной оси, а хвостовик содержит упорное кольцо.The difference is that the housing consists of a nozzle and a shaft located coaxially, the shaft is spring-loaded and axially movable, water is supplied to the mixing chamber through channels located in the shank, and the air mixture is supplied to the mixing chamber through openings located in the nozzle, the nozzle for the outlet of the water-air mixture has bevels up to 3 mm high, at an angle of 45 ° or less to the central axis, and the shank contains a thrust ring.

Другими отличиями является то, что каналов для подачи воды один и более и каналы для подачи воды в хвостовике расположены радиально под углом к центральной оси. Канал для подачи воды может располагаться продольно по центру хвостовика.Other differences are that the water supply channels are one or more and the water supply channels in the shank are radially at an angle to the central axis. The water supply channel may be located longitudinally in the center of the shank.

Отличиями является и то, что отверстий для подачи воздушной смеси по каналам в жиклере два и более, отверстия для подачи воздушной смеси расположены в жиклере радиально под углом к оси.The differences are that there are two or more openings for supplying the air mixture through the channels in the nozzle, and holes for supplying the air mixture are located radially at an angle to the axis in the nozzle.

Во втором варианте форсунка для системы водовоздушного тумана содержит корпус, в корпусе расположены каналы для подачи под давлением воды и воздушной смеси в камеру смешения, имеющую сопло для выхода водовоздушной смеси.In the second embodiment, the nozzle for the air-fog system contains a housing, in the housing there are channels for supplying water and air mixture under pressure to the mixing chamber, which has a nozzle for the exit of the water-air mixture.

Отличием является то, что корпус состоит из жиклера и хвостовика, расположенных соосно, вода подается через каналы радиально расположенные в хвостовике под углом к центральной оси, а хвостовик закреплен жестко с жиклером, концевая часть хвостовика имеет форму конуса и воздушная смесь подается через каналы, образуемые между жиклером и хвостовиком.The difference is that the casing consists of a nozzle and a shank arranged coaxially, water is supplied through channels radially located in the shank at an angle to the central axis, and the shank is fixed rigidly with the nozzle, the end part of the shank is conical in shape and the air mixture is supplied through the channels formed between the nozzle and the shank.

Отличием является то, что концевая часть хвостовика имеет форму камеры смешения. Каналов для подачи воды один и более. Каналов для подачи воздушной смеси в жиклере два и более.The difference is that the end of the shank has the shape of a mixing chamber. One or more water supply channels. There are two or more channels for supplying the air mixture in the jet.

В третьем варианте форсунка для системы водовоздушного тумана содержит корпус, в корпусе расположены каналы для подачи под давлением воды и воздушной смеси в камеру смешения, имеющую сопло для выхода водовоздушной смеси.In the third embodiment, the nozzle for the air-fog system contains a housing, in the housing there are channels for supplying water and air mixture under pressure to the mixing chamber, having a nozzle for the exit of the water-air mixture.

Отличием является то, что корпус состоит из жиклера и хвостовика, расположенных соосно, концевая часть хвостовика имеет форму спирали и воздушная смесь подается через винтовые каналы корпуса.The difference is that the housing consists of a nozzle and a shaft aligned coaxially, the end of the shaft has a spiral shape and the air mixture is fed through the screw channels of the housing.

Другим отличием является то, что каналов для подачи воздушной смеси может быть два и более.Another difference is that there can be two or more channels for supplying the air mixture.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется на фиг. 1 и фиг. 2, где показан общий вид продольный разрез форсунки для создания водовоздушного тумана (первый вариант) и фиг. 3 показан продольный разрез форсунки по второму варианту. На фиг. 4 показан третий вариант исполнения форсунки.The essence of the claimed utility model is illustrated in FIG. 1 and FIG. 2, which shows a General view of a longitudinal section of a nozzle for creating air-fog (the first option) and FIG. 3 shows a longitudinal section through the nozzle of the second embodiment. In FIG. 4 shows a third embodiment of a nozzle.

На фиг. 1 показан продольный разрез форсунки, содержащей упорное кольцо 8. На фиг. 2 показан продольный разрез форсунки фиксируемой упором 9.In FIG. 1 shows a longitudinal section through a nozzle containing a thrust ring 8. FIG. 2 shows a longitudinal section of the nozzle fixed stop 9.

Форсунка состоит из жиклера 1, хвостовика 2 который имеет каналы для подачи воды 3, камеру смешения 4. Между хвостовиком и жиклером расположена пружина 5. На конце жиклера расположено сопло для выхода водовоздушной смеси 6. Отверстия для воздушной смеси, расположенные радиально в жиклере 7. Упорное кольцо 8.The nozzle consists of a nozzle 1, a shank 2 which has channels for supplying water 3, a mixing chamber 4. A spring 5 is located between the shank and the nozzle. At the end of the nozzle there is a nozzle for the exit of the air-air mixture 6. Holes for the air mixture are located radially in the nozzle 7. Thrust ring 8.

На фиг. 3 зазор, образуемый между жиклером и хвостовиком обозначен 10. Концевая часть хвостовика показана в форме конуса.In FIG. 3, the gap formed between the nozzle and the shank is designated 10. The end portion of the shank is shown in the shape of a cone.

На фиг. 4 концевая часть хвостовика в виде спирали обозначена 11 и винтовые каналы корпуса обозначены 12.In FIG. 4, the end part of the shank in the form of a spiral is designated 11 and the screw channels of the body are indicated 12.

Форсунка работает следующим образом. В каналы для подачи воды 3 под давлением подается вода по системе водоснабжения (не показано). По каналам вода попадает в камеру смешения 4. При этом вода под давлением поддавливает хвостовик 2 и сжимает пружину 5. Одновременно, через отверстия в жиклере 7 (10) подается воздушная смесь. Давление воздушной смеси вызывает движение хвостовика 2 в обратном направлении. Обратное движение хвостовика регулируется упорным кольцом 8 либо упором 9.The nozzle works as follows. In the channels for supplying water 3 under pressure, water is supplied through a water supply system (not shown). Water flows through the channels into the mixing chamber 4. At the same time, water pressurizes the liner 2 and compresses the spring 5. At the same time, the air mixture is fed through the openings in the nozzle 7 (10). The pressure of the air mixture causes the movement of the shank 2 in the opposite direction. The reverse movement of the shank is regulated by a thrust ring 8 or an emphasis 9.

За счет работы пружины 5 регулируется соотношение воды и воздушной смеси, подаваемой в камеру смешения 4, устанавливаются оптимальные размеры камеры смешения. За счет этого улучшается процесс диспергирования. Для увеличения скорости подаваемой воды, каналы для подачи воды 3 могут быть расположены под углом к центральной оси в направлении потока. При этом отверстий для воды 3 может быть одно и более.Due to the operation of the spring 5, the ratio of water to air mixture supplied to the mixing chamber 4 is regulated, and the optimal dimensions of the mixing chamber are established. Due to this, the dispersion process is improved. To increase the speed of the supplied water, the channels for supplying water 3 can be located at an angle to the Central axis in the direction of flow. When this holes for water 3 may be one or more.

Использование спиралевидной формы концевой части хвостовика 11 на фиг. 4 позволяет увеличить скорость и кинетическую энергию потоков подаваемой под давлением воздушной смеси. Газовые потоки закручиваются и под действием центробежной силы увеличивают скорость газовоздушного потока. Потоки газа через винтовые каналы корпуса 12 на большой скорости и под давлением влетают в камеру смешения 4. В камере смешения 4 потоки жидкости, подаваемой под давлением, разбиваются потоками газа и смешиваются с газом, образуя мелкодисперсную газовоздушную смесь.Using the spiral shape of the end portion of the shank 11 in FIG. 4 allows you to increase the speed and kinetic energy of the flows supplied under pressure of the air mixture. The gas flows are twisted and under the action of centrifugal force increase the speed of the gas-air flow. The gas flows through the screw channels of the housing 12 at high speed and under pressure fly into the mixing chamber 4. In the mixing chamber 4, the flows of liquid supplied under pressure are broken by the gas flows and mixed with the gas, forming a finely dispersed gas-air mixture.

Полученная газовоздушная смесь под давлением распыляется через сопло 6 и образует на выходе факел мелкодисперсного орошения. Факел, имеющий более мелкую дисперсность водовоздушного потока, как правило, будет иметь более широкий угол раскрытия, образуя водовоздушный туман в форме конуса. Водовоздушный поток более крупной дисперсности будет тяжелее, и угол раскрытия будет уже.The resulting gas-air mixture is sprayed under pressure through the nozzle 6 and forms a torch of fine irrigation at the outlet. A torch having a finer dispersion of the water-air flow will typically have a wider opening angle, forming a cone-shaped water-air fog. A larger air dispersion water stream will be heavier and the opening angle will be narrower.

Форсунка с радиально-осевыми каналами создает сплошной конус с большим углом раскрытия. Сопло для выхода водовоздушной смеси 6, имеющее скосы высотой до 3 мм под углом 45° и более позволят увеличить угол раскрытия факела.The nozzle with radial-axial channels creates a continuous cone with a large opening angle. The nozzle for the exit of the water-air mixture 6 having bevels up to 3 mm high at an angle of 45 ° or more will increase the angle of the torch.

При этом, меняя форму сопла для выхода водовоздушной смеси 6, также можно изменять дисперсность факела орошения и задавать параметры водовоздушного факела, например, изменять угол его раскрытия, дальность орошения.Moreover, changing the shape of the nozzle for the exit of the water-air mixture 6, it is also possible to change the dispersion of the irrigation torch and set the parameters of the air-air torch, for example, change the angle of its opening, the range of irrigation.

При использовании концевой части хвостовика в форме конуса воздушная смесь поступает в камеру смешения 4 прямым потоком.When using the end part of the shank in the form of a cone, the air mixture enters the mixing chamber 4 in a direct flow.

Возможность подачи прямолинейного или закрученного потока газа в камеру смешения 4 позволяет задавать скорость вылета капель жидкости, что определяет дальность их полета. Это подтверждает наличие причинно следственной связи между отличительными признаками заявляемой форсунки для создания водовоздушного тумана и техническим результатом полезной модели.The ability to supply a linear or swirling gas flow into the mixing chamber 4 allows you to set the speed of departure of liquid droplets, which determines the range of their flight. This confirms the presence of a causal relationship between the hallmarks of the inventive nozzles for creating air-fog and the technical result of the utility model.

В этом же проявляется универсальность предлагаемого устройства. Устройство может применяться в различных областях техники. Преимущественно применение заявляемой форсунки в условиях ведения горных работ позволит снизить содержание пыли в воздухе и улучшить условия труда горнорабочих, снизить пожаро и взрывоопасность при производстве горных работ.In the same manifests the versatility of the proposed device. The device can be used in various fields of technology. Mostly the use of the inventive nozzle in mining conditions will reduce the dust content in the air and improve the working conditions of miners, reduce fire and explosion hazard during mining operations.

Claims (9)

1. Форсунка для создания водовоздушного тумана, содержащая корпус, в корпусе расположены каналы для подачи воды и воздушной смеси под давлением в камеру смешения, имеющую сопло для выхода водовоздушной смеси, отличающаяся тем, что корпус состоит из жиклера и хвостовика, расположенных соосно, хвостовик подпружинен и подвижен в осевом направлении, вода подается в камеру смешения через каналы, расположенные в хвостовике, а воздушная смесь подается в камеру смешения через отверстия расположенные в жиклере, сопло для выхода водовоздушной смеси имеет скосы высотой до 3 мм, под углом 45° и менее к центральной оси, а хвостовик содержит упорное кольцо, каналов для подачи воды один и более.1. The nozzle for creating water-air fog containing the housing, in the housing there are channels for supplying water and an air mixture under pressure to the mixing chamber, having a nozzle for the exit of the air-air mixture, characterized in that the housing consists of a nozzle and a shaft located coaxially, the shank is spring-loaded and is movable in the axial direction, water is supplied to the mixing chamber through channels located in the shank, and the air mixture is supplied to the mixing chamber through openings located in the nozzle, a nozzle for the exit of the water-air mixture and has bevels up to 3 mm high, at an angle of 45 ° or less to the central axis, and the shank contains a thrust ring, one or more channels for supplying water. 2. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что каналы для подачи воды в хвостовике расположены радиально под углом к центральной оси.2. The nozzle according to claim 1, characterized in that the channels for supplying water in the shank are radially at an angle to the central axis. 3. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что канал для подачи воды расположен продольно по центру хвостовика.3. The nozzle according to claim 1, characterized in that the channel for supplying water is located longitudinally in the center of the shank. 4. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что отверстий для подачи воздушной смеси по каналам в жиклере два и более.4. The nozzle according to claim 1, characterized in that the holes for supplying the air mixture through the channels in the nozzle are two or more. 5. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что отверстия для подачи воздушной смеси расположены в жиклере радиально под углом к оси.5. The nozzle according to claim 1, characterized in that the holes for supplying the air mixture are located in the jet radially at an angle to the axis. 6. Форсунка для системы водовоздушного тумана, содержащая корпус, в корпусе расположены каналы для подачи под давлением воды и воздушной смеси в камеру смешения, имеющую сопло для выхода водовоздушной смеси, отличающаяся тем, что корпус состоит из жиклера и хвостовика, расположенных соосно, вода подается через каналы радиально расположенные в хвостовике под углом к центральной оси, каналов для подачи воды один и более, а хвостовик закреплен жестко с жиклером, концевая часть хвостовика имеет форму конуса, и воздушная смесь подается через каналы, образуемые между жиклером и хвостовиком.6. A nozzle for a water-air fog system, comprising a housing, channels are arranged in the housing for supplying water and air mixture under pressure to the mixing chamber having a nozzle for discharging the water-air mixture, characterized in that the housing consists of a nozzle and a shaft arranged coaxially, water is supplied through channels radially located in the shank at an angle to the central axis, one or more channels for supplying water, and the shank is fixed rigidly with a nozzle, the end part of the shank is conical in shape, and the air mixture is fed through bales formed between the nozzle and the liner. 7. Форсунка по п.6, отличающаяся тем, что каналов для подачи воздушной смеси в жиклере два и более.7. The nozzle according to claim 6, characterized in that the channels for supplying the air mixture in the nozzle are two or more. 8. Форсунка для системы водовоздушного тумана, содержащая корпус, в корпусе расположены каналы для подачи под давлением воды и воздушной смеси в камеру смешения, имеющую сопло для выхода водовоздушной смеси, отличающаяся тем, что корпус состоит из жиклера и хвостовика, расположенных соосно, концевая часть хвостовика имеет форму спирали и воздушная смесь подается через винтовые каналы корпуса.8. A nozzle for a water-air mist system, comprising a housing, channels are arranged in the housing for supplying pressurized water and an air mixture to the mixing chamber having a nozzle for discharging the air-air mixture, characterized in that the housing consists of a nozzle and a shaft located coaxially, the end part The shank has a spiral shape and the air mixture is fed through the screw channels of the housing. 9. Форсунка по п.8, отличающаяся тем, что каналов для подачи воздушной смеси может быть два и более.

9. The nozzle of claim 8, characterized in that the channels for supplying the air mixture can be two or more.

Images