СМЕСИТЕЛЬ-ДОЗАТОР ТОПЛИВА

Полезная модель относится к устройствам для смешивания жидкостей и может быть использовано в химической и нефтехимической отрасли, а также в автотракторостроении, для смешивания жидкостей переменных расходов.
Известен жидкостный смеситель [1], включающий патрубки, один из которых выполнен для подмешиваемой жидкости с меньшим расходом, и трубопровод с установленной перегородкой. Патрубок для жидкости с меньшим расходом размещен соосно в трубопроводе и перфорирован по винтовой линии по всей длине с суммарной площадью отверстий перфорации, равной или большей площади сечения патрубка. Перегородка трубопровода выполнена в виде ленты, навитой на перфорированный патрубок с образованием спирального канала для основного потока жидкости и с возможностью препятствия запирания этим потоком жидкости потока жидкости с меньшим расходом в патрубке.
Однако известное устройство имеет недостаток, к которому можно отнести невозможность регулирования подачи подмешиваемой жидкости с меньшим расходом при изменении подачи основной жидкости, а также отсутствие подачи дополнительно подмешиваемой жидкости при малом расходе основной жидкости.
Цель полезной модели - повышение регулирования подачи подмешиваемой жидкости к основному потоку жидкости.
Указанная цель достигается тем, что перегородку жестко закрепляют на патрубке для жидкости с меньшим расходом. Внутри патрубка для жидкости с меньшим расходом соосно ему устанавливают дополнительный патрубок с отверстиями. В нижней части трубопровода между патрубком для жидкости с меньшим расходом и трубопроводом устанавливают упругий элемент. Между перегородкой и упругим элементом на наружной поверхности патрубка для жидкости с меньшим расходом жестко устанавливают пластину, а на внутренней поверхности трубопровода устанавливают ограничители, причем ограничители устанавливают на одном уровне с пластиной, а свободный конец пластины располагают между ограничителями.
На фиг.1 изображен смеситель-дозатор топлива, на фиг.2 - разрез А-А (подача дополнительно подмешиваемой жидкости минимальная), на фиг.3 - разрез А-А (подача дополнительно подмешиваемой жидкости максимальная).
Смеситель-дозатор топлива содержит трубопровод 1 с установленной в нем перегородкой 2, патрубок 3 для основной жидкости и патрубок 4 для жидкости с меньшим расходом. Патрубок 4 для жидкости с меньшим расходом перфорирован отверстиями 5 по винтовой линии по всей его длине и размещен соосно в трубопроводе 1. В верхней части трубопровод 1 закрыт крышкой 6. Перегородка 2 выполнена в виде ленты и жестко закреплена на патрубке 4 для жидкости с меньшим расходом. Внутрь патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом соосно ему устанавливают дополнительный патрубок 7 с отверстиями 8. В верхней части дополнительный патрубок 7 жестко соединен с крышкой 6 трубопровода 1, а в нижней части дополнительный патрубок 7 фиксируют стопорным кольцом 9, вставляемым в канавку 10 дополнительного патрубка 7. Отверстия 8 в дополнительном патрубке 7 и отверстия 5 в патрубке 4 для жидкости с меньшим расходом выполнены одинакового диаметра.
Между патрубком 4 для жидкости с меньшим расходом и трубопроводом 1 установлен упругий элемент 11, выполненный в виде ленточной пружины. Упругий элемент 11 закреплен на наружной поверхности патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом и на внутренней поверхности трубопровода 1 посредством винтов 12. Упругий элемент подбирают таким образом, чтобы усилие скручивания ленточной пружины было идентичным силе давления подаваемой жидкости.
Между перегородкой 2 и упругим элементом 11 на наружной поверхности патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом установлена пластина 13. На внутренней поверхности трубопровода 1 установлены ограничители 14 и 15 на одном уровне с пластиной 13. Свободный конец пластины 13 расположен между ограничителями 14 и 15.
Смеситель-дозатор топлива работает следующим образом. В исходном состоянии, когда пластина 13 упирается в упор 14, отверстия 5 патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом и отверстия 8 дополнительного патрубка 7 перекрыты между собой частично. В таком положении осуществляется подача основной жидкости через патрубок 3 в трубопровод 1 и постоянная минимальная подача жидкости с меньшим расходом (дополнительно подмешиваемая) тонкими струйками по всей длине патрубка 4 во внутреннюю полость дополнительного патрубка 7. Основной поток жидкости проходит по спиральному каналу, образованному перегородкой 2, навитой на перфорированный патрубок 4, и внутренней стенкой трубопровода 1. Дополнительно подмешиваемая жидкость проходит через отверстия 5 и 8 и поступает в спиральный канал перпендикулярно основному потоку жидкости. Движение основной и дополнительно подмешиваемой жидкости преобразуется во вращательное движение по спирали с угловым ускорением, одновременно перемешиваясь.
Создаваемый момент от силы трения потока основной жидкости о перегородку 2, жестко закрепленной на патрубке 4 для жидкости с меньшим расходом, поворачивает патрубок 4 для жидкости с меньшим расходом вокруг дополнительного патрубка 7 на определенный угол. При этом отверстия 5 патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом и отверстия 8 дополнительного патрубка 7 перекрываются на больший угол, и дополнительно подмешиваемая жидкость перфорированного патрубка 4 поступает перпендикулярно потоку основной жидкости в большем объеме. При этом основной поток жидкости увлекает струйки подмешиваемой жидкости и интенсивно перемешивается с ней. При максимальной подаче основной жидкости через патрубок 3 и максимальном ее давлении на перегородку 2, патрубок 4 для жидкости с меньшим расходом повернут на максимальный угол относительно дополнительной втулки 6 таким образом, что отверстия 5 патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом и отверстия 8 дополнительной втулки 7 полностью совпадают, а пластина 13 упирается в упор 15. В этом случае происходит максимальная подача дополнительно подмешиваемой жидкости к основному потоку жидкости.
Таким образом, в зависимости от значений подачи основной жидкости и ее давления на перегородку 2, патрубок 4 будет поворачиваться на разный угол относительно дополнительной втулки 6, изменяя взаимное расположение отверстий 5 и 8, и, соответственно, количество подаваемой подмешиваемой жидкости.
Повышение регулирования подачи подмешиваемой жидкости к основному потоку жидкости достигается за счет соосной установки дополнительного патрубка 7 внутрь патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом, отверстия которого идентичны отверстиям патрубка 4. Кроме того, выполнение упругого элемента в виде ленточной пружины, усилие скручивания которого идентично силе давления подаваемому потоку основной жидкости, и закрепленного между патрубком 4 и трубопроводом 1, позволяет поворачивать патрубок 4 на определенный угол и перекрывать отверстия 5 и 8 между собой требуемой площадью. При этом порции подаваемой подмешиваемой жидкости будут соответствовать пропорциям потока основной жидкости.
Источник информации
1. Жидкостный смеситель. Патент RU №2230882. - Опубл. 20.06.2004 г.