Устройство для распыления жидкостей

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ(71) Заявители Ширнин Михаил Валентинович Ермаков Николай Иванович(72) Авторы Ширнин Михаил Валентинович Ермаков Николай Иванович(73) Патентообладатели Ширнин Михаил Валентинович Ермаков Николай Иванович(57) Устройство для распыления жидкости, состоящее из корпуса с внутренней камерой,сердечника в виде завихрителя с многозаходной винтовой проточкой на наружной цилиндрической поверхности, патрубка для подвода рабочей жидкости, отличающееся тем, что внутренняя камера корпуса выполнена в виде входного двухступенчатого цилиндра и выходного конуса, зацентрованный во внутренней камере корпуса сердечник имеет сквозное осевое отверстие, а патрубок для подвода рабочей жидкости запрессован во внутреннюю камеру корпуса в распор.(56) 1. Патентна изобретение 2162568, МПК 2311/04, 05 1/34, 2001. 2. Патентна полезную модель 110663, МПК 05 1/34, 2011. 3. Патентна изобретение 2136392, МПК 05 1/34, 1999. Полезная модель относится к устройствам для распыления жидкостей и может использоваться для орошения и полива приусадебных участков, теплиц, оранжерей, газонов и клумб, для опрыскивания плодовых деревьев и кустарников, в декоративных фонтанах в душевых смесителях, для мойки автомобилей, создания водяной защиты, а также в устройствах пожаротушения и искрогашения. Известна форсунка, содержащая корпус, сопло с конической камерой закручивания и цилиндрическим отверстием, винт, отличающаяся тем, что между соплом и винтом размещен завихритель пластинчатый с тангенциальными наклонными пазами, а винт имеет сквозное осевое расширяющееся отверстие 1. 92872013.06.30 Недостатками форсунки являются низкая эффективность распыления жидкости и значительные потери кинетической энергии жидкости вследствие гидравлического трения в конической части винта и сопла. Известно устройство для распыления жидкости, содержащее корпус, соединенный с входным патрубком для подвода жидкости, сопло, закрепленное к основанию корпуса,коаксиально установленный внутри корпуса завихритель в форме стержня, на рабочей поверхности которого выполнены ребра, образующие винтообразные каналы в виде многозаходной резьбы, отличающееся тем, что завихритель установлен в корпусе в распор, на его торцах выполнены осевые конические выступы, диаметр основания которых равен диаметру стержня завихрителя, причем один из конических выступов расположен во входном патрубке, а другой - в коническом углублении, образованном винтообразными каналами, при этом сопло выполнено съемным, а диаметр его входного отверстия соответствует внутреннему диаметру корпуса. 2 Недостатками известного устройства являются несоосность отверстия сопла и завихрителя, повышенные потери энергии завихренного потока рабочей жидкости в отверстии сопла из-за присутствия цилиндрического участка в критической части, что уменьшает радиальную скорость потока на выходе, а следовательно, и площадь распыления, а также наличие большого количества звеньев повышает трудоемкость изготовления устройства. Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство для распыления жидкости, в котором корпус устройства выполнен в виде трубчатого элемента, сопло выполнено в виде устанавливаемого на корпус полого колпачка с отверстием на дне,соосным с внутренней полостью и выполненным в форме усеченного конуса с большим основанием, обращенным в сторону наружной поверхности колпачка, а сердечник, устанавливаемый со стороны торцевой поверхности корпуса, центрируется во внутренней полости колпачка, при этом его многозаходная винтовая проточка на наружной цилиндрической поверхности сообщается с внутренней камерой корпуса. Сердечник в корпусе фиксируется штифтом, установленным в радиальном сквозном отверстии, выполненном в корпусе и сердечнике, причем штифт установлен в отверстии сердечника с радиальным зазором. Штифт может быть утоплен в кольцевой канавке, выполненной на наружной поверхности корпуса, и в эту канавку устанавливают резиновое кольцо, препятствующее выпадению штифта в процессе сборки устройства. Соединение колпачка и корпуса предлагается производить с помощью пружинного разжимного кольца, размещаемого в полости, образованной кольцевой канавкой на наружной поверхности корпуса и кольцевым пазом во внутренней полости колпачка 3. Недостатками прототипа являются низкая эффективность распыления жидкости,вследствие значительных потерь кинетической энергии жидкости при боковом расположении входного патрубка, повышенная несоосность в устройстве из-за большого количества звеньев трубчатый корпус - сопло в виде полого колпачка - сердечник - штифт резиновое кольцо - пружинное разжимное кольцо, что увеличивает энергетические и ресурсные затраты при распылении жидкостей. Задача, решаемая полезной моделью, заключается в снижении гидравлических потерь при движении распыляемой жидкости через винтообразные каналы завихрителя. Задача решается за счет того, что устройство для распыления жидкости состоит из корпуса с внутренней камерой, сердечника в виде завихрителя с многозаходной винтовой проточкой на наружной цилиндрической поверхности, патрубка для подвода рабочей жидкости, причем внутренняя камера корпуса выполнена в виде входного двухступенчатого цилиндра и выходного конуса, зацентрованный во внутренней камерекорпуса сердечник имеет сквозное осевое отверстие, а патрубок для подвода рабочей жидкости запрессован во внутреннюю камеру корпуса в распор. Сущность полезной модели поясняется схемой устройства для распыления жидкости в разрезе на фигуре, где 1 - корпус, 2 - сердечник, 3 - патрубок для подвода рабочей жидкости. 2 92872013.06.30 Таким образом, устройство для распыления жидкости представляет собой корпус 1,внутренняя камера которого выполнена в виде входного двухступенчатого цилиндра. Во внутреннюю камеру корпуса 1 зацентрирован сердечник 2 и запрессован патрубок для подвода рабочей жидкости 3, а выходной конус корпуса 1 служит для формирования факела распыла. Сердечник 2 выполнен в виде завихрителя с многозаходной (трехзаходной) винтовой проточкой на наружной цилиндрической поверхности. Сердечник 2 имеет сквозное осевое отверстие. Устройство для распыления жидкости работает следующим образом. Через патрубок для подвода рабочей жидкости 3 под определенным давлением подают распыляемую жидкость во внутреннюю камеру корпуса 1. На входе в многозаходную винтовую проточку сердечника 2 часть жидкости начинает закручиваться вокруг винтовой проточки сердечника 2, что формирует однородный вращающийся поток жидкости, а другая часть жидкости поступает в сквозное осевое отверстие сердечника 2. Наличие сквозного осевого отверстия в сердечнике 2 позволяет увеличить энергию завихренного потока рабочей жидкости. Поток рабочей жидкости встречает сопротивление в виде малого отверстия выходного конуса корпуса 1. Затем при подходе к выходному конусу корпуса 1 оба потока жидкости смешиваются, осевой поток увлекает за собой вращающийся поток жидкости, создает зону ускорения, и на выходе из конуса корпуса 1 равномерно закрученный поток жидкости под действием центробежных сил распадается с образованием однородного мелкодисперсного факела распыла даже при минимальном давлении на входе от 0,5 атм. В зависимости от расхода и давления рабочей жидкости, центральный поток, образуемый в сердечнике, может беспрепятственно ускоряться (при повышении давления и расхода жидкости) или замедляться, тем самым снижая возмущения в зоне выходного конуса корпуса, в результате чего устройство для распыления жидкости имеет возможность саморегулирования, что способствует образованию однородной дисперсии при распылении. Использование предлагаемой полезной модели позволяет упростить конструкцию устройства за счет меньшего количества деталей по сравнению с прототипом, что гарантирует соосность при сборке и качество распыла, уменьшить трудоемкость изготовления полезной модели за счет упрощения конструкций корпуса и сердечника, уменьшить гидравлическое сопротивление потоку жидкости за счет более совершенного гидравлического профиля. Таким образом, конструктивное выполнение заявляемого устройства для распыления жидкости по сравнению с прототипом позволяет значительно снизить гидравлические потери при движении жидкости в проточке сердечника, равномерно закручивать жидкость при различном расходе и рабочем давлении, снизить энергетические затраты на распыление и повысить качество распыления благодаря получению однородной дисперсии по всему объему факела распыла. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3