RU2725408C1 - Форсунка вакуумно-вихревая низкого давления с эжектирующим факелом - Google Patents
Форсунка вакуумно-вихревая низкого давления с эжектирующим факелом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2725408C1 RU2725408C1 RU2019145402A RU2019145402A RU2725408C1 RU 2725408 C1 RU2725408 C1 RU 2725408C1 RU 2019145402 A RU2019145402 A RU 2019145402A RU 2019145402 A RU2019145402 A RU 2019145402A RU 2725408 C1 RU2725408 C1 RU 2725408C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- hemispherical
- fairing
- vortex
- distribution chamber
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
- B05B1/34—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к теплоэнергетике и наиболее эффективно может быть использовано в градирнях, скрубберах и других контактных аппаратах эжекционного типа. Форсунка, содержащая насадку полусферической формы с резьбовым хвостовиком и диспергатор шлемовидной формы с конфузорным сопловым отверстием, переходящим в диффузорный раструб, соединенные между собой резьбовой парой, образуют корпус, внутри которого расположен завихритель, отличающаяся тем, что завихритель состоит из обтекателя в центральной части, имеющего со стороны резьбового хвостовика кок полусферической формы, переходящий в цилиндр, а со стороны соплового отверстия - впадину полусферической формы с коническим выступом на оси, и направляющего аппарата на периферии цилиндрической части обтекателя, представляющего собой систему консольных дугообразных лопаток, который условно делит всю проточную часть форсунки на распределительную камеру и вихревую, причем стенки, образующие распределительную камеру в объеме насадки гладкие, а поверхности диспергатора изнутри и лопаток на выходе направляющего аппарата, формирующие вихревую камеру, имеют множество полусферических выступов различной величины. Технический результат - увеличение расхода жидкости через форсунку при одновременном снижении рабочего давления, а также повышение эжектирующей способности факела. 2 ил.
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в качестве устройства для диспергирования жидкостей в градирнях, насадочных колоннах, камерах орошения, в брызгальных бассейнах и тому подобных тепломассообменных агрегатах. Наиболее эффективно использование предлагаемой форсунки в скрубберах, градирнях и других контактных аппаратах эжекционного типа, рабочее давление в которых менее 0,1 Мпа.
Наиболее близкой по своим техническим решениям является струйно-вихревая форсунка с эжектирующим факелом, представленная в патенте RU, №2561107 - прототип.
Данная форсунка имеет следующие недостатки.
Распределительная камера и завихритель образуют проточные каналы сложной конфигурации, неоднократно меняющие форму и сечение проточной части, изменяющие направление и скорость движения потока. Это приводит к увеличению гидравлического сопротивления внутри форсунки, а, соответственно, к увеличению рабочего давления и пропорциональному снижению расхода жидкости. Диаметр вихревой камеры значительно меньше диаметра корпуса, а потоки поступают в нее из периферийной части форсунки. Это ограничивает угловую скорость вращения вихря в сопловом отверстии, от которой зависят величина центробежной силы и скорость выхода потока из форсунки.
Задачами данного изобретения являются: увеличение расхода жидкости через форсунку при одновременном снижении рабочего давления, а также повышение эжектирующей способности факела.
Для решения этих задач предложена вакуумно-вихревая форсунка низкого давления с эжектирующим факелом, конструкция которой представлена на фиг. 1 и 2.
На фиг. 1 - общий вид форсунки в сборе в сочетании с осевым разрезом. На фиг. 2 - внешний вид завихрителя.
Форсунка включает в себя насадку 1 с резьбовым хвостовиком и диспергатор 2 с сопловым отверстием, которые соединены между собой резьбовой парой, образуя корпус форсунки. Внутри корпуса расположен завихритель 3. Для герметизации форсунки обе резьбовые пары снабжены уплотнительными кольцами 4 и 5.
Насадка 1 полусферической формы имеет гладкие стенки.
Диспергатор 2 имеет шлемовидную выпукло-вогнутую форму, плавно сужающуюся к сопловому отверстию. Конфузорное сопловое отверстие в горловине переходит в диффузорный раструб значительно большего диаметра. Для удобства сборки и монтажа форсунки резьбовой хвостовик и диффузорный раструб снаружи имеют форму многогранника.
Завихритель 3 состоит из обтекателя в центральной части и направляющего аппарата на периферии. Обтекатель со стороны резьбового хвостовика имеет кок полусферической формы, переходящий в цилиндр. Со стороны соплового отверстия обтекатель имеет полусферическую впадину с коническим выступом на оси. Направляющий аппарат представляет собой систему консольных дугообразных лопаток 6, расположенных на цилиндрической части обтекателя. Направляющий аппарат условно делит всю проточную часть форсунки на распределительную и вихревую камеры.
Стенки, образующие распределительную камеру в объеме насадки гладкие. Поверхности диспергатора изнутри и лопаток на выходе направляющего аппарата, формирующие вихревую камеру, имеют множество полусферических выступов 7 различной величины.
Форсунка работает следующим образом. Поток жидкости поступает в распределительную камеру и, омывая кок, попадает в направляющий аппарат. Дугообразные лопатки аппарата изменяют вектор движения уже распределенного потока от аксиального до тангенциального. Затем, в объеме вихревой камеры поток начинает двигаться по окружности, создавая стремительно вращающийся вихрь. В его периферийной части существенно возрастает давление, под действием которого поток перемещается к сопловому отверстию. По мере уменьшения радиуса вихря его угловая скорость многократно возрастает, вследствие действия закона сохранения количества движения. После соплового отверстия центробежная сила формирует поток в виде полого конуса.
При движении в проточной части форсунки поток изменяет свое направление - от радиального в распределительной камере к аксиальному в направляющем аппарате и тангенциальному в вихревой камере. Для снижения гидравлических потерь в местных сопротивлениях вся проточная часть форсунки имеет плавные формы.
В распределительной камере поток движется с малыми скоростями под действием низких давлений, и ее гладкие стенки минимизируют гидравлические потери на трение.
На выходе направляющего аппарата поток начинает двигаться тангенциально, и его скорость возрастает, вследствие искривления лопаток и соответствующего уменьшения проходного сечения.
В вихревой камере поток движется в турбулентном режиме, так как непрерывно поступающие объемы жидкости постоянно разгоняют вихрь, существенно увеличивая скорость его движения.
При турбулентном режиме очень значительная часть потерь давления наблюдается в ламинарной прослойке пограничного слоя. Наличие полусферических выступов приводит к образованию множества локальных вихрей. Вихри, как бы отрывают поток от стенок, устраняя ламинарную прослойку, и нарушают сплошность среды. Часть потока над полусферической впадиной обтекателя вообще не соприкасается с твердыми стенками, а в ее объеме давление падает, вследствие вращения вихря, вплоть до образования вакуума. В результате падения давления жидкость в этой зоне вскипает, что в сочетании с локальными вихрями, еще более разрыхляет поток. Такой характер движения потока в вихревой камере приводит к значительному снижению гидравлических потерь на трение. Находящаяся в этом состоянии, жидкость вырывается из соплового отверстия и под воздействием центробежных сил, легко превращается в дисперсную среду.
Конструкция составных частей форсунки и минимально возможные потери энергии обеспечивают высокую скорость движения капель и мелкое диспергирование при малых давлениях. В результате снижения гидравлических сопротивлений проточной части форсунки уменьшается рабочее давление, а расход жидкости через форсунку соответственно возрастает.
Стендовые испытания показали, что факел в виде полого конуса, состоящего из множества мелких капель, движущихся с большими скоростями, обеспечивают значительное увеличение коэффициента эжекции.
Таким образом решаются все поставленные задачи. Кроме того, мелкое диспергирование воды в градирнях и высокие коэффициенты эжекции улучшают процесс ее охлаждения.
Claims (1)
- Форсунка, содержащая насадку полусферической формы с резьбовым хвостовиком и диспергатор шлемовидной формы с конфузорным сопловым отверстием, переходящим в диффузорный раструб, соединенные между собой резьбовой парой, образующие корпус, внутри которого расположен завихритель, отличающаяся тем, что завихритель состоит из обтекателя в центральной части, имеющего со стороны резьбового хвостовика кок полусферической формы, переходящий в цилиндр, а со стороны соплового отверстия - впадину полусферической формы с коническим выступом на оси, и направляющего аппарата на периферии цилиндрической части обтекателя, представляющего собой систему консольных дугообразных лопаток, который условно делит всю проточную часть форсунки на распределительную камеру и вихревую, причем стенки, образующие распределительную камеру в объеме насадки гладкие, а поверхности диспергатора изнутри и лопаток на выходе направляющего аппарата, формирующие вихревую камеру, имеют множество полусферических выступов различной величины.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019145402A RU2725408C1 (ru) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Форсунка вакуумно-вихревая низкого давления с эжектирующим факелом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019145402A RU2725408C1 (ru) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Форсунка вакуумно-вихревая низкого давления с эжектирующим факелом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2725408C1 true RU2725408C1 (ru) | 2020-07-02 |
Family
ID=71510248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019145402A RU2725408C1 (ru) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Форсунка вакуумно-вихревая низкого давления с эжектирующим факелом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2725408C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU221677U1 (ru) * | 2023-03-24 | 2023-11-16 | Алексей Сергеевич Аничкин | Форсунка эжекционная |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3061204A (en) * | 1961-03-30 | 1962-10-30 | Fluor Corp | Water spray nozzle |
US3762652A (en) * | 1972-08-21 | 1973-10-02 | Barry Wehmiller Co | Nozzle for delivering a conic spray pattern |
RU2205703C2 (ru) * | 2001-06-21 | 2003-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Эко-Сервис К" | Форсунка |
EP1421996A1 (en) * | 2001-08-28 | 2004-05-26 | Tokyo Gas Company Limited | Nozzle and method of jetting fluid onto inner peripheral surface of conduit by the nozzle |
RU2486965C2 (ru) * | 2011-04-01 | 2013-07-10 | Николай Васильевич Барсуков | Форсунка струйно-вихревая |
RU2561107C1 (ru) * | 2014-10-08 | 2015-08-20 | Николай Васильевич Барсуков | Форсунка струйно-вихревая с эжектирующим факелом |
-
2019
- 2019-12-26 RU RU2019145402A patent/RU2725408C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3061204A (en) * | 1961-03-30 | 1962-10-30 | Fluor Corp | Water spray nozzle |
US3762652A (en) * | 1972-08-21 | 1973-10-02 | Barry Wehmiller Co | Nozzle for delivering a conic spray pattern |
RU2205703C2 (ru) * | 2001-06-21 | 2003-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Эко-Сервис К" | Форсунка |
EP1421996A1 (en) * | 2001-08-28 | 2004-05-26 | Tokyo Gas Company Limited | Nozzle and method of jetting fluid onto inner peripheral surface of conduit by the nozzle |
RU2486965C2 (ru) * | 2011-04-01 | 2013-07-10 | Николай Васильевич Барсуков | Форсунка струйно-вихревая |
RU2561107C1 (ru) * | 2014-10-08 | 2015-08-20 | Николай Васильевич Барсуков | Форсунка струйно-вихревая с эжектирующим факелом |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU221677U1 (ru) * | 2023-03-24 | 2023-11-16 | Алексей Сергеевич Аничкин | Форсунка эжекционная |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2511808C2 (ru) | Двухкомпонентная форсунка и способ распыления текучих сред посредством такой форсунки | |
RU2329873C2 (ru) | Распылитель жидкости | |
RU2441708C1 (ru) | Центробежная широкофакельная форсунка | |
US20120168538A1 (en) | Spin Annular Slit Spray Nozzle and Spray Apparatus Thereof | |
RU2486965C2 (ru) | Форсунка струйно-вихревая | |
US2374041A (en) | Variable capacity atomizing device | |
US4394965A (en) | Pulsating shower using a swirl chamber | |
CN210751035U (zh) | 一种适用于高沸点气体灭火剂的手提式灭火器喷头 | |
RU2725408C1 (ru) | Форсунка вакуумно-вихревая низкого давления с эжектирующим факелом | |
RU2561107C1 (ru) | Форсунка струйно-вихревая с эжектирующим факелом | |
RU2284868C1 (ru) | Распылитель жидкости | |
RU2636721C1 (ru) | Форсунка с параболическим завихрителем | |
RU2724447C1 (ru) | Гаситель энергии водного потока | |
RU2624111C1 (ru) | Скруббер вентури с мелкодисперсным орошением | |
RU2460589C1 (ru) | Распылитель дисковый | |
RU110663U1 (ru) | Устройство для распыления жидкости | |
RU2383820C1 (ru) | Широкофакельная центробежная форсунка | |
RU2655601C1 (ru) | Пневматический распылитель жидкости | |
RU2631282C1 (ru) | Комплексная форсунка | |
CA3176534A1 (en) | Device for controlling shape of discharged liquid | |
RU2652002C1 (ru) | Пневматическая форсунка с двухфазным потоком распыляемой жидкости | |
RU2005104561A (ru) | Способ создания пульсирующей жидкостной струи и устройство для его осуществления | |
RU2660840C1 (ru) | Пневматическая форсунка с винтовым коническим завихрителем | |
RU2532168C1 (ru) | Центробежная форсунка кочетова со встречно-закрученными потоками типа взп | |
RU2646912C1 (ru) | Форсунка с эллиптическим завихрителем |