Центробежная форсунка с насадкой

Полезная модель относится к конструкциям форсунок для оросителей градирен и может быть использована при разбрызгивании технологической воды в системах оборотного водоснабжения, а также найти применение практически во всех отраслях промышленности: нефтяной, газовой, химической, и в теплоэнергетике.
Известна гидравлическая центробежная форсунка с насадкой и тангенциальным подводом воды в камеру закручивания, с одним выходным отверстием, для орошения оросителя градирни /Плаксин Ю.М., Малахов Н.Н., Ларин В.А. Процессы и аппараты пищевых производств.-2-e изд., перераб. и доп.-М.: КолосС, 2008. - 760 с.:ил./
Недостатком этой форсунки оросителя является низкая эффективность орошения ввиду того, что разбрызгивание воды происходит по кольцу, оставляя не увлажненным центральную часть. Кроме того, необходимо большое количество форсунок на единицу площади орошения, что, в свою очередь, требует большое количество подводящих трубопроводов, частых продуваний форсунок, так как при забивании она практически не работает.
Техническая проблема, решаемая предлагаемым устройством - увеличение площади капельно-пленочного орошения оросителя для повышения эффективности тепло - и массообмена в процессах испарительного охлаждения за счет увеличения количества разбрызгивающих сопел на одной форсунке.
0
0
0
0
Сущность полезной модели состоит в том, что в центробежной форсунке с насадкой, состоящей из тангенциального канала, камеры закручивания и выходных отверстий, расположенных на съемной насадке, все 7 отверстий выполнены по типу сопла Ловаля сужающе-расширяющимися, и расположены равномерно по окружности с R=D+(1,25…1,35)d вокруг центрального выходного отверстия диаметром D=1,25d, при этом d - минимальный диаметр сопла, а толщина стенки съемной насадки в части, где расположены отверстия, должна быть не меньше 3 d.
На фиг. 1 показана центробежная форсунка с насадкой; на фиг. 2 - размещение разбрызгивающих сопел в насадке; на фиг. 3 - сопло насадки типа Ловаля.
Центробежная форсунка состоит из тангенциального канала 1, камеры закручивания 2, выходных отверстий 3, размещенных в съемной насадке. Устройство работает следующим образом.
0
Центробежная форсунка накручивается на распределительный трубопровод, подающий нагретую в технологическом процессе воду в камеру закручивания 2, где поток жидкости сначала закручивается, а затем поступает в выходные отверстия 3, из которых идет разбрызгивание на ороситель. Конфигурация отверстий представляет собой сопло по типу сопла Ловаля - суживающееся до диаметра do, и затем расширяющееся. При этом толщина стенки съемной насадки в части, где расположены отверстия, должна быть не меньше 3 d. Струя воды в области сужения испытывает быстро распространяющийся импульс пониженного давления, и затем плавно расширяется, занимая больший объем, одновременно увеличивая скорость. Угол расширения не должен превышать 8-10°,чтобы не было отрывов потока от стен, приводящих к появлению скачков уплотнений. Расход воды от добавления расширяющейся части сопла не увеличивается, а скорость заметно повышается, особенно при использовании в качестве материала форсунок полиэтилена низкого давления НД, имеющего низкий коэффициент трения.
0
0
0
Для равномерного распределения воды по поверхности оросителя, сопла одинакового диаметра в насадке размещены следующим образом: одно в центральной части, остальные 6 - равномерно по окружности вокруг центрального. Диаметр окружности определяется так: 1,25d+(1,25…1,35)d, где 1,25d=D - выходному диаметру сопла. Сопла позволяют увеличить скорость выхода струи за счет минимальной потери энергии на сжатие струи при входе в сужающееся место сопла, и равномерно распределить воду в зоне расширения сопла. При групповой работе сопел увеличивается равномерность распределения воды по всей поверхности орошения, при этом увеличивается площадь орошения, включая центральную часть под форсункой.
Разработанная конструкция насадки форсунки позволяет значительно уменьшить (примерно в 5 раз) количество форсунок и, следовательно, необходимого для их функционирования, подводящих трубопроводов, а также позволяет равномерно орошать поверхности оросителя градирни, увеличивая тепломассообмен.
Технический результат использования полезной модели заключается в том, что за счет увеличения площади орошения снижается количество используемых форсунок, а забивание одного из отверстий не приводит к отключению работы форсунки, т.е. повышается эксплуатационная надежность работы системы орошения и тепломассообмена в целом.