RU2535460C1

RU2535460C1 - Kochetov's centrifugal vortex burner

Info

Publication number: RU2535460C1
Application number: RU2013149095/06A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Priority date: 2013-11-06
Filing date: 2013-11-06
Publication date: 2014-12-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: centrifugal swirler consists of case with swirling chamber and of nozzle. The nozzle case is made as a supply connecting pipe with the hole for liquid supply from the main, and a coaxial cylinder male sleeve rigidly jointed to the connecting pipe. The nozzle is connected to the case in its bottom part and coaxially to it by means of a female sleeve. The nozzle is made as a centrifugal swirler of liquid flow with at least three tangential inputs in form of cylinder holes. The sleeve is part of the nozzle and is coaxially and axially installed in relation to the centrifugal vortex, the cone hole is made in the end surface of the centrifugal vortex, the hole is coaxial with blind cylindrical insert of the vortex installed in the casing cylindrical chamber creating the ring cylindrical chamber for the liquid supply to the tangential inputs of the centrifugal vortex. The tangential inputs are in form of the channels installed tangentially to the internal surface of the blind cylindrical insert, and in the centrifugal vortex the intensifier of liquid flow torsion is installed, it is in form of the stock, one its end is secured on the blind round surface of the cylindrical insert using the screw, at the opposite end the second vortex is installed, it is made in form of the male bushing with coarse pitch trapezoidal thread, and secured by the internal thread on stock with cone fairing, coaxially with the nozzle body to its bottom end the confusor is rigidly installed, it has on the internal surface the coarse pitch trapezoidal thread, and direction opposite to the direction of the intensifier of liquid flow torsion, and perforated sprayer in form of the diffuser is coaxially connected to the confusor.

EFFECT: higher efficiency of spraying by means of increases spray cone.

2 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 форсунка по патенту РФ №2432528, F02C 7/24, содержащая корпус с камерой завихрения и сопловый вкладыш (прототип).The closest technical solution to the claimed object is the nozzle according to the patent of the Russian Federation No. 2432528, F02C 7/24, containing a housing with a swirl chamber and a nozzle insert (prototype).

Недостатком известной форсунки является то, что она не обеспечивает широкого факела распыла.A disadvantage of the known nozzle is that it does not provide a wide spray pattern.

Технический результат - повышение эффективности распыления путем увеличения факела распыла.The technical result is an increase in spraying efficiency by increasing the spray pattern.

Это достигается тем, что в центробежной вихревой форсунке, содержащей корпус с камерой завихрения и сопло, корпус выполнен в виде подводящего штуцера с отверстием для подвода жидкости из магистрали, и соосно соединенной с ним цилиндрической гильзой с внешней резьбой, при этом соосно корпусу, в его нижней части подсоединено посредством гильзы с внутренней резьбой сопло, выполненное в виде центробежного завихрителя потока жидкости в виде глухой цилиндрической вставки с, по крайней мере, тремя тангенциальными вводами в виде цилиндрических отверстий, при этом гильза является частью сопла и установлена коаксиально и соосно по отношению к центробежному завихрителю, а в торцевой поверхности центробежного завихрителя выполнено коническое отверстие, соосное глухой цилиндрической вставке завихрителя, который установлен в цилиндрической камере корпуса с образованием кольцевой цилиндрической камеры для подвода жидкости к тангенциальным вводам центробежного завихрителя, причем тангенциальные вводы выполнены в виде каналов, тангенциально расположенных к внутренней поверхности глухой цилиндрической вставки, а в центробежном завихрителе установлен интенсификатор крутки потока жидкости, который выполнен в виде штока, один конец которого закреплен на глухой круглой поверхности цилиндрической вставки завихрителя с помощью винта, а на другом конце которого смонтирован второй завихритель потока, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля, и закрепленный посредством внутренней резьбы на штоке с обтекателем конической формы.This is achieved by the fact that in a centrifugal vortex nozzle containing a casing with a swirl chamber and a nozzle, the casing is made in the form of a supply fitting with an opening for supplying fluid from the line, and a cylindrical sleeve coaxially connected to it with an external thread, while coaxially to the casing, in its the lower part is connected by means of a sleeve with a female thread a nozzle made in the form of a centrifugal swirl of a fluid flow in the form of a blind cylindrical insert with at least three tangential inlets in the form of cylindrical holes, while the sleeve is part of the nozzle and mounted coaxially and coaxially with respect to the centrifugal swirl, and a conical hole is made in the end surface of the centrifugal swirl, coaxial to the blind cylindrical insert of the swirl, which is installed in the cylindrical chamber of the housing with the formation of an annular cylindrical chamber for supplying fluid to tangential entries of a centrifugal swirl, and tangential entries made in the form of channels tangentially located to the inner surface a silent cylindrical insert, and in the centrifugal swirler a fluid flow twist intensifier is installed, which is made in the form of a rod, one end of which is mounted on a blind round surface of the cylindrical swirl insert, with a screw, and on the other end of which a second flow swirl made in the form of a sleeve is mounted with external screw thread with a large step of a trapezoidal profile, and fixed by means of an internal thread on a rod with a cone-shaped fairing.

На фиг 1 представлена схема центробежной вихревой форсунки, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.Figure 1 presents a diagram of a centrifugal vortex nozzle, figure 2 is a section aa of figure 1.

Центробежная вихревая форсунка (фиг.1) включает в свой состав корпус 1, который выполнен в виде подводящего штуцера с отверстием для подвода жидкости из магистрали и соосно соединенной с ним цилиндрической гильзой 2 с внешней резьбой 3.The centrifugal vortex nozzle (figure 1) includes a housing 1, which is made in the form of a supply fitting with an opening for supplying fluid from the line and a cylindrical sleeve 2 coaxially connected to it with an external thread 3.

Соосно корпусу 1, в его нижней части подсоединено посредством гильзы 4 с внутренней резьбой сопло 5, выполненное в виде центробежного завихрителя 6 потока жидкости в виде глухой цилиндрической вставки с, по крайней мере тремя, тангенциальными вводами 13 в виде цилиндрических отверстий (фиг.2). Гильза 4 является частью сопла 5 и установлена коаксиально и соосно по отношению к центробежному завихрителю 6. В торцевой поверхности центробежного завихрителя 6 выполнено коническое отверстие 8, соосное глухой цилиндрической вставке завихрителя 6.Coaxial to the housing 1, in its lower part is connected by a sleeve 4 with an internal thread a nozzle 5, made in the form of a centrifugal swirl 6 of the fluid flow in the form of a blind cylindrical insert with at least three tangential inlets 13 in the form of cylindrical holes (figure 2) . The sleeve 4 is part of the nozzle 5 and is installed coaxially and coaxially with respect to the centrifugal swirler 6. In the end surface of the centrifugal swirler 6 there is a conical hole 8, coaxial to the blind cylindrical insert of the swirler 6.

Центробежный завихритель 6 установлен в цилиндрической камере 9 корпуса с образованием кольцевой цилиндрической камеры 7 для подвода жидкости к тангенциальным вводам 13 центробежного завихрителя 6, причем тангенциальные вводы 13 выполнены в виде каналов, тангенциально расположенных к внутренней поверхности глухой цилиндрической вставки.A centrifugal swirl 6 is installed in the cylindrical chamber 9 of the housing with the formation of an annular cylindrical chamber 7 for supplying fluid to the tangential inlets 13 of the centrifugal swirler 6, and the tangential inlets 13 are made in the form of channels tangentially located to the inner surface of the blind cylindrical insert.

В центробежном завихрителе 6 установлен интенсификатор крутки потока жидкости, который выполнен в виде штока 11, один конец которого закреплен на глухой круглой поверхности цилиндрической вставки завихрителя 6 с помощью винта 10, а на другом конце которого смонтирован второй завихритель потока 12, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля, и закрепленный посредством внутренней резьбы 11 на штоке с обтекателем 14 конической формы. Соосно корпусу сопла 5, к его срезу в нижней части, жестко прикреплен конфузор 15, имеющий на внутренней поверхности винтовую нарезку с крупным шагом трапецеидального профиля (на чертеже не показано), имеющую направление, противоположное интенсификатору 12 крутки потока жидкости.In the centrifugal swirler 6, a fluid flow twist intensifier is installed, which is made in the form of a rod 11, one end of which is fixed to the blank circular surface of the cylindrical insert of the swirler 6 using a screw 10, and at the other end of which a second flow swirl 12 is mounted, made in the form of a sleeve with screw external thread with a large step of a trapezoidal profile, and fixed by means of an internal thread 11 on a rod with a cone fairing 14. Coaxial to the nozzle body 5, to its slice in the lower part, a confuser 15 is rigidly attached, having a screw thread with a large step of a trapezoidal profile (not shown in the drawing) on the inner surface, having a direction opposite to the intensifier 12 of the fluid flow twist.

Соосно к конфузору 15 прикреплен перфорированный распылитель 16, выполненный в виде диффузора.Coaxially to the confuser 15 is attached a perforated atomizer 16, made in the form of a diffuser.

Центробежная вихревая форсунка работает следующим образом.Centrifugal vortex nozzle operates as follows.

В полости глухой цилиндрической вставки, выполняющей функцию центробежного завихрителя 6 жидкости, происходит формирование вихря, который закручивает струю жидкости, истекающую из конического дроссельного отверстия 8. Закрученный поток жидкости в полости вставки образуется за счет смешения струй, истекающих из тангенциально направленных каналов 13. На выходе из полости вставки формируется поток жидкости, характеризующийся постоянной тангенциальной скоростью. При этом угловая скорость закрученного потока жидкости в канале сопла 5 распылителя определяет величину угла распыла генерируемого газокапельного потока.In the cavity of a deaf cylindrical insert acting as a centrifugal fluid swirl 6, a vortex is formed that swirls a stream of fluid flowing out of a conical throttle hole 8. A swirling fluid flow in the insert cavity is formed by mixing jets flowing from tangentially directed channels 13. At the exit a fluid flow is formed from the insert cavity, characterized by a constant tangential velocity. In this case, the angular velocity of the swirling fluid flow in the channel of the nozzle 5 of the atomizer determines the value of the spray angle of the generated gas-droplet flow.

Величина тангенциальной скорости в полости вставки зависит от соотношения общей площади поперечного сечения тангенциальных каналов 13 и площади сечения осевого конического дроссельного отверстия 8. Интенсивное образование кавитационных пузырьков в закрученном потоке жидкости происходит в интенсификаторе крутки потока жидкости, который выполнен в виде штока 11, на конце которого смонтирован второй завихритель потока 12, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля. В конфузоре 15 его внутренняя поверхность имеет винтовую нарезку с крупным шагом трапецеидального профиля, имеющую направление, противоположное интенсификатору 12 крутки потока жидкости. Смешение двух вихревых потоков на выходе способствует образованию кавитационных пузырьков в закрученном потоке жидкости и тем самым увеличивает факел распыла жидкости.The magnitude of the tangential velocity in the cavity of the insert depends on the ratio of the total cross-sectional area of the tangential channels 13 and the cross-sectional area of the axial conical throttle hole 8. The intensive formation of cavitation bubbles in the swirling fluid flow occurs in the fluid flow twist intensifier, which is made in the form of a rod 11, at the end of which mounted the second swirl flow 12, made in the form of a sleeve with a screw external thread with a large pitch trapezoidal profile. In the confuser 15, its inner surface has a screw thread with a large step of a trapezoidal profile, having a direction opposite to the intensifier 12 of the twist of the fluid flow. The mixing of two vortex flows at the outlet contributes to the formation of cavitation bubbles in the swirling fluid flow and thereby increases the spray pattern of the liquid.

Claims

Центробежная вихревая форсунка, содержащая корпус с камерой завихрения и сопло, корпус которого выполнен в виде подводящего штуцера с отверстием для подвода жидкости из магистрали, и соосно соединенной с ним цилиндрической гильзой с внешней резьбой, при этом соосно корпусу, в его нижней части подсоединено посредством гильзы с внутренней резьбой сопло, выполненное в виде центробежного завихрителя потока жидкости в виде глухой цилиндрической вставки с, по крайней мере, тремя тангенциальными вводами в виде цилиндрических отверстий, при этом гильза является частью сопла и установлена коаксиально и соосно по отношению к центробежному завихрителю, а в торцевой поверхности центробежного завихрителя выполнено коническое отверстие, соосное глухой цилиндрической вставке завихрителя, который установлен в цилиндрической камере корпуса с образованием кольцевой цилиндрической камеры для подвода жидкости к тангенциальным вводам центробежного завихрителя, причем тангенциальные вводы выполнены в виде каналов, тангенциально расположенных к внутренней поверхности глухой цилиндрической вставки, а в центробежном завихрителе установлен интенсификатор крутки потока жидкости, который выполнен в виде штока, один конец которого закреплен на глухой круглой поверхности цилиндрической вставки завихрителя с помощью винта, а на другом конце которого смонтирован второй завихритель потока, выполненный в виде втулки с винтовой внешней нарезкой с крупным шагом трапецеидального профиля, и закрепленный посредством внутренней резьбы на штоке с обтекателем конической формы, отличающаяся тем, что соосно корпусу сопла, к его срезу в нижней части, жестко прикреплен конфузор, имеющий на внутренней поверхности винтовую нарезку с крупным шагом трапецеидального профиля, имеющую направление, противоположное интенсификатору крутки потока жидкости, а соосно к конфузору, прикреплен перфорированный распылитель, выполненный в виде диффузора. A centrifugal vortex nozzle containing a housing with a swirl chamber and a nozzle, the housing of which is made in the form of a supply fitting with an opening for supplying fluid from the line, and a cylindrical sleeve coaxially connected to it with an external thread, while coaxially to the body, in its lower part it is connected by means of a sleeve with a female thread, a nozzle made in the form of a centrifugal swirl of a fluid flow in the form of a blind cylindrical insert with at least three tangential inlets in the form of cylindrical holes, at the liner is part of the nozzle and is installed coaxially and coaxially with respect to the centrifugal swirl, and a conical hole is made in the end surface of the centrifugal swirl, which is aligned with the blind cylindrical insert of the swirl, which is installed in the cylindrical chamber of the casing to form an annular cylindrical chamber for supplying fluid to the tangential inlets of the centrifugal swirl swirl, and the tangential entries are made in the form of channels tangentially located to the inner surface of the blind cylinder insert, and in the centrifugal swirler there is an intensifier for twisting the fluid flow, which is made in the form of a rod, one end of which is fixed to the blank circular surface of the cylindrical insert of the swirler with a screw, and at the other end of which a second flow swirl is made, made in the form of a sleeve with a screw external thread with a large step of a trapezoidal profile, and fixed by means of an internal thread on a rod with a cone-shaped fairing, characterized in that it is coaxial with the nozzle body to its center I drive to the bottom, a confuser is rigidly attached, having a screw thread with a large step of a trapezoidal profile on the inner surface, having a direction opposite to the fluid flow twist intensifier, and a perforated atomizer made in the form of a diffuser is attached coaxially to the confuser.