RU2556653C1 - Kochetov's centrifugal atomiser with counter swirling flows - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: centrifugal atomiser with counter swirling flows contains a casing with vortex chambers and nozzle. The casing is made in form of the union with hole for liquid supply from main line and rigidly connected with it cylindrical coaxial sleeve with external thread. In the sleeve cone and cylindrical cavities are installed in series, they are coaxial with hole for liquid supply. Coaxially with casing in its bottom part a nozzle is connected, it is made in form of two-stage centrifugal cylindrical swirler connected with output cone chamber of the nozzle and separated from the hole for liquid supply by the perforate partition, secured at the end surface of the swirler casing. The partition looks towards the liquid supply, at that the first stage of the swirler is located in its top part, and contains cylindrical chamber with coaxially installed rod and secured on it helical plate. At that rod is secured in centre of the perforate partition. Second stage of the swirler is located coaxially with the first one and is made by ring cylindrical chamber connected is series with the cylindrical chamber of the swirler first stage, and has tangential inputs for liquid supply via the cylindrical ring cavity made by the casing of the swirler and cylindrical cavity of the sleeve. On the cone surface of the output cone chamber of the nozzle the screw thread is cut with direction of the flow swirling, opposite to direction of two-stage centrifugal cylindrical swirler.

EFFECT: increased efficiency of spraying due to increase of spray and to fine dispersion of sprayed liquid.

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 №2479361, содержащая корпус с камерами завихрения и сопло (прототип).The closest technical solution to the claimed object is the nozzle according to the patent of the Russian Federation No. 2479361, containing a housing with swirl chambers and a nozzle (prototype).

Недостатком известной форсунки является то, что она не обеспечивает широкого и мелкодисперсного факела распыливаемой жидкости.A disadvantage of the known nozzle is that it does not provide a wide and finely dispersed spray torch.

Технический результат - повышение эффективности распыления путем увеличения факела распыла и мелкодисперсности распыливаемой жидкости.The technical result is an increase in spraying efficiency by increasing the spray pattern and the fineness of the sprayed liquid.

Это достигается тем, что в центробежной форсунке со встречно-закрученными потоками типа ВЗП, содержащей корпус с камерами завихрения и сопло, корпус выполнен в виде штуцера с отверстием для подвода жидкости из магистрали и жестко соединенной с ним цилиндрической, соосной гильзой с внешней резьбой, в которой последовательно расположены коническая и цилиндрическая полости, соосные с отверстием для подвода жидкости, а соосно корпусу, в его нижней части, подсоединено сопло, выполненное в виде двухступенчатого центробежного цилиндрического завихрителя, соединенного с выходной конической камерой сопла и отделенного от отверстия для подвода жидкости перфорированной перегородкой, закрепленной на торцевой поверхности корпуса завихрителя, обращенной в сторону подвода жидкости, при этом первая ступень завихрителя расположена в его верхней части и включает цилиндрическую камеру с соосно размещенным в ней штоком и с закрепленной на нем винтовой пластиной, при этом шток закреплен в центре перфорированной перегородки, а вторая ступень завихрителя расположена соосно с первой и образована кольцевой цилиндрической камерой, соединенной последовательно с цилиндрической камерой первой ступени завихрителя и снабженной тангенциальными вводами для подвода жидкости через цилиндрическую кольцевую полость, образованную корпусом завихрителя и цилиндрической полостью гильзы, а на конической поверхности выходной конической камеры сопла выполнена винтовая нарезка с направлением крутки потока, противоположным направлению двухступенчатого центробежного цилиндрического завихрителя.This is achieved by the fact that in a centrifugal nozzle with counter-swirling flows of the VZP type, comprising a housing with swirl chambers and a nozzle, the housing is made in the form of a nozzle with an opening for supplying fluid from the line and a cylindrical, coaxial sleeve with an external thread rigidly connected to it, in which conically and cylindrical cavities are arranged in series, coaxial with the hole for supplying liquid, and a nozzle made in the form of a two-stage centrifugal cylindrical is connected coaxially to the body, in its lower part a swirler connected to the outlet conical chamber of the nozzle and separated from the hole for supplying fluid by a perforated partition mounted on the end surface of the swirl case facing the fluid supply side, while the first swirl stage is located in its upper part and includes a cylindrical chamber coaxially placed therein rod and with a screw plate fixed on it, while the rod is fixed in the center of the perforated partition, and the second stage of the swirl is located coaxially with the first and developed by an annular cylindrical chamber connected in series with a cylindrical chamber of the first stage of the swirler and provided with tangential inlets for supplying fluid through a cylindrical annular cavity formed by the swirl body and a cylindrical cavity of the sleeve, and screw cutting with a flow twist direction opposite to direction of a two-stage centrifugal cylindrical swirl.

На фиг. 1 представлена схема центробежной форсунки со встречно-закрученными потоками типа ВЗП, на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.In FIG. 1 shows a diagram of a centrifugal nozzle with counter-swirling flows of the type of CDW, in FIG. 2 is a section AA of FIG. one.

Центробежная форсунка со встречно-закрученными потоками типа ВЗП (фиг.1) содержит корпус 1, который выполнен в виде штуцера с отверстием 3 для подвода жидкости из магистрали и жестко соединенной с ним цилиндрической, соосной гильзой 2 с внешней резьбой, в которой последовательно расположены коническая 4 и цилиндрическая 5 полости, соосные с отверстием 3 для подвода жидкости.A centrifugal nozzle with counter-swirling flows of the VZP type (Fig. 1) contains a housing 1, which is made in the form of a nozzle with an opening 3 for supplying fluid from the highway and a cylindrical, coaxial sleeve 2 with an external thread rigidly connected to it, in which the conical 4 and a cylindrical 5 cavity, coaxial with the hole 3 for supplying fluid.

Соосно корпусу 1, в его нижней части, подсоединено сопло 6, выполненное в виде двухступенчатого центробежного цилиндрического завихрителя 7, соединенного с выходной конической камерой 8 сопла 6 и отделенного от отверстия 3 для подвода жидкости перфорированной перегородкой 9, закрепленной на торцевой поверхности корпуса завихрителя 7, обращенной в сторону подвода жидкости.Coaxially to the housing 1, in its lower part, a nozzle 6 is connected, made in the form of a two-stage centrifugal cylindrical swirler 7, connected to the outlet conical chamber 8 of the nozzle 6 and separated from the hole 3 for supplying fluid with a perforated partition 9, mounted on the end surface of the swirl case 7, facing the fluid supply.

Первая ступень 10 завихрителя 7 расположена в его верхней части и включает цилиндрическую камеру 10 с соосно размещенным в ней штоком 11 с закрепленной на нем винтовой пластиной, при этом шток 11 закреплен в центре перфорированной перегородки 9.The first stage 10 of the swirler 7 is located in its upper part and includes a cylindrical chamber 10 with the rod 11 coaxially placed in it with a screw plate fixed on it, while the rod 11 is fixed in the center of the perforated partition 9.

Вторая ступень завихрителя 7 расположена соосно с первой и образована кольцевой цилиндрической камерой 12, соединенной последовательно с цилиндрической камерой 10 первой ступени завихрителя и снабженной тангенциальными вводами 13 для подвода жидкости через цилиндрическую кольцевую полость, образованную корпусом завихрителя 7 и цилиндрической полостью 5 гильзы 2.The second stage of the swirler 7 is aligned with the first one and is formed by an annular cylindrical chamber 12 connected in series with the cylindrical chamber 10 of the first swirl stage and provided with tangential inlets 13 for supplying fluid through a cylindrical annular cavity formed by the swirl case 7 and a cylindrical cavity 5 of the sleeve 2.

На конической поверхности выходной конической камеры 8 сопла 6 выполнена винтовая нарезка (на чертеже не показана) с направлением крутки потока, противоположным направлению двухступенчатого центробежного цилиндрического завихрителя.On the conical surface of the outlet conical chamber 8 of the nozzle 6, a screw thread is made (not shown in the drawing) with the flow twist direction opposite to the direction of the two-stage centrifugal cylindrical swirler.

В нижней части выходной конической камеры 8 сопла 6 расположен рассекатель, который прикреплен к нижнему основанию усеченного конуса посредством, по крайней мере, трех спиц 14 и выполнен в виде торцевой круглой пластины 15, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, осесимметрично центральному отверстию центрального сердечника выполнено дроссельное отверстие 16.In the lower part of the outlet conical chamber 8 of the nozzle 6, there is a divider that is attached to the lower base of the truncated cone by means of at least three spokes 14 and is made in the form of an end circular plate 15, the edges of which are bent towards the annular gap, axisymmetric to the central hole of the central core made throttle hole 16.

Центробежная форсунка со встречно-закрученными потоками типа ВЗП работает следующим образом.A centrifugal nozzle with counter-swirling flows of the type VZP works as follows.

При подаче жидкости под давлением в полость отверстия 3 корпуса 1 она делится на два равных по эффективной площади проходного сечения потока: первый поток устремляется через перфорированную перегородку 9 в первую ступень завихрителя 7 жидкости, а второй - через тангенциальные вводы 13 ко второй ступени. Направление крутки у завихрителей первой и второй ступеней противоположное, поэтому в цилиндрической камере 12 происходит взаимодействие вихревых потоков жидкости с их дроблением и превращением в мелкодисперсный поток. В конической камере 8 сопла 6 происходит дробление капель жидкости в двух вращающихся в противоположных направления вихрях, с получением мелкодисперсной фазы. При этом выходящий поток из двухступенчатого центробежного цилиндрического завихрителя имеет направление, определяемое главным вектором крутки потока, определяемое круткой потока каждой из ступени завихрителя, а винтовая нарезка на конической поверхности выходной конической камеры 8 сопла 6, которая имеет противоположное направление крутки по сравнению с выходом потока из двухступенчатого центробежного цилиндрического завихрителя, позволяет выполнить дробление суммарного потока более эффективно и превращает его в мелкодисперсный поток.When applying fluid under pressure to the cavity of the hole 3 of the housing 1, it is divided into two equal in effective flow area: the first stream flows through the perforated baffle 9 into the first stage of the fluid swirl 7, and the second through the tangential inlets 13 to the second stage. The twist direction of the swirls of the first and second steps is opposite, therefore, in the cylindrical chamber 12, the vortex flows of the liquid interact with their crushing and turning into a fine stream. In the conical chamber 8 of the nozzle 6, liquid droplets are crushed in two vortices rotating in opposite directions, with obtaining a finely dispersed phase. In this case, the exit stream from the two-stage centrifugal cylindrical swirler has a direction determined by the main flow twist vector, determined by the flow twist of each of the swirl steps, and the screw thread on the conical surface of the outlet conical chamber 8 of the nozzle 6, which has the opposite direction of twist compared to the exit of the flow from a two-stage centrifugal cylindrical swirler, allows the total flow to be crushed more efficiently and turns it into a fine flow.

Claims (1)

Центробежная форсунка со встречно-закрученными потоками типа ВЗП, содержащая корпус с камерами завихрения и сопло, а корпус выполнен в виде штуцера с отверстием для подвода жидкости из магистрали и жестко соединенной с ним цилиндрической соосной гильзой с внешней резьбой, в которой последовательно расположены коническая и цилиндрическая полости, соосные с отверстием для подвода жидкости, а соосно корпусу, в его нижней части, подсоединено сопло, выполненное в виде двухступенчатого центробежного цилиндрического завихрителя, соединенного с выходной конической камерой сопла и отделенного от отверстия для подвода жидкости перфорированной перегородкой, закрепленной на торцевой поверхности корпуса завихрителя, обращенной в сторону подвода жидкости, при этом первая ступень завихрителя расположена в его верхней части и включает цилиндрическую камеру с соосно размещенным в ней штоком и с закрепленной на нем винтовой пластиной, при этом шток закреплен в центре перфорированной перегородки, а вторая ступень завихрителя расположена соосно с первой и образована кольцевой цилиндрической камерой, соединенной последовательно с цилиндрической камерой первой ступени завихрителя и снабженной тангенциальными вводами для подвода жидкости через цилиндрическую кольцевую полость, образованную корпусом завихрителя и цилиндрической полостью гильзы, отличающаяся тем, что на конической поверхности выходной конической камеры сопла выполнена винтовая нарезка с направлением крутки потока, противоположным направлению двухступенчатого центробежного цилиндрического завихрителя, при этом в нижней части выходной конической камеры сопла расположен рассекатель, который прикреплен к нижнему основанию усеченного конуса посредством, по крайней мере, трех спиц и выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, осесимметрично центральному отверстию центрального сердечника выполнено дроссельное отверстие. A centrifugal nozzle with counter-swirling flows of the VZP type, comprising a housing with swirl chambers and a nozzle, and the housing is made in the form of a nozzle with an opening for supplying fluid from the line and a cylindrical coaxial sleeve rigidly connected to it with an external thread, in which the conical and cylindrical cavities coaxial with the hole for supplying fluid, and coaxially to the body, in its lower part, a nozzle is made, made in the form of a two-stage centrifugal cylindrical swirler connected about with the outlet conical chamber of the nozzle and separated from the hole for supplying liquid by a perforated partition mounted on the end surface of the swirl case, facing the side of the fluid supply, while the first step of the swirl is located in its upper part and includes a cylindrical chamber with a rod coaxially placed in it and with a screw plate fixed on it, while the rod is fixed in the center of the perforated septum, and the second stage of the swirler is aligned with the first and is formed by an annular tsil a drift chamber connected in series with a cylindrical chamber of the first stage of the swirl and provided with tangential inlets for supplying fluid through a cylindrical annular cavity formed by the swirl body and a cylindrical cavity of the sleeve, characterized in that on the conical surface of the outlet conical chamber of the nozzle there is a screw thread with a direction of flow twisting, opposite to the direction of the two-stage centrifugal cylindrical swirl, while in the lower part of the output conic To the nozzle chamber, a divider is located, which is attached to the lower base of the truncated cone by means of at least three spokes and is made in the form of an end circular plate, the edges of which are bent towards the annular gap, an orifice is made axisymmetrically to the central hole of the central core.

Images