PL162812B1

PL162812B1 - Gas jet atomizer in particular for liquids

Info

Publication number: PL162812B1
Application number: PL28741290A
Authority: PL
Inventors: Antoni Tarnogrodzki; Janusz Pyzik; Wojciech Kulagowski; Jozef Lewandowski; Janusz Nizynski
Original assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1994-01-31
Also published as: PL287412A1

Abstract

1. Gazodynamiczny rozpylacz, zwlasz- cza cieczy zawierajacej dwie usytuowane we wspólnej plaszczyznie dysze gazowe zbiezno - rozbiezne strumienia naddzwiekowego, u wylotu których usytuowany jest wylot wspólosiowego przewodu doprowadzajace- go faze podlegajaca rozpyleniu, znamienny tym, ze dysze stanowi rurowy przewód ( 1), w którego sciance bocznej jest otwór wloto- wy dla przewodu (4) gazu rozpylajacego pod cisnieniem, zas wewnatrz przewodu ( 1) umieszczona jest wkladka (2) o powierzchni obrotowej profilowanej o ksztalcie zbiezno - rozbieznym z koncentrycznym otworem cy- lindrycznym (5) na rozpylana ciecz. PL1. A gas-dynamic atomizer, especially a liquid containing two convergent-divergent gas nozzles situated in a common plane of the supersonic jet, at the outlet of which is the outlet of the coaxial conduit for the atomized phase, characterized in that the nozzles are a tubular conduit (1), in the side wall of which there is an inlet opening for the pressure atomizing gas conduit (4), and inside the conduit (1) there is an insert (2) with a profiled rotating surface with a convergent-divergent shape with a concentric cylindrical opening (5) on sprayed liquid. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest gazodynamiczny rozpylacz zwłaiszcza cieczy, w którym zastosowana jest dysza gazowa zbieżno - rozbieżna, umożliwiająca uzyskanie zbieżnego strumienia naddźwiękowego.The subject of the invention is a gas-dynamic atomizer, especially a liquid atomizer, in which a convergent-divergent gas nozzle is used, which enables obtaining a convergent supersonic jet.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 127 366 zgłoszonego przez Politechnikę Warszawską gazodynamiczny rozpylacz cieczy utworzony przez dwie usytuowane we wspólnej płaszczyźnie gazowe dysze zbieżno - rozbieżne od strony wylotu zakończone przedłużeniem ujednoradniającym o stałej średnicy. Osie po przedłużeniu tworzą ze sobą kąt rozwarty. Odległość między wylotamfdysz wynosi 8 do 15 wielkości średnic przedłużenia ujednoradniającego. W przedłużeniach ujednoradniających zainstalowane są wyloty przewodu fazy rozpylanej tak, że zakończenia wylotowe tych przewodów osadzone są współosiowo. U wylotu każdej z dysz powstaje strumień naddźwiękowy rozpylony przez gaz sprężony. Strumienie z obu dysz usytuowane są we wspólnej płaszczyźnie i odchylone względem siebie o kąt rozwarty. W wyniku zderzenia strumieni uzyskuje się strumień wynikowy stożkowy o kącie wierzchołkowym uzależnionym od ciśnienia sprężonego gazu i od kąta odchylenia dysz. W przypadku symetrii zasilania kierunek strumienia wynikowego określony jest przez przedłużenie dwusiecznej kąta odchylenia obu dysz.It is known from the Polish patent specification No. 127 366 filed by the Warsaw University of Technology, a gas-dynamic liquid sprayer formed by two convergent-divergent gas nozzles located in a common plane from the outlet side ending with a unification extension of constant diameter. The axes, when extended, form an obtuse angle with each other. The distance between the outlets of the amphibian is 8 to 15 times the diameter of the homing extension. In the homing extensions, the outlets of the spray phase conduit are installed so that the outlet ends of these conduits are seated coaxially. At the outlet of each of the nozzles, a supersonic jet is produced, which is atomized by the compressed gas. The jets from both nozzles are situated in a common plane and deviated from each other by an obtuse angle. As a result of the collision of the streams, the resulting conical stream is obtained with the apex angle dependent on the pressure of the compressed gas and the angle of deflection of the nozzles. In the case of symmetry of supply, the direction of the resulting stream is determined by the extension of the bisector of the deflection angle of both nozzles.

Rozwiązanie to charakteryzuje się trudnością wykonawczą dyszy zbieżno - rozbieżnej, zwłaszcza w rozpylaczach o małym wydatku rozpylanej cieczy.This solution is characterized by the manufacturing difficulty of a converging-diverging nozzle, especially in nozzles with a low flow rate of sprayed liquid.

W gazodynamicznym rozpylaczu według wynalazku dyszę stanowi przewód rurowy, w którego ściance bocznej jest otwór wlotowy dla przewodu gazu rozpylającego pod ciśnieniem. Wewnątrz przewodu rurowego umieszczona jest wkładka o powierzchni obrotowej profilowanej w kształcie zbieżno - rozbieżnym i z koncentrycznym otworem na rozpylaną ciecz. Na wylot przewodu rurowego nałożona jest teleskopowo nasadka o stałej średnicy.In the gas-dynamic atomiser according to the invention, the nozzle is formed by a pipe in the side wall of which there is an inlet opening for the pressure atomizing gas conduit. Inside the tubular conduit there is an insert with a profiled rotating surface in a convergent-divergent shape and with a concentric opening for the sprayed liquid. A fixed diameter cap is placed telescopically over the outlet of the pipe.

Rozpylacz według wynalazku charakteryzuje się łatwością wykonania wkładki o profilu zbieżno - rozbieżnym. Otwór na rozpylaną fazę może mieć dużą średnicę, co zapobiega jego zatykaniu przez zanieczyszczenia.The atomiser according to the invention is characterized by the ease of making an insert with a convergent-divergent profile. The spray bevel opening can be large in diameter to prevent clogging by contamination.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia rozpylacz gazodynamiczny w przekroju podłużnym.The subject of the invention is presented in an exemplary embodiment in the drawing which shows a gas-dynamic atomizer in longitudinal section.

Rozpylacz ten zawiera dwie gazowe dysze zbieżno - rozbieżne, których osie po przedłużeniu tworzą kąt rozwarty Θ= 120° i które leżą w tej samej płaszczyźnie. Każda z identycznych dysz zawiera rurowy przewód 1 doprowadzający gaz, w którego ściance bocznej jest otwór poprzez który przewód 1 połączony jest z przewodem 4 gazu rozpylającego. Wewnątrz przewodu 1 osadzona jest koncentrycznie wkładka 2 o powierzchni profolowanej w kształcie zbieżno rozbieżnym. Od strony wylotu na przewód 1 nałożona jest teleskopowo nasadka 3 o stałej średnicy. Wkładka 2 na całej swej długości ma wykonany koncentryczny otwór 5 na rozpylaną ciecz. W ten sposób dyszę zbieżno - rozbieżną stanowi obszar zawarty pomiędzy wewnętrznąThe atomiser comprises two convergent-divergent gas nozzles, the extended axes of which form an obtuse angle Θ = 120 ° and which lie in the same plane. Each of the identical nozzles comprises a gas supply pipe 1, in the side wall of which there is an opening through which the conduit 1 is connected with the atomizing gas conduit 4. Inside the conduit 1 there is a concentric insert 2 with a profolded surface in a convergent divergent shape. From the outlet side, a cap 3 of constant diameter is placed telescopically on the conduit 1. The insert 2 has a concentric opening 5 for the sprayed liquid along its entire length. Thus, the convergent-divergent nozzle constitutes the area between the inner one

162 812 powierzchnią ścianki przewodu 1 i powierzchnią zewnętrzną wkładki 2. Wyloty obu dysz rozstawione są w odległości 1 równej ośmiu średnicom d przewodu 1.162 812 wall surface of the conduit 1 and the outer surface of the insert 2. The outlets of both nozzles are spaced at a distance 1 equal to eight diameters d of conduit 1.

Dysze wytwarzają strumienie naddźwiękowe rozpylonej cieczy usytuowane w tej samej płaszczyźnie i odchylonych od siebie o kąt Θ= 120°. W wyniku zderzenia się strumieni uzyskuje się strumień wynikowy rozbieżny, o kącie wierzchołkowym uzależnionym od ciśnienia sprężonego gazu i od kąta odchylenia obu dysz. W przypadku symetrii zasilania kierunek strumienia wynikowego określony jest przez dwusieczną kąta odchylenia dysz Q.The nozzles generate supersonic jets of sprayed liquid situated in the same plane and at an angle of Θ = 120 °. As a result of the collision of the streams, the resulting divergent stream is obtained, with the apex angle depending on the pressure of the compressed gas and the angle of deflection of both nozzles. In the case of symmetry of the supply, the direction of the resulting stream is determined by the bisector of the nozzle deflection angle Q.

W celu uzyskania drobnych kropel strumienie z obu dysz powinny być symetryczne, co uzyskuje się przez przesuwanie nasadek 3. W dłuższej nasadce strata hydrauliczna jest większa niż w krótszej i w efekcie prędkość strumienia z dyszy o dłuższej nasadce 3 jest mniejsza. Zastosowanie nasadek jest szczególnie korzystne przy rozpylaczach o dużych i bardzo dużych wydatkach rozpylanej cieczy, gdy rozpylacz ma duże gabaryty.In order to obtain fine droplets, the jets from both nozzles should be symmetrical, which is achieved by moving the attachments 3. In a longer attachment the hydraulic loss is greater than in a shorter one, and consequently the speed of the jet from the nozzle with a longer attachment 3 is lower. The use of caps is particularly advantageous in the case of nozzles with large and very large spray rates, when the atomizer has large dimensions.

162 812162 812

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 10 000 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies Price PLN 10,000

Claims

Patent claims

1. A gas-dynamic sprayer, especially for a liquid containing two convergent-divergent gas nozzles of a supersonic jet situated in a common plane, at the outlet of which is located the outlet of the coaxial conduit supplying the atomized phase, characterized in that the nozzle is a tubular conduit (1) in the side wall of which there is an inlet opening for the conduit (4) of the atomizing gas under pressure, and inside the conduit (1) there is an insert (2) with a profiled rotating surface of convergent-divergent shape with a concentric cylindrical opening (5) for the sprayed liquid.

2. A gas-dynamic atomizer, according to claim 1, The method of claim 1, characterized in that a telescopic cap (3) with a constant diameter is placed over the outlet of the conduit (1).