АКУСТИЧЕСКАЯ ГОЛОВКА К ФОРСУНКАМ ДЛЯ РАСПЫЛИВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ
ACOUSTICAL HEAD FOR ATOMIZERS FOR SPRAYING LIQUIDS

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является акустический распылитель-форсунка по патенту РФ №2328349, F02C 7/24, содержащая корпус с размещенным внутри генератором акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненных в виде концентрических кольцевых щелей, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, кольцо с конической поверхностью, связанное с корпусом, и распылитель, служащий для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из генератора, и закрепленный в корпусе посредством полого стержня со шнековым завихрителем на конце и буртиком для размещения кольцевой площадки, на которую вытекает жидкость из распылителя (прототип).
Недостатком известной акустической форсунки является то, что она не обеспечивает высокой степени распыла.
Технический результат - повышение эффективности распыления жидкости.
Это достигается тем, что в акустической головке к форсункам для распыливания жидкостей, содержащей корпус с патрубками для подвода распыливаемой жидкости и распыливающего агента, внутри которого размещен генератор акустических колебаний в виде сопла и резонатора, выполненного в виде звукового генератора, образованного резонатором Гельмгольца, выполненного в виде, по крайней мере одной, сферической полости, расположенной в стенке кольца с конической поверхностью, которое через калиброванные прокладки соединено с корпусом, при этом сферическая полость звукового генератора соединена калиброванным отверстием с кольцевой щелью, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца с боковой конической поверхностью, выполненного на полом стержне, который расположен внутри корпуса, осесимметрично ему, и служит для формирования образующегося факела распыливаемой жидкости, поступающей через канал полого стержня к шнековому распылителю, жестко закрепленному на конце полого стержня, и служащему для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из звукового генератора, образованного резонатором Гельмгольца, а кольцо с боковой конической поверхностью, выполненное на полом стержне, расположено с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса посредством резьбового соединения, связывающего корпус с кольцом через калиброванные прокладки, причем резонатор Гельмгольца выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца, посредством установки между корпусом и кольцом с конической поверхностью, калиброванных прокладок, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний, в нижней части корпуса шнекового распылителя закреплен дополнительный дисковый распылитель, состоящий из резьбовой втулки с центральным отверстием, соединенным с полостью стержня посредством калиброванного отверстия, верхнего диска, жестко соединенного с резьбовой втулкой с центральным отверстием, и нижнего сплошного диска, соединенного с верхним диском посредством, по крайней мере, трех крепежных элементов с образованием дросселирующего зазора между дисками.
На чертеже изображен общий вид акустической головки к форсункам для распыливания жидкостей.
Акустическая головка к форсункам для распыливания жидкостей содержит корпус 1 с патрубками для подвода распыливаемой жидкости и распыливающего агента, например воздуха или газа. Внутри корпуса 1 размещен генератор акустических колебаний в виде сопла 4 и резонатора, выполненного в виде звукового генератора 13, образованного резонатором Гельмгольца. Резонатор Гельмгольца выполнен в виде, по крайней мере одной, сферической полости, расположенной в стенке кольца 9 с конической поверхностью 7, которое через калиброванные прокладки 11 соединено с корпусом 1.
Сферическая полость звукового генератора 13 соединена калиброванным отверстием 12 с кольцевой щелью 5, образованной торцевыми плоскостями корпуса 1 и кольца 6 с боковой конической поверхностью, выполненного на полом стержне 3, который расположен внутри корпуса 1, осесимметрично ему, и служит для формирования образующегося факела распыливаемой жидкости, поступающей через канал полого стержня 3.
Распыливающий агент, например воздух или любой другой газ, поступает в газовый канал 2, а из него через кольцевую щель 5, сопло 4, устремляется навстречу шнековому распылителю 8, жестко закрепленному на конце полого стержня 3 и служащему для образования жидкостной пленки, перекрывающей выход из звукового генератора 13, образованного резонатором Гельмгольца. Жидкость подается из полого стержня 3 со шнековым распылителем 8 с завихрением, перекрывая сопло 4 для выхода распыливающего агента. Кольцо 6 с боковой конической поверхностью, выполненное на полом стержне 3, расположено с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси корпуса 1 посредством резьбового соединения 10, связывающего корпус 1 с кольцом 9 через калиброванные прокладки 11.
Резонатор Гельмгольца выполнен с возможностью регулирования генерируемой частоты акустических колебаний за счет регулирования ширины кольцевой щели 5, образованной торцевыми плоскостями корпуса и кольца 6, посредством установки между корпусом 1 и кольцом 9 с конической поверхностью 7, калиброванных прокладок 11, толщина которых соответствует заданной частоте акустических колебаний.
В нижней части корпуса 14 шнекового распылителя 8 закреплен дополнительный дисковый распылитель 16, состоящий из резьбовой втулки с центральным отверстием 17, соединенным с полостью стержня 3 посредством калиброванного отверстия 15, верхнего диска 18, жестко соединенного с резьбовой втулкой с центральным отверстием 17, и нижнего сплошного диска 19, соединенного с верхним диском 18 посредством, по крайней мере, трех крепежных элементов 21 с образованием дросселирующего зазора 20 между дисками 18 и 19.
Акустическая головка к форсункам для распыливания жидкостей работает следующим образом.
Распыливающий агент, например воздух, подается по газовому каналу 2, где встречает на своем пути звуковой генератор 13, выполненный в виде сферической полости, соединенной с соплом 4 посредством калиброванного отверстия 12. В результате прохождения звукового генератора 13 распыливающим агентом (например, воздухом) в последнем возникают пульсации давления, создающие акустические колебания, частота которых зависит от параметров резонатора. Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию раствора жидкости, подаваемого в канал 3. Из шнекового распылителя 8 жидкость вытекает в виде пленки навстречу распыливающему агенту, затем дробится под воздействием акустических колебаний воздуха на мелкие капли, в результате чего образуется факел распыленного раствора с воздухом, корневой угол которого определяется величиной угла наклона конической поверхности 7 кольца 9, которое через калиброванные прокладки 11 соединено с корпусом 1.
Возможен вариант, когда на торцевой поверхности нижнего сплошного диска 19, соединенного с верхним диском 18 дополнительного дискового распылителя 16, выполнена канавка (на чертеже не показана) по форме спирали Архимеда, которая способствует увеличению факела распыленного раствора с воздухом за счет раскручивающейся формы канавки.