ФОРСУНКА ДЛЯ ПРОМЫВКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ СОСУДОВ

Полезная модель относится к оборудованию, осуществляющему очистку и промывку внутренних поверхностей сосудов, и может быть использована в производствах, связанных с мытьем стеклянной тары или в санитарных узлах туалетов транспортных средств, например, в туалетах железнодорожных вагонов.
Уровень техники
Возрастающие требования к сохранению экологии окружающей среды заставляют специалистов искать новые прогрессивные технические решения, позволяющие накапливать в специальных баках отработанные стоки и выпускать содержимое таких баков-накопителей в отведенных для этого местах. Стремление ограничить объемы баков-накопителей вызывает необходимость экономно расходовать промывочную жидкость, которой обрабатывают внутренние поверхности сосудов. Одним из путей экономии промывочной жидкости является применение щелевых сопел для обмыва таких внутренних поверхностей. Практика показывает, что, выходя из щелевого сопла, струя промывочной жидкости имеет форму близкую к конусу с основанием в виде вытянутого эллипса. Струя такой формы позволяет наиболее эффективно удалять частицы, осевшие на внутренней поверхности сосуда.
Из описания изобретения к патенту RU 2152273 С1, кл. В08В 9/34, опубл. 10.07.2000г[1], известна форсунка для обмыва внутренней поверхности сосудов. Форсунка состоит из корпуса, имеющего форму тела вращения, в котором имеется выпускная щель и канал для подвода к выпускной щели промывочной жидкости. Расширяющиеся стенки выпускной щели способствуют распылению моющей жидкости. Форсунка [1] может быть использована в крупномасштабных установках, где не требуется создания большого напора струи для отделении от внутренней поверхности сосудов прочно удерживающихся частиц. Недостатком технического решения [1] является то, что форма выпускной щели форсунки не позволяет создать узкую струю моющей жидкости и, следовательно, не обеспечивает эффективную обработку внутренней поверхности сосудов.
Из описания изобретения к патенту RU, 2336958 С1, кл. В08В 9/093, опубл. 27.10.2008г[2], известна форсунка для обмыва внутренней поверхности полых изделий. Форсунка [2] состоит из корпуса с крышкой, образующих полость в форме тора. В корпусе имеются щелевые выпускные отверстия с параллельными стенками. Моющая жидкость поступает на очищаемую поверхность в виде плоских струй. Однако реализация технического решения [2] требует вращения корпуса с крышкой, что не только усложняет конструкцию форсунки, но и, очевидно, влечет перерасход промывочной жидкости, являясь недостатком технического решения [2].
Из описания изобретения к патенту RU 2359088 С2, кл. Е03D 11/02, опубл. 20.06.2009г[3], известно сопло для обмыва внутренней поверхности чаши унитаза. Сопло состоит из корпуса, в котором имеется выпускная щель и канал для подвода к выпускной щели промывочной жидкости. Корпус имеет форму тела вращения. Выпускная щель ограничена двумя плоскими фронтальными стенками и двумя боковыми стенками, расходящимися по направлению от оси канала. Несмотря на то, что конструкция сопла [3] позволяет за счет замены прокладок регулировать угол между фронтальными стенками, выходящая из сопла струя, достигая обрабатываемой поверхности, претерпевает некоторое расширение, что вызывает повышенный расход промывочной жидкости.
Технический результат предлагаемой полезной модели - экономия промывочной жидкости за счет концентрации струи, поступающей на внутреннюю поверхность сосуда.
Указанный технический результат достигается в конструкции форсунки для промывки внутренней поверхности сосудов, включающей корпус, выпускную щель и выполненный в корпусе канал, предназначенный для подвода к выпускной щели промывочной жидкости, корпус имеет форму тела вращения, выпускная щель образована двумя плоскими фронтальными стенками, которые параллельны друг другу и наклонены к оси канала, и двумя боковыми стенками, которые соединены с фронтальными стенками и расходятся по направлению от оси канала, канал со стороны выпускной щели имеет расширение, образующее полость, при этом отношение объема полости к объему выпускной щели составляет от 70 до 115.
Предусмотрены следующие частные случаи выполнения изобретения.
Корпус выполнен составным из основания и прикрепленной к основанию крышки, при этом полость образована периферийной частью крышки, вытянутой в осевом направлении.
Крышка прикреплена к основанию сопла при помощи сварки.
Отношение площади поперечного сечения канала к площади фронтальной стенки выпускной щели составляет от 0,8 до 1,5, а отношение величины диаметра канала к расстоянию между фронтальными стенками выпускной щели составляет от 18 до 24.
Фронтальные стенки выпускной щели наклонены к оси канала под углом α от 5° до 100°, а ее боковые стенки расходятся по направлению от оси канала под углом β от 90° до 180°.
На заднем конце корпуса выполнен паз для его фиксации от поворота относительно трубы, к которой крепится форсунка.
В местах перехода полости в выпускную щель выполнены закругления.
Существо полезной модели поясняется следующими чертежами.
Фиг.1 - общий вид сопла в аксонометрии.
Фиг.2 - вертикальный продольный разрез по оси форсунки.
Фиг.3 - вертикальный разрез, перпендикулярный оси форсунки.
Обозначение позиций на чертежах следующее.
1 - корпус.
2 - выпускная щель.
3 - канал в корпусе для подвода промывочной жидкости к выпускной щели 2 форсунки.
4 - фронтальные стенки выпускной щели 2 форсунки.
5 - боковые стенки выпускной щели 2 форсунки.
6 - полость в корпусе форсунки, образованная расширением канала 3.
7 - основание корпуса 1.
8 - крышка корпуса 1.
9 - паз на заднем конце корпуса 1 для фиксации форсунки от поворота относительно трубы, к которой она крепится форсунка.
10 - закругления в местах перехода полости 6 в выпускную щель 2.
Как показано на фиг.1 и 3, в корпусе 1 сопла выполнена выпускная щель 2, служащая для формирования струи промывочной жидкости и ее направления на очищаемую поверхность. Выпускная щель 2 сообщается с каналом 3, выполненным в корпусе 1. Канал 3 предназначен для подвода к выпускной щели 2 промывочной жидкости. Выпускная щель 2 образована двумя фронтальными плоскими стенками 4, которые параллельны друг другу и наклонены к оси O - O канала 3, и двумя боковыми стенками 5, которые расходятся по направлению от этой оси. В месте перехода в выпускную щель 2 канал 3 имеет расширение, которое образует полость 6. Заметим, что в рассматриваемом примере полость 6 образована за счет вытянутой в осевом направлении периферийной части крышки. Отношение площади поперечного сечения канала 3 к площади фронтальной стенки 4 выпускной щели 2 составляет от 0,8 до 1,5. Отношение объема полости 6 к объему выпускной щели 2 составляет от 70 до 115. Поскольку боковые стенки 5 соединяют фронтальные стенки 4, под объемом выпускной щели 2 следует понимать пространство, ограниченное ее стенками 4 и 5.
Отношение величины диаметра d канала 3 в к расстоянию h между фронтальными стенками 4 выпускной щели 2 составляет от 18 до 24.
Корпус 1 сопла выполнен из двух частей - основания 7 и крышки 8, соединенных посредством сварки. Рекомендуемый угол α наклона фронтальных плоских стенок 4 к оси O - O канала 3 составляет от 5° до 100°. Рекомендуемое значение угла β, под которым расходятся боковые стенки 5 от оси O - O, составляет от 90° до 180°.
В местах перехода полости 6 в выпускную щель 2 выполнены закругления радиусом R.
Для обмыва внутренней поверхности сосуда используют несколько форсунок, которые прикрепляют к концам труб, осуществляющим подачу промывочной жидкости (трубы, к которым прикрепляют сопла, на чертежах не показаны). Соотношения геометрических параметров каналов 3, полостей 6 и выпускных щелей 2 определяют форму истекающих из форсунок струй промывочной жидкости.
В случае выполнения полезной модели, показанном на фиг.2 и 3, когда полость имеет форму цилиндра, а выпускная щель имеет подковообразную форму, рекомендуемые соотношения конструктивных параметров можно представить следующими выражениями.
Отношение площади поперечного сечения канала 3 к площади фронтальной стенки выпускной щели 3 имеет вид ;
Отношение объема полости 6 к объему выпускной щели 2 имеет вид
;
где d - диаметр канала 3,
1
D - наружный диаметр крышки 8,
2
D - внутренний диаметр крышки 8,
β - угол между боковыми стенками 5 выпускной щели 2,
Н - высота цилиндра, ограничивающего полость 6,
h - расстояние между фронтальными стенками 4 выпускной щели 2.
Авторами были изготовлены опытные образцы форсунок описанной выше конструкции. В экспериментах варьировали величины диаметров d каналов 3, расстояния h между плоскими фронтальными стенками 4, объемы полостей 6 и величины углов α и β.
1
2
Эксперименты, проведенные на опытных образцах форсунок, показали, что при выходе за пределы рекомендованных отношений конструктивных параметров, а именно отношений площади поперечного сечения канала 3 к площади фронтальной стенки 4 выпускной щели N, объема полости 6 к объему выпускной щели N и величины диаметра d канала 3 к расстоянию h между фронтальными стенками выпускной щели, расход промывочной жидкости существенно увеличивается.
С учетом результатов проведенных экспериментов была изготовлена пробная партия форсунок, описанной конструкции. Продолжительная эксплуатация этой партии форсунок в условиях действующего производства с учетом приведенных выше рекомендаций показала хорошее качество смыва при экономии моющей жидкости до 18-25% по сравнению с известными аналогами.