МНОГОСОПЛОВОЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ

Полезная модель относится к области распыления жидкостей и может быть использована в химической, металлургической, лакокрасочной промышленности, в частности, при распыливании воды, топлив, дезинфицирующих составов и т.п.
Известна «Форсунка для охлаждения металла распыленной жидкостью» по авторскому свидетельству СССР №605843, МПК C21D 1/62, 1978 год, содержащая сопло Лаваля, со сверхзвуковой частью, закрепленное в корпусе с отверстиями для подвода жидкости и газа, при этом, с целью повышения дисперсности жидкости в потоке и эффективности охлаждения металла путем увеличения скорости истечения потока газожидкостной смеси, сверхзвуковая часть сопла Лаваля соединена наклонными к оси сопла каналами с кольцевой проточкой, охватывающей сопло и соединенной с отверстием для подвода жидкости.
Недостатком известного устройства по авторскому свидетельству СССР №605843 «Форсунка для охлаждения металла распыленной жидкостью» является низкая эффективность диспергирования жидкости, так как дробление струй жидкости, подаваемых по наклонным каналам в сверхзвуковую часть сопла Лаваля, затруднено.
Известна «Форсунка для охлаждения металла» по авторскому свидетельству СССР №1560574, МПК C21D 1/62, 1990 год, принятое в качестве ближайшего аналога, содержащая корпус с ниппелем подвода газа и штуцером подачи жидкости и крышку с узлом для истечения газа, при этом, с целью повышения надежности работы форсунки и эффективности охлаждения путем увеличения дисперсности жидкости, узел для истечения газа выполнен в виде каналов, имеющих профиль сопла Лаваля, дискретно расположенных по незамкнутому контуру, эксцентричному оси штуцера.
Недостатком известного устройства по авторскому свидетельству №1560574 «Форсунка для охлаждения металла» является низкая эффективность диспергирования жидкости, так как струя жидкости, истекающая из штуцера, отклоняется в сторону каналов для истечения газа, имеющие профиль сопел Лаваля, дробление струи жидкости на капли начинается на значительном удалении от форсунки.
Перед заявляемой полезной моделью поставлена задача повышения дисперсности капель жидкости за счет интенсивного дробления струи жидкости сверхзвуковыми газовыми струями.
Поставленная задача в заявляемой полезной модели решается за счет того, что многосопловой распылитель содержит корпус с центральным каналом для подачи жидкости, сообщающийся со штуцером подвода жидкости, охватывающую центральный канал коллекторную полость, сообщающуюся со штуцером подвода газа, на корпусе выполнены сопла Лаваля, сообщающиеся с коллекторной полостью, при этом сопла Лаваля установлены по крайней мере по двум незамкнутым контурам, охватывающим центральный канал для подачи жидкости, центр каждого контура расположен эксцентрично относительно оси центрального канала для подачи жидкости.
Сопла Лаваля могут быть установлены по двум дугам, охватывающим центральный канал для подачи жидкости, центр каждой дуги расположен эксцентрично относительно оси центрального канала для подачи жидкости.
Заявленная полезная модель отличается от известного технического решения по авторскому свидетельству №1560574 тем, что сопла Лаваля установлены по крайней мере по двум незамкнутым контурам, охватывающим центральный канал для подачи жидкости, центр каждого контура расположен эксцентрично относительно оси центрального канала для подачи жидкости.
Указанное отличие позволило получить технический результат, а именно, обеспечило повышение дисперсности капель жидкости за счет интенсивного дробления струи жидкости сверхзвуковыми газовыми струями.
На фиг.1 представлен вид на многосопловой распылитель, сопла Лаваля установлены по двум дугам, охватывающим центральный канал для подачи жидкости.
На фиг.2 представлен разрез распылителя по А-А (фиг.1).
Многосопловой распылитель (фиг.1) содержит корпус 1 (фиг.1, 2) с центральным каналом 2 (фиг.1, 2) для подачи жидкости, сообщающийся со штуцером 3 (фиг.2) подвода жидкости, охватывающую центральный канал 2 коллекторную полость 4 (фиг.2), сообщающуюся со штуцером 5 (фиг.2) подвода газа, на корпусе 1 выполнены сопла 6 (фиг.1, 2) Лаваля, сообщающиеся с коллекторной полостью 4, при этом сопла 6 Лаваля установлены по крайней мере по двум незамкнутым контурам 7 (фиг.1), охватывающим центральный канал 2 для подачи жидкости, центр 8 (фиг.1) каждого контура 7 расположен эксцентрично относительно оси 9 (фиг.1, 2) центрального канала 2 для подачи жидкости. Незамкнутый контур 7 представляет собой дугу 10 (фиг.1).
Многосопловой распылитель работает следующим образом. Жидкость через штуцер 3 подвода жидкости подают в факел распыления. Газ через штуцер 5 подвода газа подают в коллекторную полость 4, охватывающую центральный канал 2 для подачи жидкости. Распределяясь в коллекторной полости 4, газ истекает сверхзвуковыми струями через сопла 6 Лаваля в факел распыления. При этом сопла 6 Лаваля охватывают центральный канал 2 для подачи жидкости. Сопла 6 Лаваля установлены по двум незамкнутым контурам 7, например, по двум дугам 10. При этом центр 8 каждой дуги 10 расположен относительно оси 9 центрального канала 2 для подачи жидкости с эксцентриситетом ε. Сверхзвуковые струи газа, истекающие из сопел 6 Лаваля, оказывают аэродинамическое воздействие на струю жидкости, истекающую из центрального канала 2 для подачи жидкости. Наличие эксцентриситета ε, за счет эжекции сверхзвуковых струй газа, истекающих из сопел 6 Лаваля, установленных на каждой дуге 10, приводит к «разрыву» струи жидкости между центрами 8 дуг 10 на две тонкие струи жидкости. Эти две струи жидкости моментально дробятся на крупные капли. Крупные капли жидкости, проходя через скачки уплотнения сверхзвуковых струй, дробятся на более мелкие, эти капли в свою очередь, проходя через следующий скачок уплотнения, также подвергаются дроблению. Таким образом, эксцентриситет ε является причиной неустойчивости струи жидкости, истекающей из центрального канала 2 для подачи жидкости, моментальный распад струи жидкости приводит к повышению дисперсности образующихся капель.
Полезная модель позволила получить технический результат, а именно, обеспечила повышение дисперсности капель жидкости за счет интенсивного дробления струи жидкости сверхзвуковыми газовыми струями.