СМЕСИТЕЛЬ-ДОЗАТОР ТОПЛИВА

Полезная модель относится к устройствам для смешивания жидкостей и может быть использовано в химической и нефтехимической отрасли, а также в автотракторостроении, для смешивания жидкостей переменных расходов.
Известен смеситель-дозатор топлива [Жидкостный смеситель. Патент RU №2230882. - Опубл. 20.06.2004 г.], включающий патрубки, один из которых выполнен для подмешиваемой жидкости с меньшим расходом, и трубопровод с установленной перегородкой. Патрубок для жидкости с меньшим расходом размещен соосно в трубопроводе и перфорирован по винтовой линии по всей длине с суммарной площадью отверстий перфорации, равной или большей площади сечения патрубка. Перегородка трубопровода выполнена в виде ленты, навитой на перфорированный патрубок с образованием спирального канала для основного потока жидкости и с возможностью препятствия запирания этим потоком жидкости потока жидкости с меньшим расходом в патрубке.
Однако известное устройство имеет недостаток, к которому можно отнести невозможность регулирования подачи подмешиваемой жидкости с меньшим расходом при изменении подачи основной жидкости.
Технический результат полезной модели - повышение регулирования подачи подмешиваемой жидкости к основному потоку жидкости.
Технический результат достигается тем, что трубопровод выполняют составным, состоящим из полых верхней и нижней конических частей. Верхнюю и нижнюю конические части большим основанием обращают к горизонтальной оси симметрии смесителя-дозатора топлива. Перегородку в трубопроводе выполняют с одинаковым шагом навивки ленты по всей длине патрубка для жидкости с меньшим расходом, причем навитую ленту выполняют переменного диаметра с уменьшающимся диаметром витков в направлении от горизонтальной оси симметрии смесителя-дозатора топлива в сторону меньших оснований верхней и нижней конических частей трубопровода. Трубопровод снабжают съемной крышкой. Патрубок для основной жидкости устанавливают в верхней
части трубопровода под прямым углом к оси его симметрии. Перегородку жестко закрепляют на патрубке для жидкости с меньшим расходом. Внутрь патрубка для жидкости с меньшим расходом соосно ему устанавливают дополнительный патрубок с отверстиями. Отверстия в дополнительном патрубке и патрубке для жидкости с меньшим расходом выполняют одинакового диаметра. В верхней части дополнительный патрубок жестко закрепляют в крышке, а патрубок для жидкости с меньшим расходом устанавливают с возможностью вращения вокруг дополнительного патрубка.
На фиг. 1 изображен смеситель-дозатор топлива, на фиг. 2 - разрез А-А.
Смеситель-дозатор топлива содержит трубопровод 1 с установленной в нем перегородкой 2, патрубок 3 для основной жидкости и патрубок 4 для жидкости с меньшим расходом. Патрубок 4 для жидкости с меньшим расходом перфорирован отверстиями 5 по винтовой линии по всей его длине, с суммарной площадью отверстий 5 равной или большей площади сечения патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом. Патрубок 4 для жидкости с меньшим расходом размещен соосно в трубопроводе 1.
Трубопровод 1 выполнен составным, состоящим из полых верхней 6 и нижней 7 конических частей. Верхняя 6 и нижняя 7 конические части большим основанием обращены к горизонтальной оси симметрии смесителя-дозатора топлива. Перегородка 2 выполнена в виде ленты и жестко закреплена на патрубке 4 для жидкости с меньшим расходом. Перегородка 2 в трубопроводе 1 выполнена с одинаковым шагом навивки ленты по всей длине патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом, причем навитая лента выполнена переменного диаметра с уменьшающимся диаметром витков в направлении от горизонтальной оси симметрии смесителя-дозатора топлива в сторону меньших оснований верхней 6 и нижней 7 конических частей трубопровода.
Трубопровод 1 снабжен съемной крышкой 8, которая вворачивается в верхнюю часть трубопровода 1. Патрубок 3 для основной жидкости установлен в верхней части трубопровода 1 под прямым углом к оси его симметрии. Внутрь патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом соосно ему устанавливают
дополнительный патрубок 9 с отверстиями 10. Отверстия 10 в дополнительном патрубке 9 и отверстия 5 в патрубке 4 для жидкости с меньшим расходом выполнены одинакового диаметра. В верхней части дополнительный патрубок 9 жестко закреплен в крышке 8 трубопровода 1, а в нижней части дополнительный патрубок 9 фиксируют стопорным кольцом 11, вставляемым в канавку 12 дополнительного патрубка 9. Между патрубком 4 для жидкости с меньшим расходом и трубопроводом 1 установлен упругий элемент 13, с возможностью вращения патрубка 4 с меньшим расходом вокруг дополнительного патрубка 9. Упругий элемент 13 выполнен в виде ленточной пружины и закреплен на наружной поверхности патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом и на внутренней поверхности трубопровода 1 посредством винтов 14. Упругий элемент подбирают таким образом, чтобы усилие скручивания ленточной пружины было идентичным давлению подаваемого потока жидкости.
Смеситель-дозатор топлива содержит также ограничители 15 и 16, закрепленные соответственно на наружной поверхности патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом и на внутренней поверхности нижней 7 конической части трубопровода 1.
Смеситель-дозатор топлива работает следующим образом. В исходном состоянии, когда отсутствует подача жидкостей в патрубок 3 для основной жидкости и дополнительный патрубок 9, отверстия 5 патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом и отверстия 10 дополнительного патрубка 9 не перекрыты между собой, а ограничитель 15 упирается в ограничитель 16.
Жидкость с меньшим расходом (дополнительно подмешиваемую) подают во внутреннюю полость дополнительного патрубка 9. Основной поток жидкости подают через патрубок 3 в трубопровод 1, в котором основной поток жидкости проходит по спиральному каналу, образованному перегородкой 2, навитой на перфорированный патрубок 4, и внутренней стенкой трубопровода 1. Прямолинейное движение основной жидкости преобразуется в трубопроводе 1 во вращательное движение по спирали с угловым ускорением. Создаваемый момент от силы трения основной жидкости о перегородку 2, жестко закрепленную
на патрубке 4 для жидкости с меньшим расходом, поворачивает патрубок 4 для жидкости с меньшим расходом вокруг дополнительного патрубка 9 на определенный угол. При этом отверстия 5 патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом и отверстия 10 дополнительного патрубка 9 частично перекрываются, и дополнительно подмешиваемая жидкость тонкими струйками по всей длине перфорированного патрубка 4 поступает перпендикулярно потоку основной жидкости. При этом основной поток жидкости увлекает тонкие струйки подмешиваемой жидкости и интенсивно перемешивается с ней. При максимальной подаче основной жидкости через патрубок 3 и максимальном ее давлении на перегородку 2, патрубок 4 для жидкости с меньшим расходом повернут на максимальный угол относительно дополнительного патрубка 9 таким образом, что отверстия 5 патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом и отверстия 10 дополнительного патрубка 9 полностью совпадают. В этом случае происходит максимальная подача подмешиваемой жидкости к основному потоку жидкости.
Таким образом, в зависимости от значений подачи основной жидкости и ее давления на перегородку 2, патрубок 4 будет поворачиваться на разный угол относительно дополнительного патрубка 9, изменяя взаимное расположение отверстий 5 и 10, и, соответственно, количество подаваемой подмешиваемой жидкости.
Повышение регулирования подачи подмешиваемой жидкости к основному потоку жидкости достигается за счет соосной установки дополнительного патрубка 9 внутрь патрубка 4 для жидкости с меньшим расходом, отверстия которого идентичны отверстиям патрубка 4, с возможностью вращения патрубка 4 с меньшим расходом вокруг дополнительного патрубка 9. Кроме того, выполнение упругого элемента в виде ленточной пружины, усилие скручивания которого идентично давлению подаваемого потока основной жидкости, и закрепленного между патрубком 4 и трубопроводом 1, позволяет поворачивать патрубок 4 на определенный угол и перекрывать отверстия 5 и 10 между собой требуемой площадью. При этом порции подаваемой подмешиваемой жидкости будут соответствовать пропорциям потока основной жидкости.
Выполнение трубопровода 1 из полых верхней 6 и нижней 7 конических частей, причем верхняя 6 и нижняя 7 конические части большим основанием обращены к горизонтальной оси симметрии смесителя-дозатора топлива, а также выполнение перегородки 2 в трубопроводе 1 с одинаковым шагом навивки ленты, но с уменьшающимся диаметром витков в направлении от горизонтальной оси симметрии смесителя-дозатора топлива в сторону меньших оснований верхней и нижней конических частей трубопровода, позволяет обеспечить снижение угловой скорости потока смешиваемых жидкостей верхней 6 конической части (от патрубка 3 до горизонтальной оси симметрии смесителя дозатора топлива) и увеличение угловой скорости потока жидкостей в нижней 7 конической части (от горизонтальной оси симметрии смесителя дозатора топлива до упругого элемента 13).
Это повышает не только качество регулирования подачи подмешиваемой жидкости к основному потоку жидкости, но и качество смешивания двух жидкостей.