ФОРСУНКА КОЧЕТОВА ДЛЯ СИСТЕМ ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ВОДЫ
KOCHETOV'S NOZZLE FOR SYSTEMS OF WATER EVAPORATION COOLING SYSTEMS

Изобретение относится к форсункам, в частности для градирен и систем кондиционирования воздуха, и может быть использовано на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды и в системах искусственного микроклимата.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является форсунка для систем испарительного охлаждения воды, состоящая из корпуса, закрепленного на коллекторе, и дроссельного отверстия с камерой, по а.с. СССР №435442, С02В 1/10 от 04.07.72 г. (прототип).
Недостатком форсунки является сравнительно невысокая эффективность из-за невысокой степени распыла жидкости форсунками и неэкономичность из-за перерасхода воды за счет отсутствия пластинчатого оросителя и каплеуловителя.
Технический результат - повышение производительности работы.
3
Это достигается тем, что в форсунке для систем испарительного охлаждения воды, состоящей из корпуса, закрепленного на коллекторе, и дроссельного отверстия с камерой, корпус выполнен полым, осесимметричным, ось которого перпендикулярна оси отверстия трубы коллектора, а по форме корпус выполнен в виде тела вращения, образованного кривой второго порядка, например сферическим, в виде усеченного эллипсоида или параболоида вращения, а со стороны проточного отверстия трубы коллектора в форсунке установлен спрямляющий элемент, выполненный в виде кольца, имеющего центральную втулку, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти, соединенные с корпусом форсунки, причем корпус выполнен с двумя противоположно расположенными перпендикулярно оси форсунки уступами, посредством которых через хомуты с замками форсунка закрепляется на коллекторе, при этом в нижней части корпуса форсунки выполнено коническое дроссельное отверстие, соединенное с камерой смешения, которая расположена между дроссельным отверстием и спрямляющим элементом, а на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки, которые образованы токарной обработкой по копиру или получены литьевым способом, при этом диапазон давлений находится в оптимальном интервале величин: от 1,2 до 7,0 метров водяного столба, при этом расход воды через форсунку (м/ч) определяется по следующей формуле:
W
G=2,245·√H,
где Н - напор воды перед форсункой (м вод. ст.).
На фиг.1 изображена схема пленочной вентиляторной градирни, на фиг.2 - общий вид форсунки для распыливания жидкости, на фиг.3-график производительности форсунки, т.е. зависимость расхода воды через форсунку от напора воды перед форсункой.
Компактная пленочная вентиляторная градирня (фиг.1) представляет из себя испарительную градирню открытого типа и при весьма умеренном энергопотреблении обеспечивают приготовление воды, используемой в целях охлаждения с температурой на 5°С ниже температуры наружного воздуха по сухому термометру. Градирня состоит из двух частей: верхней части, состоящей из корпуса 1, в нижней части которого находится ороситель 3, в верхней - каплеотделитель 4, а между ними расположены коллекторы 5 разбрызгивающего устройства с цельнофакельными форсунками (фиг.2). В нижней части градирни расположен бак-водосборник 2 для сбора охлаждаемой воды с установленными на нем вентилятором 6.
Коллектор 5 разбрызгивающего устройства имеет проточное отверстие 7 и расположен в верхней части корпуса 1 с цельнофакельными форсунками (фиг.2). Каждая из форсунок выполнена в виде полого осесимметричного корпуса 8, ось которого перпендикулярна оси отверстия коллектора, а по форме корпус выполнен в виде тела вращения, образованного кривой второго порядка, например сферическим, в виде усеченного эллипсоида или параболоида вращения и др. Со стороны проточного отверстия 7 трубы коллектора 5 в форсунке установлен спрямляющий элемент 12, который демпфирует турбулентность потока жидкости, идущей от коллектора 5 к форсунке. Спрямляющий элемент выполнен в виде кольца, имеющего центральную втулку 12, с которой жестко соединены радиально расположенные, по крайней мере, три лопасти 13, соединенные с корпусом 8 форсунки. Корпус 8 выполнен с двумя противоположно расположенными перпендикулярно оси форсунки уступами 11, посредством которых через хомуты 9 с замками 10 форсунка закрепляется на коллекторе 5. В нижней части корпуса 8 форсунки выполнено коническое калиброванное дроссельное отверстие 15, соединенное с камерой смешения 14, которая расположена между отверстием 15 и спрямляющим элементом 12. Камера смешения 14 предназначена для образования вихревого турбулентного потока, формировавшегося на выходе из отверстия 15 форсунки. Для этой цели на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки (не показаны), которые могут быть образованы токарной обработкой по копиру или получены литьевым способом. В результате этого на выходе из форсунки образуется мелкодисперсный и равномерный факел распыла жидкости. Расходная характеристика форсунки представлена на фиг.3. Рекомендуемый диапазон давлений для цельнофакельной форсунки от 1,2 до 7,0 метров водяного столба. При данном диапазоне давлений обеспечивается полное раскрытие и заполнение факела форсунки капельной влагой.
Форсунка разбрызгивающего устройства работает следующим образом.
3
Жидкость под давлением поступает со стороны проточного отверстия 7 коллектора 5 в форсунку и встречает на своем пути спрямляющий элемент 12, который демпфирует турбулентность потока жидкости, идущей от коллектора 5 к форсунке. Камера смешения 14 предназначена для образования вихревого турбулентного потока, формировавшегося на выходе из отверстия 15 форсунки. Для этой цели на внутренней поверхности камеры смешения имеются винтообразные канавки (не показаны), в результате чего на выходе из форсунки образуется мелкодисперсный и равномерный факел распыла жидкости. Расходная характеристика форсунки представлена на фиг.3. Расход воды через форсунку (м/ч) определяется по следующей формуле:
W
G=2,245·√H,
где Н - напор воды перед форсункой (м вод. ст.).
Рекомендуемый диапазон давлений для цельнофакельной форсунки от 1,2 до 7,0 метров водяного столба (фиг.3). При данном диапазоне давлений обеспечивается полное раскрытие и заполнение факела форсунки капельной влагой. При давлении ниже указанного раскрытие факела не происходит, а при давлениях выше рекомендуемого может наблюдаться повышение капельного уноса воды. Превышение давления перед форсунками обычно свидетельствует о их засорении и необходимости их очистки.