ТОРОИДАЛЬНАЯ ФОРСУНКА (ТФ)
TOROIDAL NOZZLE (TN)

Предлагаемое изобретение относится к технике распыления жидких сред и может быть использовано в жидкостных охладителях, в системах кондиционирования воздуха, в системах увлажнения воздуха, в топливосжигающих устройствах, в системах пожаротушения, а также в качестве оборудования других технологических процессов.
Известной является форсунка, содержащая имеющий продольную ось корпус с входным отверстием для распыляемой среды, полую насадку с шаровой поверхностью, снабженную выпускными отверстиями и установленную с возможностью осевого перемещения на корпусе, при этом выходной торец корпуса расположен внутри полости насадки и выполнен скошенным (Авторское свидетельство СССР №1819681, МПК В05В 1/02, 1/34, опубл. 07.06.1993 г., Бюл. №21).
Недостатком данной форсунки является низкая степень диспергирования распыляемой среды ввиду того, что при истечении распыляемой среды не достигается высокая степень турбулизации потока.
Прототипом предлагаемой тороидальной форсунки может служить форсунка, содержащая снабженный насадкой корпус с входным отверстием для распыляемой среды, имеющая, по меньшей мере, одно выпускное отверстие, отличающаяся тем, что выпускное отверстие перекрыто желобообразным экраном, размещенным с внутренней стороны форсунки и обращенным своей полостью к выпускному отверстию, при этом две расположенные напротив друг друга кромки экрана примыкают к поверхности форсунки, а две другие - образуют два оппозитных отверстия (Патент РФ №2299769, МПК В05В 1/02, опубл. 27.05.2007).
К недостаткам конструкции такой форсунки можно отнести сложность конструкции.
Технической задачей является создание варианта конструктивного исполнения тороидальной форсунки, обладающей совокупностью технических преимуществ перед прототипом. Техническим результатом конструктивного исполнения предлагаемого изобретения является повышение технологичности путем упрощения конструкции при обеспечении высокой степени диспергирования распыляемой среды. Дополнительным техническим результатом является повышение степени диспергирования распыляемой среды.
Повышение технологичности путем упрощения конструкции в предложенном варианте конструктивного исполнения форсунки достигается тем, что в тороидальной форсунке, содержащей элемент с полостью и парой оппозитных отверстий, и возможностью размещения входного отверстия для распыляемой среды, выпускного отверстия, и перекрытия последнего с внутренней стороны форсунки элементом, обращенным своей полостью к выпускному отверстию, при этом элемент выполнен в виде открытого полого тора с центральным отверстием, оппозитно расположенными в стенке тора, входным и выпускным отверстиями, с образованием с внутренней стороны тора участка стенки, обращенной вогнутой стороной к выпускному отверстию с перекрытием последнего со стороны центрального отверстия или выпускное отверстие расположено со стороны центрального отверстия, а участок стенки обращен вогнутой стороной к выпускному отверстию с перекрытием последнего с противоположной - выпуклой стороны тора.
Повышение степени диспергирования распыляемой среды путем закрутки потоков в противоположных направлениях достигается тем, что тор выполнен гофрированным, с гофрами винтовой формы для закрутки встречных потоков распыляемой среды в противоположных направлениях.
Сущность варианта конструктивного исполнения заявляемого технического решения поясняется чертежами, на которых схематически изображены:
на фиг. 1 - тороидальная форсунка (общий вид); на фиг. 2 - тороидальная форсунка с гофрами винтовой формы (общий вид).
Предлагаемая тороидальная форсунка включает открытый полый тор 1 с центральным отверстием 2, входное отверстие 3 и выпускное отверстие 4.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Распыляемая жидкость, например, вода через входное отверстие 3 (на фиг. 1) поступает в открытый тор 1, в котором происходит столкновение потока распыляемой среды с его внутренней желобообразной стенкой, в результате чего происходит частичная турбулизация потока. Дальнейшая турбулизация происходит после разделения потока на две части, которые поступают навстречу друг другу и соударяются между собой в зоне выпускного отверстия 4. В результате их соударения происходит дальнейшее дробление и турбулизация, что в конечном итоге приводит к повышению степени диспергирования распыляемой среды, которая выходит из форсунки наружу через выпускное отверстие 4 в виде мельчайших капель. Наличие гофров винтовой формы (фиг. 2) обеспечивает закрутку обеих частей потока распыляемой среды в противоположных направлениях, что приводит к более эффективному диспергированию среды при соударении частей потока.
Предложенный вариант конструктивного исполнения форсунки тороидальной формы, отличается простой технологичной конструкцией, а тороидальная форсунка с гофрами винтовой формы обладает более высокой степенью диспергирования распыляемой среды.