Эвольвентное сопло

(11173 О 373 Союз Советских Социалистических Республик)М КлВ 05 В 7/10 кис присоединением зал Государственный комитет СССРисания 30.04.8 Авторыизобретения Н. Дмитриев, В, С. Галустов и В, Л. Ломте Ярославский политехнический институт) Э ВЕНТНО выполне лжением 5) Дата опубликования Изобретение относится к распылительнойтехнике и может быть использовано длятонкого диспергирования технологическихжидкостей растворов и суспензий.Известна центробежная форсунка с центральным подводом жидкости и использованием вкладышей-завихрителей и с тангенциальным подводом жидкости 11.Недостатком ее является низкая степеньдиспергирования жидкости. 10Повышение качества диспергирования достигается в ней за счет увеличения давления жидкости, т. е, за счет увеличения затрат энергии на распыливание.Известно также наиболее близкое к предлагаемому эвольвентное сопло, содержащеевходной патрубок, камеру закручивания икрышку 12.Недостатком его является низкая степеньдиспергирования жидкости, связанная с ограниченностью поверхностной энергии.Цель изобретения - повышение эффективности распыливания,Указанная цель достигается тем, чтоэвольвентное сопло, содержащее входной 25патрубок, камеру закручивания и крышку,согласно изобретению, снабжено последовательно установленными во входном патрубке по направлению подачи жидкостивходным соплом и вкладышем, состоящим 30 из конфузора, камеры смешения и дпффузора, причем в боковых стенках входного патрубка выполнены щелевые каналы, а диаметр выходного отверстия сопла составляет 0,5 - 0,95 диаметра камеры смешения,Кроме того, щелевые каналы выполнены наклонными и являются продолжением канала, образованного наружной поверхностью входного сопла, выполненной конпчески сходящейся в направлении подачи жидкости, и конфузором вкладыша, а пх ширина равна расстоянию от среза входного сопла до камеры смешения.На фиг. 1 и 2 изображено эвольвентное сопло в двух проекциях.Предлагаемое эвольвептное сопло содержит входной патрубок 1, камеру 2 закручивания и крышку 3.Оно также снабжено последовательно установленными во входном патрубке 1 по направлению подачи жидкости входным соплом 4 и вкладышем 5, состоящим из конфузора б, камеры 7 смешения и диффузора 8, причем в боковых стенках входного патрубка 1 выполнены щелевые каналы 9, а диаметр выходного отверстия сопла 4 составляет 0,5 - 0,95 диаметра камеры 7 смешения.Кроме того, щелевые каналы 9ны наклонными и являются продоканала 10, образованного наружной поверхностью входного сопла 4, выполненной конически сходящейся в направлении подачижидкости, и конфузором 6 вкладыша 5, аих ширина равна расстоянию от среза входного сопла 4 до камеры 7 смешения.Камера 2 закручивания выполнена в выходном сопле 11.Эвольвентное сопло работает следуюцимобразом. 1 ОЖидкость подается во входной патрубок1 и через входное сопло 4 в виде струи попадает в камерусмешения вкладыша 5,отверстие которой равно диаметру струи,при этом жидкость эжектирует газ через 15щелевые каналы 9 в боковой поверхностивходного патрубка 1.Для увеличения количества эжектируемого газа во входное сопло 1 можно поместить винтовой вкладыш 5, однако при 20этом снизится давление в камере 2 закручивания.В камере 7 смешения происходит перемешивание жидкости и эжектированного газа,а в диффузоре 8 - повышение давления 25жидкости, При этом газ частично растворяется, а нерастворившиеся пузырьки сжимаются до давления жидкости. Далее смесьжидкости и газа подается в камеру 2 закручивания, где она приобретает интенсивное вращательное движение. При истечениииз выходного сопла 11 газовые пузырьки,находящиеся в жидкости, за счет резкогоснижения давления мгновенно расширяются, т. е. происходят как бы микровзрывы 35пузырьков газа, приводящие к значительному повышению дисперсности распыла.Кроме того, при истечении пленки из выходного сопла 11 происходит интенсивнаядесорбция растворенного в жидкости газа, 40вызывающая дополнительную турбулизацию поверхности пленки и образовавшихсякапель и приводящая к дополнительномудроблению,Пузырьки газа, распределенные в жидкости, приводят к снижению ее эффективнойвязкости, что также способствует эффективности дробления.Эжекция газа в жидкость осуществляется за счет энергии самой жидкости и приводит к перераспределению общих затрат энергии на распыливание в сторону увеличения ее полезной составляющей, расходуемой непосредственно на образование новой поверхности, т. с. на дробление. Следствием этого является повышение эффективности работы (к. п.д,) данного устройства.Данное эвольвентное сопло позволяет значительно повысить качество распыливания без увеличения общих энергозатрат. В этом состоит его экономическая эффективность. При одних и тех же удельных расходах энергии распыливания такое эвольвентное сопло позволяет получить более тонкий и равномерный распыл.Использование этого сопла позволит существенно интенсифицировать процессы теплом ассопереноса, протекающие в дисперсных системах. Формула изобретения1. Эвольвентное сопло, содержащее входной патрубок, камеру закручивания и крышку, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности распыливания, оно снабжено последовательно установленными во входном патрубке по направлению подачи жидкости входным соплом и вкладышем, состоящим из конфузора, камеры смешения и диффузора, причем в боковых стенках входного патрубка выполнены щелевые каналы, а диаметр выходного отверстия сопла составляет 0,5 - 0,95 диаметра камеры смешения.2. Сопло по п. 1, отличающееся тем, что щелевые каналы выполнены наклонными и являются продолжением канала, образованного наружной поверхностью входного сопла, выполненной конически сходящейся в направлении подачи жидкости, и конфузором вкладыша, а их ширина равна расстоянию от среза входного сопла до камеры смешения.Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе 1. Хавкин Ю. И. Центробежные форсунки, Л Машиностроение, 1976, с. 23.2. Лебедюк Г. К. и др, Распыливающие устройства в аппаратах газоочистки. М., ЦИНТИхимнефтемаш, 1976, с. 16 - 17 (прототип) .аказ 760/6НПО Поиск ипография, пр. Сапунова, 2 Изд. Ме 299 сударственного ком 113035, Москва, Тираж 810 Подписное ета СССР по делам изобретений и открытий -35, Раушская наб., д. 4(5