ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ
PNEUMATIC FLUID SPRAYER

Изобретение относится к технике распыления жидкости и может быть использовано в противопожарной технике, в сельском хозяйстве, в устройствах химической технологии и в теплоэнергетике.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является распылитель (ороситель) по патенту RU №2416443, А62С 31/02, опубл. 20.05.98), содержащий полый цилиндрический корпус с патрубком подвода жидкости, сопло и ряд дроссельных отверстий.
Однако распылитель такой конструкции не позволяет достичь заданного распределения потоков мелкодисперсных капель на поверхности орошения требуемой площади без увеличения расхода жидкости.
Технический результат - повышение эффективности мелкодисперсного распыливания жидкости.
Это достигается тем, что в пневматическом распылителе жидкости, содержащем корпус, состоящий из цилиндрической части, соединенной конической частью с каналом для подвода жидкости через щтуцер с внешней резьбой для подсоединения к распределительному трубопроводу, при этом соосно корпусу в его нижней части закреплено сопло, выполненное в виде стакана, в днище которого выполнены вертикальные и наклонные дроссельные отверстия, а в центральной части канала соосно ему закреплена трубка для подвода воздуха, в нижней части которой закреплен полый диск с перфорацией, обращенной в сторону выходных сечений дроссельных отверстий сопла, при этом в цилиндрической части корпуса закреплен распылитель, выполненный в виде оппозитно расположенных поверхностей усеченного конуса, расположенных вокруг трубки для подвода воздуха и осесимметричных относительно оси трубки: верхнего и нижнего завихрителей, причем коническая обечайка нижнего завихрителя фиксируется посредством по крайней мере трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке нижнего завихрителя в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке цилиндрической части корпуса форсунки, причем между верхним и нижним завихрителями установлена круглая перфорированная пластина, перекрывающая проходное сечение цилиндрической части корпуса форсунки, при этом на внешних поверхностях полых конических завихрителей выполнены сквозные винтовые нарезки, при этом суммарная пропускная способность верхнего завихрителя и перфорированной пластины выполнена большей, чем у нижнего завихрителя, а к торцевой части корпуса прикреплен диффузор, при этом к сплошной части полого диска прикреплен полый конический обтекатель, при этом его вершина лежит в плоскости среза диффузора, а к сплошной части полого диска осесимметрично трубке для подвода воздуха прикреплена перфорированная трубка, полость которой соединена с полостью трубки для подвода воздуха, а обтекатель выполнен с перфорацией.
На чертеже представлена схема пневматического распылителя жидкости.
Пневматический распылитель жидкости содержит полый корпус 4, состоящий из цилиндрической части 9, соединенной конической частью с каналом 2 для подвода жидкости через щтуцер 1 с внешней резьбой для подсоединения к распределительному трубопроводу.
Соосно корпусу в его нижней части закреплено сопло 3, выполненное в виде стакана, в днище которого выполнены вертикальные и наклонные дроссельные отверстия 10.
В центральной части канала 2 соосно ему закреплена трубка 11 для подвода воздуха (газа), к одному из концов которой в ее нижней части закреплен полый диск 12 с перфорацией 13, обращенной в сторону выходных сечений дроссельных отверстий 10 сопла 3.
В цилиндрической части 9 корпуса 4 закреплен распылитель, выполненный в виде оппозитно расположенных поверхностей усеченного конуса, расположенных вокруг трубки 11 для подвода воздуха (газа) и осесимметричных относительно оси трубки 11: верхнего 6 и нижнего 7 завихрителей. Коническая обечайка нижнего 7 завихрителя фиксируется посредством по крайней мере трех спиц 8, закрепленных одним концом на конической обечайке нижнего завихрителя в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке цилиндрической части 9 корпуса 4 форсунки (на чертеже не показана), выполненной на его внутренней поверхности.
Между верхним 6 и нижним 7 завихрителями установлена круглая перфорированная пластина 5, перекрывающая проходное сечение цилиндрической части 9 корпуса 4. На внешних поверхностях полых конических завихрителей 6 и 7 выполнены сквозные винтовые нарезки. При этом дросселирующий эффект распылителя в целом определяется суммарной пропускной способностью составляющих его элементов. Для получения мелкодисперсного распыла суммарную пропускную способность верхнего 6 завихрителя и перфорированной пластины 5 выполняют большей, чем у нижнего 7 завихрителя.
Возможен вариант, когда на внешних поверхностях полых конических завихрителей 6 и 7 выполнена перфорация.
Возможен вариант, когда перфорация 13 в полом диске 12 выполнена обращенной в сторону выходных сечений дроссельных отверстий 10 сопла 3 в виде винтовой канавки, образованной спиралью Архимеда 14, расположенной внутри полого диска 12.
Работа пневматического распылителя жидкости осуществляется следующим образом.
Пневматический распылитель устанавливается в рабочее состояние в вертикальном положении. При подаче жидкости в корпус под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа в дроссельных отверстиях 10 сопла 3 образуются капиллярные турбулентные потоки жидкости, устремляющиеся к выходным сечениям этих отверстий, при этом происходит образование веерообразного мелкодисперсного потока, т.е. реализуется механизм дробления капель жидкости. Такое распределение распыляемой жидкости позволяет повысить равномерность распыления жидкости над центральной частью орошаемой поверхности.
При подаче воздуха (газа) под давлением он направляется по полости трубки 11 к полому диску 12 с перфорацией 13 и через перфорацию 13 выходит навстречу потокам жидкости, истекающей из выходных сечений дроссельных отверстий 10 сопла 3, что приводит к интенсивному дроблению взаимодействующих потоков жидкости и газа и образованию мелкодисперсного распыления.
Перфорация 13 в полом диске 12, выполненная обращенной в сторону выходных сечений дроссельных отверстий 10 сопла 3 в виде винтовой канавки, образованной спиралью Архимеда 14, позволяет дробить поток жидкости вихрями, исходящими из раскручивающийся винтовой канавки, образуя мелкодисперсный поток выходящей жидкости.
Возможен вариант, когда к торцевой части корпуса 4 прикреплен диффузор 15, а к сплошной части полого диска 12 прикреплен полый конический обтекатель 16, при этом его вершина лежит в плоскости среза диффузора 15. К сплошной части полого диска 12 осесимметрично трубке 11 для подвода воздуха прикреплена перфорированная трубка 17, полость которой соединена с полостью трубки 11 для подвода воздуха, а обтекатель 16 выполнен с перфорацией 18.
Использование форсунки описанной конструкции позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении подачи воды не более 1 МПа.
Предлагаемый мелкодисперсный распылитель может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве, а также в устройствах химической технологии.