ШИРОКОФАКЕЛЬНАЯ ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ФОРСУНКА
WIDE-FLAME CENTRODUGAL NOZZLE

Изобретение относится к средствам распыливания жидкостей, растворов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка по а.с. СССР №306270, F02C 7/24 от 04.01.70, 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 широкофакельной центробежной форсунке, содержащей корпус с камерой завихрения и сопловый вкладыш, корпус выполнен со впускным отверстием, выполненным в виде конфузора и соосного с ним дроссельного отверстия, а камера завихрения выполнена в виде цилиндрического стакана, ось которого в плоскости чертежа перпендикулярна оси впускного и дроссельного отверстий, при этом ось впускного и дроссельного отверстий в профильной плоскости расположена касательно по отношению к камере завихрения, причем соосно камере завихрения расположен сопловый вкладыш, внутри которого выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения три калиброванных отверстия: коническое, цилиндрическое и фасонное в виде цилиндрической части с фаской скругления на выходе, при этом диаметр цилиндрического отверстия соплового вкладыша равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия и диаметру цилиндрической части фасонного отверстия.
На чертеже изображен общий вид форсунки для распыливания жидкостей.
1
1
Широкофакельная центробежная форсунка состоит из корпуса 1 длиной L со впускным отверстием 4, выполненным в виде конфузора длиной L, соосного с ним дроссельного отверстия 3 диаметром d, камеры завихрения 2, выполненной в виде цилиндрического стакана, ось которого в плоскости чертежа перпендикулярна оси впускного 4 и дроссельного 3 отверстий. При этом ось впускного 4 и дроссельного 3 отверстий в профильной плоскости расположена касательно по отношению к камере завихрения 2, т.е. имеет место тангенциальный ввод.
1
Соосно камере завихрения 2 расположен сопловый вкладыш 5 с внешним диаметром D, выполненный из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира. Внутри вкладыша выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения 2 три калиброванных отверстия: коническое отверстие 6 с диаметром D нижнего основания усеченного конуса, цилиндрическое отверстие 7 и фасонное отверстие 8 в виде цилиндрической части с фаской скругления на выходе. При этом диаметр d цилиндрического отверстия 7 соплового вкладыша 5 равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия 6 и диаметру цилиндрической части фасонного отверстия 8.
Для работы форсунки в оптимальном режиме предусмотрены следующие соотношения ее параметров:
1
1
отношение диаметра d цилиндрического отверстия 7 соплового вкладыша 5 к диаметру d дроссельного отверстия 3 корпуса 1 форсунки лежит в оптимальном интервале величин: d/d=1,4÷2,2;
1
1
отношение внешнего диаметра D соплового вкладыша 5 к диаметру D нижнего основания усеченного конуса конического отверстия 6 вкладыша 5 лежит в оптимальном интервале величин: D/D=1,2÷1,8;
1
1
отношение длины L корпуса 1 форсунки к длине L конфузора впускного отверстия 4 лежит в оптимальном интервале величин: L/L=2,0÷2,5.
Широкофакельная центробежная форсунка для распыливания жидкостей работает следующим образом.
1
1
Жидкость подается по впускному отверстию 4, выполненному в виде конфузора длиной L, затем проходит через соосное с ним дроссельное отверстие 3 диаметром d и поступает по тангенциальному вводу в камеру завихрения 2, выполненную в виде цилиндрического стакана. Вращающийся поток жидкости из камеры завихрения 2 проходит через калиброванное коническое отверстие 6 соплового вкладыша 5, цилиндрическое отверстие 7 и фасонное отверстие 8 вкладыша 5, в результате чего образуется факел распыленной жидкости, корневой угол которого определяется величиной радиуса фаски скругления на выходе фасонного отверстия 8.
Предложенная конструкция широкофакельной форсунки с диаметром выходного отверстия 9 мм при рабочих давлениях жидкости 150…250 кПа обеспечивает угол раскрытия водяного факела до 140° и сохраняет устойчивость факела при давлении жидкости перед форсунками от 40 кПа и выше, при этом производительность форсунки зависит от давления жидкости на входе впускного отверстия 4.