Форсунка

Союз Советских Социалистических РеспубликОп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 759144(22) Заявлено 250478 (21) 2612935/23-05с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 300180, Бюллетень йо 32Дата опубликования описания 300880 В 05 В 1/34 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ФОРСУНКА Изобретение относится. к технике распыления жидкостей, конкретнее к устройствам, распылив ающим технологические жидкости в тепло- и массообмейных аппаратах, являющихся одними5 из основных видов оборудования коксохимического, нефтехимического и.смежных с ними производств.Широкое применение, например, в насадочных и полых аппаратах вышеуказанных производств ра"пыливающих устройств и повышение надежности их работы позволяет повысить эффективность аппаратуры в целом при производстве кислот, щелочей, солей и тд,15Известна струйно-вихревая форсунка, содержащая корпус с камерой завихрЕния и соплом, расположенный в камер завихритель с наклонными периферийными каналами и средство создания 20 осевого потока И .Недостаток ее - низкая надежность при распыливании технологических жидкостей, содержащих различные включения, склонные к отложению, Причиной этого является то, что осевое отверстие в эавихрителе часто забивается этими включениями, особенно в форсунках с производительностью менее 20 мо/ч, что приводит к образованию 30 полого конического факела жидкости. Забиваемость в первую очередь осевого отверстия завихрителя обусловлена его меньшей площадью, чем наклонных периферийных каналов (в 2-4 раза) . Образование полого Факела распыливаемой жидкости, вместо требуемого заполненного, приводит к резкому ухудшению распределения жидкости по верхнему сечению насадки в насадочных колоннах или в объеме полого аппарата. Ухудшение распределения жидкости приводит к значительному снижению коэффициентов тепло- н массообмена,Кроме того, в форсунке неэффективно вязкое взаимодействие вращающегося коаксиального потока с осевой неэакрученной струей, имеющей компактную структуру и большую,скоростьпропорциональную корню квадратному иэ величины давления жидкости перед форсункой, что снижает возможность обеспечить удовлетворительное распределение жидкости в широком диапазоне углов факела (д 12 5 о)В форсунках такого типа длина осевого отверстия эавихрителя, как правило, больше его диаметра, приводит к повышению его засоряемости,Известна также форсунка с осевымподводом жидкости, содержащая корпус с камерой завихрения и соплом,расположенный в камере завихритель снаклонными периферийными каналамии средство создания осевого потока Г 2 .Данная форсунка - наиболее близкак изобретению по технической сущностии достигаемому результату.Недостатком ее является то, чтопри равномерном распределении жидкости по радиусу факела коэффициентрасхода ее не превышает значения0,45 (при углах факела 90-105 О) . Этообусловлено тем, что радиальныепазы завихрителя должны иметь достаточную ширину и глубину для получения осевого потока. Пазы ограничивают ширину наклонных периферийных каналов, Ограниченная таким образомплощадь проходных каналов не позволяет более повысить производительность без повышения давления или увеличения размеров форсунки, Кромеэтого ограничение размеров каналовснижает надежность работы при распылении загрязненных технологических жидкостеР, В предложенной Форсунке радиальные пластины имеют толщину значительно меньшую, чем ширина радиальныхпазов у известйой форсунки, т,е, занимают меньшую площадь на торце завихрителя. Это дает воэможность увеличить площадь наклонных периферийных каналов и коэффициент расхода дозначения 0,82,Цел ь из обр етени я - повыше ни е н адежности работы форсунки и ее производит ельнос ти,Указанная цель достигается тем,что в форсунке с осевым подводом жидкости, содержащей корпус с камеройзавихрения и соплом, расположенныйв камере эавихрителя с наклоннымипериферийными каналами и средствосоздания осевого потока, последнеевыполнено в виде радиальных пластин,размещенных на торцовой поверхностизавихрителя, обращенной к соплу .На Фиг. 1 изображена Форсунка счастичным вырезом ее корпуса, общийвид; на фиг, 2 - эавихритель, общийвид, на фиг.- то же, вид А,Форсунка с осевым подводом жидкости содержит корпус 1 с камерой.з авихрени я 2 и соплом 3, рас положенный в камере 2 эавихритель 4 с наклонными периферийными каналами 5и средство б создания осевого потока,которое выполнено в виде радиальныхпластин 7, размещенных на торцовойповерхности эавихрителя 4, обращенной к соплу 3. Внешняя поверхность завихрителя 4 и часть внутренней поверхности корпуса 1 выполнены коническими, что поз воляет исключить иэ конструкции форсунки элементы крепления завихрителя 4, На внутренней поверхности корпуса 1 имеется резьба для подсоединения к трубопроводу (не показан), питающему Форсунку жидкостью.Форсунка работает следующим образом,Подвод жидкости осуществляется пооси форсунки, Жидкость по наклонным пери ферийным кан ал ам 5 з ави крит ел я 4 поступает в камеру завихрения 2, где происходит ее интенсивное вращательно-поступательное движение. Результатом вращательного движения являетсяположительный радиальный градиент статичес кого давления, при котором ст атическое давление возрастает с увеличенйем расстояния от оси камеры 2,В поле положительного радиального градиента давления пластины 7 формируют радиальные течения жидкости, соударяющиеся в приосевой области камеры 2,20 образуя осевой поток,В результате взаимодействия этогоосевого потока с потоком, образованным наклонными периферийными каналачи 5 и имеющим вращательно-поступа 5 тельное движение, образуется заполненный факел,Наличие нескольких пластин (обычно 4-х и более) для Формирования осевого потока снижает воэможность забиЗО вания Форсунки включениями,В предложенной форсунке динамические характеристики осевой струив камере 2 варьируются изменениемвысоты, длины, расположения и числарадиальных пластин 7,С целью получения наиболее равномерного заполненного факела жидкостивокруг оси форсун.,и число радиальныхпластин 7 равно числу каналов, 5 завихрителя 4 и установлены пластины 7 на торце завихрителя 4 вокруг оси Форсунки по отношению друг к другу,под теми же углами, что и каналы 5эавихрителя 4.Проведенные экспериментальные иск следования серии форсунок в диапазоне производительности от 1 до 75 м 7 ч и давления от О, 310 до б 10 н/м показали, что предложенная форсунка обеспечивает получение заполненнот оО Факела жидкости с равномерным распределителем, повышение надежности работы на технологических жидкоетях, со.держащих различные включения, склонные к отложению.Формула изобретенияФорсунка с осевым подводом жидкости, содержащая корпус с камерой эавихрения и соплом, расположенный в камере завихритель с наклонными периферийными каналами и средство создания фо осевого потока, о т л и ч а ю щ а я -с я тем, что, с целью повышения надежности работы форсунки и ее производительности, средство создания осевого потока выполнено в виде радиаль ных пластин, размещенных на торцовой7 59144 4 поверхности завихрителя, обращенной к соплу.Источники. информации, принятые во внимание при экспертизе1. Ханин И, М, и др, механические форсунки технологических аппаратов, УКРНИИТИ, Киев 19 7 1 с, 1 3рис. Зе. 2, Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2457605/23-05,кл, В 0 5 В 1/34, 02,0 3. 77 (прототип . ЦНИИПИ Заказ 5952/Тираж 810 Подписное илиал ППП Патент, Ужгород, ул. Проектная