Струйно-вихревая форсунка

Союз СоввтскикСоциалистичесиинРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 889118(5 )М, Кл. В 05 В 1/34 ВвударстеенныИ квинтет ь.ь ФР ае далем нэабретеннй н етарытнй(54) СТРУЙНО-ВИХРЕВАЯ ФОРСУНКА 1Изобретение относится к устройствам для распыливания технологических жидкостей в реакционных зо" нах и объемах современной тепломассообменной аппаратуры, являющейся одним из основных видов оборудования в энергетике, коксохимии, нефтехимии и других смежных с ними отраслях народного хозяйства.Известна конструкция механичес.кой цельнофакельной форсунки, состо" ящая из камеры с соплом, в которую по тангенциально наклоненным каналам завихрителя вводится жидкость, которая образует в камере интенсивно вращаю" щийся вихрь. Для заполнения факела15 по осевому каналу. в завихритель вво" ,дится осевая струя. Взаимодействуя с вихрем, струя закручивается и при истечении жидкости из сопла образу" ется заполненный распыленной жидкостью факел 1 ..Недостаток данной струйно-вихревой форсунки состоит в том, что ввод струи в камеру через осевой каналзатрудняет возможность полученияравномерного распределения жидкостив Факеле, ибо изменить скорость осевой струи оказывается невозможным,а большие затраты энергии на закручивание осевой струи приводят к укрупнению распыла жидкости, особеннов приосевой области факела. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является струйновихревая форсунка, содержащая корпус с камерой завихрения и соплом, размещенный в камере завихритель с тангенциальными входными каналами и выполненными на нем каналами для создания осевого потока, сообщающимися с камерой завихрения 21Недостатком данной форсунки является то, что при большом угле наклона боковых каналов завихрителя, их большом числе выполнение средства4осевой области происходит соударение этих радиальных потоков и формирование осевой струи.При течении этой заторможеннойжидкости происходит ее взаимодействие с вихрем и в приосевой области соударяется подкрученный радиальный поток, в результате чего осевая струя имеет момент количествадвижения и осевую скорость, обеспечивающие повышение дисперсностираспыла, В камере 2 форсунки возникает гидродинамическая система:струя - коаксиальный вихрь, что по-,зволяет отнести данную Форсунку кструйно"вихревому типу. Взаимодействие осевого потока с вихрем приводит к образованию заполненногофакела, Данная Форсунка позволяетобеспечить равномерное распределениев объеме факела мелкораспыленнойжидкости, что объясняется высокойэффективностью взаимодействия струии вихря, уменьшением потерьэнергиипри их взаимодействии,Кроме того, данная форсунка имеетвысокую надежность в работе на технологических жидкостях, содержащихчастицы и включения, Высокие скорости движения жидкости во входныхканалах завихрителя исключают возможность задержки частиц с диаметром,позволяющим закупорить каналы длясоздания осевого потока.Процесс заполнения осевой газовойполости оЬеспечивает получение осесимметричного заполнения факела (эффектсамоцентровки - поле градиента статического давления гарантирует симметрию течения в сопле),Использование данной форсунки в энергетических устройствах, тепло- обменных, массообменных аппаратах обеспечивает интенсификацию их работы за счет эффективного распыления и распределения технологических жидкостей в реакционных объемах..Струйно-вихревая форсунка, содержащая корпус с камерой завихрения и соплом, размещенный в камере завихритель с тангенциальными входными каналами и выполненными на нем каналами для создания осевого потока, сообщающимися с камерой завихресоздания осевого потока в Форме торцовых каналов невозможно.Цель изоЬретения - повышение дис"персности распыла.Указанная цель достигается тем,5что в струйно-вихревой форсунке,содержащей корпус с камерой завихрения и соплом, размещенный в камере завихритель с тангенциальными входными каналами и выполненными на нем 1 Оканалами для создания осевого потока,сообщающимися с камерой завихрения,каналы для создания осевого потокавыполнены на боковой поверхности завихрителя и соединены с тангенциаль,ными входными каналами под углом,противоположным углу наклона тангенциальных каналов.На чертеже изображена струйно-вихревая форсунка, общий вид.26Струйно-вихревая Форсунка содержит корпус 1 с камерой 2 завихрения и соплом 3,размещенный в камере2 завихритель ч с тангенциальными входными каналами 5 и выполненными нанем каналами 6 для создания осевогопотока, сообщающимися с камерой 2завихрения. Каналы 6 для создания осевого потока выполнены на боковой поверх"ности завихрителя ч и соединеныс тангенциальными входными каналами 5 под углом, противоположным углу наклона тангенциальных каналов 5.Форсунка работает следующим-образом.Жидкость по тангенциальным входнымканалам 5 вводится в камеру 2 форсунки и, растекаясь в камере 2, образует интенсивно вращающийся вихрь.Результатом интенсивного вращения40жидкости в камере 2 форсунки является радиальный положительный гра,.,иент статического давления, при ко,тором величина статического давлениявозрастает от оси к стенке камеры 2.По каналам 6, соединяющим танген 45циальные входные каналы 5 с камерой 2, некоторое количество жидкости втекает в камеру 2 в направлении;противоположном вращению основногопотока в камере 2, и приводит к тор- Ж Фо мула изобретенияФ р уможению части жидкости в камере 2в приторцовой области камеры 2.В результате воздействия на этучасть жидкости положительного радиального градиента статического дав- Иления в приторцовой области возника"е течение этой жидкости в радиальном направлении к оси форсунки. В при889118 оставитель А.Я.4 ал-борюехред Э.фечо ектор Г.Огар Л.Тюр Тираж 765 Государственного лам изобретений и Москва, Ж, РаПодписнР 17/15ВНИИ ака ми тетаткрытийская на 1 роектная,Патент", г. Ужгор филиал ния, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения дисперсностираспыла, каналы для создания осевогопотока выполнены на боковой поверх"ности завихрителя и соединены с тангенциальными входными каналамипод углом, противоположным углу наклона тангенциальных каналов. 6Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ханин И,М. и др. Механическиефорсунки технологических аппаратов.Киев, УкрНИИНТИ, 1971, с. 13,рис.3 е.2. Авторское свидетельство СССРУ 657858, кл. В 0 В 1/34, 1977