RU2648071C2

RU2648071C2 - Kochetov centrifugal nozzle

Info

Publication number: RU2648071C2
Application number: RU2015121550A
Authority: RU
Inventors: Мария Михайловна Стареева
Original assignee: Мария Михайловна Стареева
Priority date: 2015-06-05
Filing date: 2015-06-05
Publication date: 2018-03-22
Also published as: RU2015121550A

Abstract

FIELD: separation; mixing.

SUBSTANCE: invention relates to fluid and solvent sprayers and may be used in machine building, chemical and food industries. Centrifugal nozzle comprises a body in which the endless screw is pressed and a nozzle for supplying liquid. Body consists of two coaxial cylindrical sleeve connected to each other: a large diameter sleeve and a smaller diameter sleeve. Endless screw is located inside the sleeve of a smaller diameter coaxially with it, rigidly connected with its internal surface. Outer surface of the endless screw is a spiral groove. Inside the endless screw, at least two through-holes are arranged concentrically along the circumferences of the row, with at least three openings in each row. Diameters of the holes are reduced from the axis of the endless screw to the peripheral holes. In the larger diameter sleeve, a fitting is located to it, rigidly fixed in it through the sealing gasket. Inside the fitting, a cylindrical hole is formed coaxially, passing into an axially symmetrically located diffuser, which is connected to a cylindrical chamber formed by the inner surface of a smaller diameter sleeve and the end face of the endless screw. Endless screw has a rod coaxially and axially symmetrically fixed inside it, one end of which is flush with its end surface facing the fitting, and at the other free end of the rod perpendicular to its axis at least two discs uniformly spaced along the length are fixed, the diameters of which increase towards the free end of the rod. Disks are perforated. Perforated diffuser, enclosing the disks, is attached to the rod in the plane of its intersection with the lower end of the smaller diameter sleeve.

EFFECT: technical result: increased spray efficiency.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей и растворов и может применяться в двигателестроении, химической и пищевой промышленности.The invention relates to means for spraying liquids and solutions and can be used in engine building, chemical and food industries.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка по патенту РФ №2499634, F02C 7/24, содержащая корпус с камерой, в которую запрессован шнек, причем в днище корпуса выполнено дроссельное отверстие, а в верхней части размещен штуцер с цилиндрическим отверстием, диффузором и прокладкой (прототип).The closest technical solution to the claimed object is the nozzle according to the patent of Russian Federation No. 2499634, F02C 7/24, containing a housing with a chamber, into which the screw is pressed in, and a throttle hole is made in the bottom of the housing, and a fitting with a cylindrical hole, a diffuser and gasket (prototype).

Недостатком известной акустической форсунки является то, что она не обеспечивает высокой степени распыла.A disadvantage of the known acoustic nozzle is that it does not provide a high degree of atomization.

Технический результат - повышение эффективности распыления.The technical result is an increase in spraying efficiency.

Это достигается тем, что в центробежной форсунке, содержащей корпус, в который запрессован шнек, и штуцер для подвода жидкости, корпус состоит из двух соосных связанных между собой цилиндрических втулок: втулки большего диаметра и втулки меньшего диаметра, при этом внутри втулки меньшего диаметра соосно ей расположен шнек, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, например запрессованный в нее, причем внешняя поверхность шнека представляет собой винтовую канавку, а внутри шнека выполнено, по крайней мере, два концентрично расположенных по окружностям ряда сквозных отверстий, при этом в каждом ряду выполнено не менее трех отверстий, а величины диаметров отверстий уменьшаются от оси шнека к периферийным отверстиям, а во втулке большего диаметра соосно ей расположен штуцер, жестко закрепленный в ней, например, посредством резьбового соединения через герметизирующую прокладку, при этом внутри штуцера соосно выполнено цилиндрическое отверстие, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор, который соединен с цилиндрической камерой, образованной внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра, и торцевой поверхностью шнека, а внутри шнека соосно и осесимметрично ему закреплен стержень, один конец которого расположен заподлицо с его торцевой поверхностью, обращенной к штуцеру, а на другом, свободном, конце стержня перпендикулярно его оси закреплены, по крайней мере, два равномерно расположенных по длине стержня диска, диаметры которых увеличиваются в сторону свободного конца стержня, а равномерно расположенные по длине стержня диски, диаметры которых увеличиваются в сторону свободного конца стержня, выполнены перфорированными.This is achieved by the fact that in a centrifugal nozzle containing a housing into which the screw is pressed in and a fitting for supplying fluid, the housing consists of two coaxial cylindrical bushings connected to each other: a larger diameter bush and a smaller diameter bush, while inside the smaller diameter bush it is coaxial to it a screw is located that is rigidly connected with its inner surface, for example, pressed into it, the outer surface of the screw being a helical groove, and at least two concentric arrangements are made inside the screw along the circumferences of a number of through holes, at least three holes are made in each row, and the diameters of the holes decrease from the axis of the screw to the peripheral holes, and in the larger diameter sleeve there is a fitting coaxially attached to it, for example, by means of a threaded connection through a sealing gasket, while inside the fitting, a cylindrical hole is made coaxially, passing into an axisymmetrically located diffuser, which is connected to a cylindrical chamber formed by an internal the surface of the sleeve of a smaller diameter, and the end surface of the screw, and coaxially and axisymmetrically fixed to it, a rod is fixed to it, one end of which is flush with its end surface facing the fitting, and at least, at the other, free end of the rod, are fixed perpendicular to its axis, at least , two disks evenly spaced along the length of the rod, the diameters of which increase towards the free end of the rod, and disks evenly spaced along the length of the rod, the disks whose diameters increase towards the free end rod made perforated.

На чертеже изображен общий вид форсунки для распыливания жидкостей.The drawing shows a General view of the nozzle for spraying liquids.

Центробежная форсунка состоит из корпуса, состоящего из двух соосных связанных между собой цилиндрических втулок: втулки 5 большего диаметра и втулки 4 меньшего диаметра. Внутри втулки 4 меньшего диаметра соосно ей расположен шнек 1, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, например запрессованный в нее. Внешняя поверхность шнека 1 представляет собой винтовую канавку с правой (или левой) нарезкой. При этом между внутренней поверхностью втулки 4 меньшего диаметра и внешней поверхностью шнека 1 образована винтовая внешняя полость 3 шнека 1.The centrifugal nozzle consists of a housing consisting of two coaxial connected cylindrical bushings: bushings 5 of a larger diameter and bushings 4 of a smaller diameter. Inside the sleeve 4 of a smaller diameter, a screw 1 is located coaxially to it, rigidly connected to its inner surface, for example, pressed into it. The outer surface of the screw 1 is a helical groove with a right (or left) thread. Moreover, between the inner surface of the sleeve 4 of a smaller diameter and the outer surface of the screw 1, a helical external cavity 3 of the screw 1 is formed.

Во втулке 5 большего диаметра соосно ей расположен штуцер 7, жестко закрепленный в ней, например, посредством резьбового соединения через герметизирующую прокладку 6. Внутри штуцера 7 соосно выполнено цилиндрическое отверстие 8, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор 9, который соединен с цилиндрической камерой 10, образованной внутренней поверхностью втулки 4 меньшего диаметра, и торцевой поверхностью шнека 1.In the sleeve 5 of a larger diameter, a fitting 7 is coaxially located therein, rigidly fixed therein, for example, by means of a threaded connection through a sealing gasket 6. Inside the fitting 7, a cylindrical hole 8 is coaxially made, passing into an axisymmetrically located diffuser 9, which is connected to a cylindrical chamber 10 formed the inner surface of the sleeve 4 of a smaller diameter, and the end surface of the screw 1.

В шнеке 1 выполнено одно центральное сквозное отверстие 2 и, по крайней мере, два концентрично расположенных по окружностям ряда сквозных отверстий 11, при этом в каждом ряду выполнено не менее трех отверстий. Величины диаметров отверстий уменьшаются от центрального отверстия 2 к периферийным, для того чтобы в начале факела распыленная струя жидкости имела наибольшую скорость.In the screw 1 there is one central through hole 2 and at least two rows of through holes 11 concentrically arranged around the circumferences, with at least three holes made in each row. The values of the diameters of the holes are reduced from the Central hole 2 to the peripheral, so that at the beginning of the torch sprayed liquid stream has the highest speed.

Внутри шнека 1 выполнено, по крайней мере, два концентрично расположенных по окружностям ряда сквозных отверстий 11, при этом в каждом ряду выполнено не менее трех отверстий, а величины диаметров отверстий уменьшаются от оси шнека 1 к периферийным отверстиям 11.Inside the screw 1, at least two rows of through holes 11 are arranged concentrically arranged around the circumference of the rows, at least three holes are made in each row, and the diameters of the holes decrease from the axis of the screw 1 to the peripheral holes 11.

Внутри шнека 1 соосно и осесимметрично ему закреплен стержень 13, один конец которого расположен заподлицо с его торцевой поверхностью, обращенной к штуцеру 7, а на другом, свободном, конце стержня перпендикулярно его оси закреплены, по крайней мере, два равномерно расположенных по длине стержня 13 диска 12, диаметры которых увеличиваются в сторону свободного конца стержня 13.Inside the screw 1, a rod 13 is coaxially and axisymmetrically fixed to it, one end of which is flush with its end surface facing the nozzle 7, and at least two equally spaced along the length of the rod 13 are fixed on the other, free end of the rod perpendicular to its axis disk 12, the diameters of which increase towards the free end of the rod 13.

Возможен вариант, когда равномерно расположенные по длине стержня 13 диски 12, диаметры которых увеличиваются в сторону свободного конца стержня 2, выполнены перфорированными. К стержню 13 в плоскости пересечения его с нижним торцом втулки 4 меньшего диаметра прикреплен перфорированный диффузор 14, охватывающий диски 12, диаметры которых увеличиваются в сторону свободного конца стержня 13.A variant is possible when the disks 12, evenly spaced along the length of the shaft 13, whose diameters increase towards the free end of the shaft 2, are perforated. A perforated diffuser 14 is attached to the rod 13 in the plane of its intersection with the lower end of the sleeve 4 of smaller diameter, covering the disks 12, the diameters of which increase towards the free end of the rod 13.

Центробежная форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.A centrifugal nozzle for spraying liquids works as follows.

Жидкость подается по цилиндрическому отверстию 8 штуцера 7 в диффузор 9, а из него в камеру 10, из которой под давлением поступает одновременно по двум направлениям: во-первых в винтовую внешнюю полость шнека 1, образуя внешний вращающийся поток жидкости, и во-вторых - в периферийные дросселирующие отверстия 11, образуя сплошной поток.The fluid is supplied through a cylindrical hole 8 of the nozzle 7 to the diffuser 9, and from it to the chamber 10, from which it simultaneously flows in two directions under pressure: firstly, into the screw external cavity of the screw 1, forming an external rotating fluid flow, and secondly - into the peripheral throttling holes 11, forming a continuous flow.

На выходе из форсунки встречаются два потока жидкости, причем один поток - вращающийся турбулентного типа, а другой - сплошной, который в зависимости от давления и геометрических размеров может быть как ламинарным, так и турбулентным и который взаимодействует поочередно с расположенными по длине стержня 13 дисками 12, диаметры которых увеличиваются в сторону свободного конца стержня 2.At the outlet of the nozzle, there are two fluid flows, one of which is a rotating turbulent type and the other is continuous, which, depending on pressure and geometric dimensions, can be either laminar or turbulent and which interacts alternately with disks 12 located along the length of the shaft 13. whose diameters increase towards the free end of the rod 2.

При взаимодействии вращающегося и сплошного потоков на выходе из форсунки происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет их соударения о диски 12 в этих потоках жидкости.In the interaction of the rotating and continuous flows at the outlet of the nozzle, an additional crushing of the liquid droplets occurs due to their collision with the disks 12 in these liquid flows.

Шнек 1 форсунки может быть выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира.The nozzle screw 1 can be made of solid materials: tungsten carbide, ruby, sapphire.

При среднем давлении подаваемой через цилиндрическое отверстие 8 жидкости под давлением 6…9 МПа обеспечивается распыление от 400 до 1000 кг/ч жидкости. Форсунка проста в изготовлении и обслуживании.At an average pressure supplied through a cylindrical hole 8 of the liquid under a pressure of 6 ... 9 MPa, spraying is provided from 400 to 1000 kg / h of liquid. The nozzle is easy to manufacture and maintain.

Claims

Центробежная форсунка, содержащая корпус, в который запрессован шнек, и штуцер для подвода жидкости, корпус состоит из двух соосных связанных между собой цилиндрических втулок: втулки большего диаметра и втулки меньшего диаметра, при этом внутри втулки меньшего диаметра соосно ей расположен шнек, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, причем внешняя поверхность шнека представляет собой винтовую канавку, а внутри шнека выполнено, по крайней мере, два концентрично расположенных по окружностям ряда сквозных отверстий, при этом в каждом ряду выполнено не менее трех отверстий, а величины диаметров отверстий уменьшаются от оси шнека к периферийным отверстиям, а во втулке большего диаметра соосно ей расположен штуцер, жестко закрепленный в ней через герметизирующую прокладку, при этом внутри штуцера соосно выполнено цилиндрическое отверстие, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор, который соединен с цилиндрической камерой, образованной внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра и торцевой поверхностью шнека, а внутри шнека соосно и осесимметрично ему закреплен стержень, один конец которого расположен заподлицо с его торцевой поверхностью, обращенной к штуцеру, а на другом свободном конце стержня перпендикулярно его оси закреплены, по крайней мере, два равномерно расположенных по длине стержня диска, диаметры которых увеличиваются в сторону свободного конца стержня, отличающаяся тем, что равномерно расположенные по длине стержня диски, диаметры которых увеличиваются в сторону свободного конца стержня, выполнены перфорированными, а шнек, расположенный внутри втулки меньшего диаметра и соосно ей, жестко связан с ее внутренней поверхностью, запрессован в нее, причем штуцер, расположенный во втулке большего диаметра и соосно ей, жестко закреплен в ней посредством резьбового соединения через герметизирующую прокладку, а к стержню в плоскости пересечения его с нижним торцом втулки меньшего диаметра прикреплен перфорированный диффузор, охватывающий диски, диаметры которых увеличиваются в сторону свободного конца стержня.A centrifugal nozzle containing a housing into which the screw is pressed in and a fitting for supplying fluid, the housing consists of two coaxial cylindrical bushings connected to each other: a larger diameter bush and a smaller diameter bush, while a screw rigidly connected to it is located inside the smaller bush; its inner surface, and the outer surface of the screw is a helical groove, and inside the screw there are at least two rows of through holes concentrically arranged around the circumferences, while in Each row has at least three holes, and the diameter of the holes decreases from the axis of the screw to the peripheral holes, and in the larger diameter sleeve there is a fitting coaxial to it, rigidly fixed in it through a sealing gasket, while a cylindrical hole is made coaxially inside the nozzle, which becomes axisymmetrically located diffuser, which is connected to a cylindrical chamber formed by the inner surface of the sleeve of a smaller diameter and the end surface of the screw, and coaxially and axially symmetrically inside the screw but a rod is fixed to it, one end of which is flush with its end surface facing the fitting, and at least two disks evenly spaced along the rod’s length are fixed perpendicular to its axis on the other free end of the rod, the diameters of which increase towards the free end of the rod characterized in that the disks evenly spaced along the length of the rod, the diameters of which increase towards the free end of the rod, are perforated, and the screw located inside the sleeve is smaller than the diameter and coaxially to it, rigidly connected to its inner surface, pressed into it, and the fitting located in the sleeve of a larger diameter and coaxially to it, is rigidly fixed in it by means of a threaded connection through a sealing gasket, and to the rod in the plane of its intersection with the lower end of the sleeve a smaller diameter attached perforated diffuser, covering disks, the diameters of which increase towards the free end of the rod.