Форсунка для распыления жидкости

(19) 17 06 В:Е"ОВЗНЦ 11 Е 1),1 Ь "Б.;:," ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ С 2 ся к устроиможет быт ком произво ения издел также для ствам для ь испольдстве для ий распы- нанесевышение жидкос 1 изображена форскилкости; на фиг. 2 ия сопла форсунки. На фи г.ас пыл ениянт выполне ка лля - варитич ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Нижнетагильский металлургическийкомбинат им. В. И. Ленина и Ленинградский механический институт(54) (57). ФОРС УН К А ДЛЯ РА СП Ы Л ЕНИЯ ЖИДКОСТИ, содержащая цилиндрический корпус с боковым каналом подачижидкости, установленное по оси корпуса сопло Лаваля с осевым выпускным каналом исоосным ему ресивером, сообщенным с каналом подачи газа, образованный сопломи внутренней поверхностью корпуса коллектор, сообщенный с каналом подачи жидкости и каналом сопла посредством вы.полненных в его расширяющейся части сквозных отверстий, и генератор акустическихколебаний, выполненный в виде стакана,консол ьно уста новлен ного на штоке соосно соплу, отличающаяся тем, что, с целью Изобретение относитраспыления жидкостей изовано в металлургичесфорсированного охлаждляемой жидкостью, ания покрытий на изделия.Целью изобретения является пстепени дисперсности распыляемойти. повышения степени дисперсности распыляемой жидкости, она снабжена дополнительным соплом с осевым каналом и ресивевером, соосно и герметично пристыкованном к ресиверу сопла Лаваля, при этом канал подачи газа подведен к ресиверу дополнительного сопла, стакан генератора акустических колебаний установлен в полос. ти ресивера сопла Лаваля, а его шток закреплен посредством резьбового соелине. ния на заднем торце дополнительного сопла с возможностью осевого перемещения и образует с ним кольцевой зазор.2. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что площадь сечения кольцевого за. зора между штоком и дополнительным соплом равна О, + 0,8 площади критического сечения сопла Лаваля, внутренний диаметр ресивера сопла Лаваля равен 3- -10, а длина равна - 2 - 60 диаметров критического сечения сопла Лаваля, внешний диаметр стакана равен 0,2 - 0,5 внутреннего лиаметра ресивера сопла Лаваля, а глубина стакана равна - 0,4 4 его диаметров.3. Форсунка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что выходная расширяющаяся часть канала сопла Лаваля выполнена с цилиндрической расточкой, а сквозные отверстия сопла выполнены в цилиндрической расточке. Форсунка содержит цилиндрический корпус 1 с боковым каналом 2 подачи жидкости. По оси корпуса 1 установлено сопло Лаваля 3 с осевым выпускным каналом 4 и соосным ему ресивером 5. Сопло 3 образует с внутренней поверхностьк корпусаколлектор 6, сообщенный с каналом 2 подачи жидкости и каналом 4 посредством выполненных в расширяющейся части канала 4 сквозных отверстий 7.К ресиверу 5 сопла 3 соосно и гермено пристыковано дополнительное сопли 83с ц е ы м каналом с) и реси вером 1 О, сообщенн)с с кдналом 11 подачи гаазФорсунка имеет генератор акустических колебаний, выполнен ый в виде соосно установ.н нцоп в полости ресивера 5 стака.цд 1, консольно закрепленного на полвиж 2 -5 цм км и;цр;(влсции штоки 13, олин коц и которого закреплен посредством резьбовоп сч)единения 14 в заднем торце дополцигсльного сопла 8, а другой выведен церсз сп канал 9 в полость ресиверд 5, 10 соединен с днищем стакана 12 и образует с ловок(цит(ьным соплом 8 кольцевой зазор.Плоцаль сечения кольцевого зазора межл (током и лополнительным соплом рав.цд 0,1 0,8 пло(цдди критического сечения15 сопла Лзвдля, внутренний диаметр ресиверд чплз,звдля равен 3 - 10, д длина р; нд 2 60 лид метра м критичсск о сечения соп,(, 13 Валя.Вцц ни и;1 иа метр така нд 12 равен 0,2 0,5) цутреннего диаметра ресинерд 5 соп л:1,1 д г 1(, д глубина ста ка нд 12 равна 0,4 4 с и диаметра.Корпус 1, соила 3 и 8, цолводящий жидкость цдтрубок 15 и подводящий газ цдтрубок 16 имек)т резьбовые соединения и гсрметизирующие прокладки. Хвостовик 17 цтока 13 выведен наружу и имест уцлотцснис 18 и прижимную гайку 9. 1 Ь фи. 2 ц)кдздц вариант выполнения расииряюцейся чзсти кдцалд 4 с цилинлринской расГо(кои О, о.(ость которои ооон(.нд от. 30 срсии 7 с коллектором 6Форс цк( работает слс лук цси м образом.Р,(СП Ы, яСМд я жндКОт П).11(Е )с я цС рЕпдтрубок 15 и канал 2 в полость кослкторд 5 и зд гм через отверстия 7 пост - цдст в р,сширякэщуюся часть кзцдлд 4 сплд,1;для 3.Р;(сцылякщий газ подает я через пат.рубок 16 и канал 11 в ресивер 10 лополцит,ьцп сплд 8 и выходит из сп) кандлд ) в ниле кольцевой струи. Часть труи и нрдлнсц во внхтрецнюю цхк)сть стд О кдцз 12 Вхолящая в стакан 12 струя гд(д ор;.д ударную волну, когорая дви- (ссси к .1 ц и ц 1 ст(1 к ц 12 и От р(зи - иисьцсыхоли из по,ос(и стакд и, 1 , .1 формир я во,цовък) с р кт р истрецшй струи гдзд.11 ри эом улдрндя волна выходгг в цо,(ость рсиврд 5 и распрострдняеся (го си ос(,сх( Послс выхода улар)той волны из ст(кд)(; 12 происходит истецсцис иео полсти 1; сд виде встрчной кльцсой струи.Вз 1 имо;1 ействис встрцнои ко.(ьгеои струи и цдб гдюц 1 ей из канала с лоиог(- нитсльшго соплз 8 сопровождается обри зовдтелм веерной кольцевой стри с измс.цяюцгейся о времени волцовои структурои, 55 з тс(кжс (с ирацией высокочастогных кстицсских коссбс(ций, Частота гснерирчых дк стичс ски. колебаний и лдрно-о,(цоых црс)иссац гдззависит г соо цоц(с ния геометрических параметров дополнительного сопла 8 и сопла Лаваля. Веерная струя имеет переменный угол набегания на стенку реси вера 5 из-за пульсирующего характера и истекающей из стакана 12 струи газа, что приводит к периодическому повышению лдвления в обьеме ресивера 5 и отклонению верхней струи в сторону выпускного канала 4 сопла Лаваля 3.При достижении критического угла отклонения веерной струи происходит скачкообрдзцое опорожнение обьема в ресивере 5 через канал 4 сопла Лаваля с образованием серии низкочастотных колебанийкоторые накладываются на высокочастотные акустические колебания в газе в ресивере 5.Частота низкочастотных колебаний зависит от соотношения диаметра стакана 12 и лиаметра ресивера 5.Низкочастотные колебания создаются вгазе при отношении диаметра стакана 12 к внутреннему диаметру ресивера 5, нахолящемуся в диапазоне 0,2 0,5.Выходящий из канала 4 сопла Лаваля высокоскоростной поток газа диспергирует поступающую из отверстий 7 жидкость с образованием факела газожидкостной смеси, направляемой на обрабатываемую поверхюсть Повышение степени дисперсности распыления жидкости и равномерности распределения жидкой фазы в газожидкостном факеле достигается сочетанием струйного и акустического воздействия газа на жидкость.Низкочастотные окустические колебанияззовой струе способствуют дроблению поступающих в канал сопла Лаваля струй жидкости на мелкие капли. Высокоцастот. цые акустические колебания способствуют дополни гельному дроблению капель и повышают равномерность их распределения по сечению факела,Высокочастотные и низкочастотные коле;ция в растворе 5 усиливаются в струе,,(о,яц 1 из канала спгд Лаваля. при ) гм увеличивается степень турбулентности гогрд пичного слоя струи, что увеличиваетгол раскрытия факела распыляемой жидкости и приводит к увеличению площади обрабатываемой поверхности и повышает эффективность охлаждения изделия.Выполнение сопла Лаваля с цилинлрицеской расточкой 20 в расширяюсцейся чали его канала 4 способствует увеличению лисперсности жидкой фазы в обрао кщемся газожидкостном факеле.Настройка форсунки осуществляется в :1 д этапа.На первом этапе осуществляется дискретная настройка частоты акустических колебаний в газе постановкой стакана опрелленной глубины и диаметра. На втором этапе перед распылением или в процессе(.отавитлн Г, ( яковТехрел И. Всрс Еррктр.М 11 к Тираж 563 11 лниии Рвлактор Л. ДолининЗаказ 73 з 312 ВНИИГ 1 И Госуларственного комитета по изобрстснияя и откртая ири ГЕНТ :(:(:Г 11303 о, Москва, Ж - Зо, Ра нская наб, л, 4 о Гроизволственно-излательский комбинат Г(тнт, г, Ужгоро.(, 1 л, Гагарина. 1015распыления жидкости оптимальные условии достигаются путем осевого перемещения што ка со стаканом относительно дополнительного сопла. 6Предлагаемая форсунка позволяет диспергировать жидкость на канале менее 0,5 мм. и до 20 - 25/в по массе капель менее 15 мкм