RU2560239C1

RU2560239C1 - Kochetov's centrifugal vortex burner

Info

Publication number: RU2560239C1
Application number: RU2014143910/06A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2015-08-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: centrifugal vortex burner consists of case with vortex chamber and nozzle. The case is made in form of a supplying connecting pipe with an orifice for supply of liquid from a main and a cylinder bush sleeve with external thread coaxially connected to it. Also, a nozzle is connected coaxially to the case in its lower part by means of the bush sleeve with internal thread. The nozzle is made in form of centrifugal vortex of liquid flow in form of a blind cylinder insertion with at least three tangential inputs in form of cylinder orifices. The bush sleeve is a part of the nozzle and is set coaxially and axially relative to centrifugal vortex. A conic orifice is made in end surface of the centrifugal vortex. This orifice is coaxial to the blind cylinder insertion of the vortex installed in the cylinder chamber of the case forming a circular cylinder chamber for supply of liquid to tangential inputs of the centrifugal vortex. The tangential inputs are made as channels tangentially arranged to internal surface of the blind cylinder insertion. An intensifier of flow rotation is installed in the centrifugal vortex. The intensifier corresponds to a rod one end of which is secured to blind round surface of the cylinder insertion of the vortex by means of a screw, while on another end of it there is mounted the second flow vortex made as a bush with screw external thread of a big pitch of a trapezoidal profile and secured by means of internal thread to the rod with a faring of a conic shape.

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, F02С 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 an inlet fitting with an opening for supplying fluid from the line and a cylindrical sleeve coaxially connected to it with an external thread, while coaxially with the casing in its lower the parts are 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 swirler, and in the end surface of the centrifugal swirler a conical hole is made coaxial with the blind cylindrical insert of the swirl, which is installed in the cylindrical chamber of the casing with the formation of an annular cylindrical chamber for supplying liquid 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 pitch of a trapezoidal profile and fixed by means of an internal thread on a rod with a cone-shaped cowl.

На фиг. 1 представлена схема центробежной вихревой форсунки, на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.In FIG. 1 is a diagram of a centrifugal vortex nozzle; FIG. 2 is a section AA of FIG. one.

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 (Fig. 1) includes a housing 1, which is made in the form of an inlet 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.Coaxially to the housing 1, in its lower part, a nozzle 5 is connected by means of a sleeve 4 with an internal thread, made in the form of a centrifugal swirl 6 of a fluid flow in the form of a blind cylindrical insert with at least three tangential inlets 13 in the form of cylindrical holes (Fig. 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 на штоке 11 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 завихрителю потока 12 для 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 on the other end of which a second flow swirl 12 is mounted, made in the form of a sleeve screw external thread with a large step of a trapezoidal profile, and fixed by internal thread on the rod 11 with a cone fairing 14. Coaxial to the nozzle body 5, to its cut 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 swirl flow 12 for twisting the fluid flow.

Соосно к конфузору 15 прикреплен перфорированный распылитель 16, выполненный в виде диффузора. К обтекателю 14 второго завихрителя потока соосно прикреплен стержень 17 с рассекателем 18, расположенным во внутренней полости перфорированного распылителя, выполненного в виде диффузора 16.Coaxially to the confuser 15 is attached a perforated atomizer 16, made in the form of a diffuser. A rod 17 is coaxially attached to the fairing 14 of the second flow swirler with a divider 18 located in the inner cavity of the perforated atomizer, made in the form of a diffuser 16.

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

В полости глухой цилиндрической вставки, выполняющего функцию центробежного завихрителя 6 жидкости, происходит формирование вихря, который закручивает струю жидкости, истекающую из кониического 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, which performs the function of a centrifugal fluid swirl 6, a vortex is formed that swirls a stream of fluid flowing out of a conic throttle hole 8. A swirling fluid flow in the insert cavity is formed by mixing jets flowing out 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 intensifier of the twist of the fluid flow, 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, а к обтекателю второго завихрителя потока соосно прикреплен стержень с рассекателем, расположенным во внутренней полости перфорированного распылителя, выполненного 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 a hole 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 internal thread nozzle made in the form of a centrifugal swirl fluid flow in the form of a blind cylindrical insert with at least three tangential inlets in the form of cylindrical holes, at the sleeve is part of the nozzle and is 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 with 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 the tangential inlets of the centrifugal swirl, and the tangential entries are made in the form of channels tangentially located to the inner surface of the blind cylinder of the insert, and in the centrifugal swirler there is a fluid flow twist intensifier, which is made in the form of a rod, one end of which is fixed to the blank circular surface of the cylindrical swirl insert, with a screw, and on 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 aligned with the nozzle body to its medium at the bottom, a confuser is rigidly attached, having a screw cut with a large step of a trapezoidal profile on the inner surface, having a direction opposite to the intensifier of the twist of the fluid flow, and a perforated atomizer made in the form of a diffuser is attached coaxially to the confuser, and is coaxially attached to the cowling of the second flow swirler a rod with a divider located in the inner cavity of the perforated atomizer, made in the form of a diffuser.