ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ВИХРЕВАЯ ФОРСУНКА
RADIAL-FLOW VORTEX NOZZLE

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка по патенту РФ №2432211, F02C 7/24, содержащая корпус с камерой завихрения и сопловый вкладыш (прототип).
Недостатком известной форсунки является то, что она не обеспечивает широкого факела распыла.
Технический результат - повышение эффективности распыления путем увеличения факела распыла.
Это достигается тем, что в центробежной вихревой форсунке, содержащей корпус с камерой завихрения и сопло, корпус выполнен в виде подводящего штуцера с отверстием для подвода жидкости из магистрали, и соосно соединенной с ним цилиндрической гильзой, а соосно корпусу, в его нижней части подсоединено сопло, выполненное в виде центробежного завихрителя в виде глухой цилиндрической вставки с, по крайней мере тремя, тангенциальными вводами в виде цилиндрических отверстий, при этом в торцевой поверхности центробежного завихрителя выполнены последовательно соединенные, соосные между собой и корпусом осевые коническое и цилиндрическое дроссельные отверстия, а центробежный завихритель установлен в цилиндрической камере корпуса с образованием кольцевой цилиндрической камеры для подвода жидкости к тангенциальным вводам центробежного завихрителя и соединен с двумя камерами, установленными последовательно и соосно ему: конической и цилиндрической, причем камеры установлены таким образом, что выход одной камеры является входом для другой, при этом тангенциальные вводы выполнены в виде каналов, тангенциально расположенных к внутренней поверхности вставки, а к срезу цилиндрической камеры, соосно и жестко, прикреплен интенсификатор крутки с внутренней винтовой нарезкой, а к торцевой поверхности интенсификатора крутки с внутренней винтовой нарезкой, посредством, по крайней мере, трех стержней прикреплена сплошная пластина пластинчатого распылителя, которая выполнена плоской, или выпуклой, или вогнутой, причем вершина выпуклой поверхности может быть направлена как в сторону торцевой поверхности интенсификатора крутки, так и от нее.
На фиг.1 представлена схема центробежной вихревой форсунки, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.
Центробежная вихревая форсунка (фиг.1) включает в свой состав корпус 1, который выполнен в виде подводящего штуцера с отверстием 8 для подвода жидкости из магистрали, и соосно соединенной с ним цилиндрической гильзой 2 с внешней резьбой 3.
Соосно корпусу 1, в его нижней части подсоединено посредством гильзы 4 с внутренней резьбой сопло 5, выполненное в виде центробежного завихрителя 6 потока жидкости в виде глухой цилиндрической вставки 12 с, по крайней мере тремя, тангенциальными вводами 13 в виде цилиндрических отверстий (фиг.2). Гильза 4 является частью сопла 5 и установлена коаксиально и соосно по отношению к центробежному завихрителю 6.
В торцевой поверхности центробежного завихрителя 6 выполнены последовательно соединенные, соосные между собой и корпусом 1 осевые коническое 10 и цилиндрическое 11 дроссельные отверстия.
Центробежный завихритель 6 установлен в цилиндрической камере 9 корпуса с образованием кольцевой цилиндрической камеры 7 для подвода жидкости к тангенциальным вводам 13 центробежного завихрителя 6 и соединен с двумя камерами, установленными последовательно и соосно ему: конической 14 и цилиндрической 15.
К срезу цилиндрической камеры 15, соосно и жестко, прикреплен интенсификатор крутки 16 с внутренней винтовой нарезкой 17.
Причем камеры 14 и 15 установлены таким образом, что выход одной камеры является входом для другой. Тангенциальные вводы 13 выполнены в виде каналов, тангенциально расположенных к внутренней поверхности вставки 12.
К торцевой поверхности интенсификатора крутки 16 с внутренней винтовой нарезкой 17, посредством, по крайней мере, трех стержней 18 прикреплена сплошная пластина 19 пластинчатого распылителя, которая выполнена плоской, или выпуклой, или вогнутой, причем вершина выпуклой поверхности может быть направлена как в сторону торцевой поверхности интенсификатора крутки 16, так и от нее (не показано). Центробежная вихревая форсунка работает следующим образом
В полости вставки 12, выполняющего функцию центробежного завихрителя 6 жидкости, происходит формирование вихря, который закручивает струю жидкости, истекающую из цилиндрического 11 дроссельного отверстия.
Закрученный поток жидкости в полости вставки 12 образуется за счет смешения струй, истекающих из тангенциально направленных каналов 13.
На выходе из полости вставки 12 формируется поток жидкости, характеризующийся постоянной тангенциальной скоростью. При этом угловая скорость закрученного потока жидкости в канале сопла 5 распылителя определяет величину угла распыла генерируемого газокапельного потока.
Величина тангенциальной скорости в полости вставки 12 зависит от соотношения общей площади поперечного сечения тангенциальных каналов 13 и площади сечения осевого цилиндрического 11 дроссельного отверстия. Сформированный в центробежном завихрителе 6 закрученный поток жидкости поступает во входное отверстие конической камеры 14. При прохождении участков 15 и 16 формируется ускоренный поток жидкости. Интенсивное образование кавитационных пузырьков в закрученном потоке жидкости происходит в интенсификаторе крутки 16 с внутренней винтовой нарезкой 17.