RU2433031C2 - Method to spray fluid materials - Google Patents
Method to spray fluid materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2433031C2 RU2433031C2 RU2009141107/02A RU2009141107A RU2433031C2 RU 2433031 C2 RU2433031 C2 RU 2433031C2 RU 2009141107/02 A RU2009141107/02 A RU 2009141107/02A RU 2009141107 A RU2009141107 A RU 2009141107A RU 2433031 C2 RU2433031 C2 RU 2433031C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- gas
- tube
- mixing chamber
- fluid material
- Prior art date
Links
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй эжекцией и может быть использовано в машиностроении, например, для нанесения расплавленного распыленного твердого смазочного материала (ТСМ) на вращающийся шлифовальный круг (ШК), в строительстве, в химической и в других отраслях промышленности.The invention relates to a technology for generating gas-droplet jets by ejection and can be used in mechanical engineering, for example, for applying molten atomized solid lubricant (FCM) to a rotating grinding wheel (HK), in construction, in the chemical and other industries.
Известен способ распыления жидкости (см. А.С. №299708 СССР, МПК F23d 11/10, опубл. 26.03.71, БИ №12), в котором с целью обеспечения регулирования формы факела газокапельной струи и степени ее распыления, при постоянном расходе распылителя, эжекцию регулируют соотношением расходов радиального и тангенциального потоков распыления, подаваемых в общую газовую камеру.A known method of spraying liquid (see AS No. 299708 USSR, IPC F23d 11/10, publ. 26.03.71, BI No. 12), in which, in order to ensure regulation of the torch shape of the gas-droplet jet and its degree of spraying, at a constant flow rate atomizer, ejection is regulated by the ratio of the flow rate of the radial and tangential spray flows supplied to the common gas chamber.
Известен способ нанесения покрытия из агрессивных жидкостей (патент РФ №2008980 C1, МПК5 B05B 7/12, опубл. 15.03.94, БИ №11), в котором образование воздушно-жидкостного факела кольцевого типа зависит от скорости потока воздуха через кольцевой зазор, при этом отношение внутреннего диаметра патрубка подачи воздуха к внутреннему диаметру наконечника выбрано равным 1,1…1,3, а площадь кольцевого зазора воздушного сопла выбрана равной 15…25 мм. Для получения равномерного и качественного покрытия меняют площадь кольцевого зазора.A known method of applying a coating of aggressive liquids (RF patent No. 20098980 C1, IPC5 B05B 7/12, publ. 15.03.94, BI No. 11), in which the formation of an air-liquid ring-type torch depends on the air flow through the annular gap, this ratio of the inner diameter of the air supply pipe to the inner diameter of the tip is chosen equal to 1.1 ... 1.3, and the area of the annular gap of the air nozzle is selected equal to 15 ... 25 mm. To obtain a uniform and high-quality coating, the area of the annular gap is changed.
Недостатком известных способов является низкий диапазон регулирования параметров распыляемого факела газокапельной струи и степени ее распыления, осуществляемый лишь за счет варьирования давлением сжатого воздуха и изменением площади кольцевого зазора.A disadvantage of the known methods is the low control range of the parameters of the spray jet of a gas-droplet jet and the degree of atomization, carried out only by varying the pressure of compressed air and changing the area of the annular gap.
Известен способ распыления (патент РФ №2102129 С1, МПК6 B05F 5/04, опубл. 20.01.98, БИ №2), в котором путем введения дополнительных элементов, например обтекателя или центрального тела в сопло и др., и изменением размеров участка - конфузорного большего диаметра, цилиндрического с диаметром, относительно диаметра выходного среза первого участка; второго конфузора с входным диаметром, относительно диаметра второго участка; и второго цилиндрического с диаметром, относительно диаметра выходного среза третьего участка, осуществляется регулирование параметров распыляемого факела газокапельной струи и степени ее распыления.A known method of spraying (RF patent No. 2102129 C1, IPC6 B05F 5/04, publ. 01/20/98, BI No. 2), in which by introducing additional elements, such as a fairing or central body into the nozzle, etc., and changing the size of the plot - confuser of larger diameter, cylindrical with a diameter, relative to the diameter of the output slice of the first section; a second confuser with an input diameter relative to the diameter of the second section; and the second cylindrical with a diameter relative to the diameter of the output cut of the third section, the parameters of the spray torch of the gas-droplet jet and the degree of its spraying are regulated.
Недостатком аналога является низкий диапазон регулирования параметрами распыляемого факела газокапельной струи и степени ее распыления, дополнительно расширяемый заменой узла регулирования. Применение этого способа распыления требует изготовление устройств, которые сложны в изготовлении и недостаточно эффективны.The disadvantage of the analogue is the low control range of the parameters of the spray torch of a gas-droplet jet and the degree of its spraying, further expandable by replacing the control unit. The use of this method of spraying requires the manufacture of devices that are difficult to manufacture and not effective enough.
Известен способ распыления (патент РФ №2329873 С2, МПК7 В05В 7/00, В05В 7/28, опубл. 27.02.2008, БИ №7), в котором изменением одной геометрической характеристики (диаметра dк основания конической поверхности торцевой части патрубка подачи жидкости выбирается из условия dк=(1,3…2,0)dц, где dц - диаметр выходного цилиндрического участка профилированного канала выходного сопла; угла α при вершине конуса, образующего коническую поверхность торцевой части патрубка подачи жидкости, и угла β при вершине конуса, образующего коническую поверхность входного участка профилированного канала выходного сопла, выбираются из условий: α=30…70°, β=80…100°; площади Sв поперечного сечения выходного отверстия патрубка подачи жидкости в варианте реализации изобретения выбирается из условия: Sв=(0,01…0,02)Sц, где Sц - площадь поперечного сечения выходного цилиндрического участка профилированного канала выходного сопла; длины L направляющих каналов выбирают из условия L=(4…10)d0, где d0 - максимальный размер поперечного сечения направляющих каналов) и физических параметров генерируемого газокапельного потока регулируют параметры распыляемого факела газокапельной струи.A known method of spraying (RF patent No. 2229873 C2, MPK7 B05B 7/00, B05B 7/28, publ. 02/27/2008, BI No. 7), in which by changing one geometric characteristic (diameter d to the base of the conical surface of the end part of the fluid supply pipe is selected from the condition d k = (1.3 ... 2.0) d c , where d c is the diameter of the output cylindrical section of the profiled channel of the output nozzle; angle α at the apex of the cone forming the conical surface of the end part of the fluid supply pipe and angle β at the top of the cone forming the conical surface of the inlet section profiled channel of the discharge nozzle are selected from the conditions: α = 30 ... 70 °, β = 80 ... 100 °; area S in the cross-sectional outlet fluid supply nozzle in the embodiment of the invention is chosen from the condition: S in = (0.01 ... 0 , 02) S c , where S c is the cross-sectional area of the output cylindrical section of the profiled channel of the output nozzle; the lengths L of the guide channels are selected from the condition L = (4 ... 10) d 0 , where d 0 is the maximum cross-sectional size of the guide channels) and physical parameters of the generated gas-droplet flow The parameters of the spray jet of a gas-droplet jet are set.
Недостатками известного способа распыления являются узкие пределы его регулирования, что ограничивает его эксплуатационные возможности при регулировании параметров распыляемого факела газокапельной струи.The disadvantages of this method of spraying are the narrow limits of its regulation, which limits its operational capabilities when adjusting the parameters of the spray torch gas-droplet jet.
Известен способ регулирования жидкостно-газовых эжекторов (ЖГЭ) (см. Соколов Е.Я. Струйные аппараты / Е.Я.Соколов, Н.М.Зингер. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - С.213-274), в котором важнейшее влияние на работу ЖГЭ оказывают геометрические критерии П1, П2 и П3, которые записываются в виде:A known method of regulating liquid-gas ejectors (GGE) (see Sokolov E.Ya. Inkjet devices / E.Ya. Sokolov, N.M. Singer. - M .: Energoatomizdat, 1989. - P.213-274), in where the geometric criteria P1, P2 and P3, which are written in the form:
П1=lc/dк; П2=lк/dк; П3=dк/dc,P 1 = l c / d k ; P 2 = l k / d k ; P 3 = d to / d c ,
где dc - диаметр материального сопла, мм; dк - диаметр камеры смешения, мм; lк - длина камеры смешения, мм; lc - расстояние от сопла до камеры смешения, мм.where d c is the diameter of the material nozzle, mm; d to - the diameter of the mixing chamber, mm; l to - the length of the mixing chamber, mm; l c is the distance from the nozzle to the mixing chamber, mm
Областью применения данного способа регулирования ЖГЭ является утилизация попутного газа в нефтяной промышленности. В качестве прототипа выбран способ распыления ТСМ на ШК (см. Веткасов Н.И. Шлифование с нанесением ТСМ в расплавленном состоянии на рабочую поверхность ШК / Н.И.Веткасов, А.В.Хазов // Вестник Ул-ГТУ. - Ульяновск, 2008. - №2. - С.46, рис.1), включающий подачу сжатого воздуха из заводской пневмосети через систему подготовки воздуха и жидкого материала посредством трубки в смеситель, где образуется газокапельная смесь, которая в полном объеме транспортируется на обрабатываемую поверхность (в данном случае на вращающийся ШК).The scope of this method of regulating LGE is the utilization of associated gas in the oil industry. As a prototype, the method of spraying FCM on a barcode was selected (see. N. Vetkasov Grinding with applying TCM in a molten state on the working surface of the barcode / N.I. Vetkasov, A.V. Khazov // Bulletin of Ul-GTU. - Ulyanovsk, 2008. - No. 2. - P.46, Fig. 1), which includes the supply of compressed air from the factory pneumatic network through the air and liquid material preparation system through a tube to the mixer, where a gas-droplet mixture is formed, which is fully transported to the surface to be treated (in in this case on a rotating barcode).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что у известного способа очень узкие пределы регулирования параметрами распыляемого факела газокапельной струи, расширение которых возможно лишь путем замены узла смешивания.For reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method adopted for the prototype, the known method has very narrow limits for controlling the parameters of the sprayed gas-droplet jet, the expansion of which is possible only by replacing the mixing unit.
Технический результат - создание эффективного и простого способа распыления жидких материалов эжекцией, позволяющего обеспечить повышение эффективности генерации мелкодисперсного пространственно-однородного газокапельного потока, равномерность распределения капель жидкости в газовом потоке и возможность регулирования параметров факела газокапельной струи при снижении затрат на изготовление и эксплуатацию узла смешивания.EFFECT: creation of an effective and simple method of spraying liquid materials by ejection, which allows to increase the generation efficiency of a finely dispersed spatially uniform gas-droplet stream, uniform distribution of liquid droplets in the gas stream and the ability to control the parameters of the gas-droplet jet plume while reducing the cost of manufacturing and operating the mixing unit.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе распыления жидких материалов на обрабатываемую поверхность эжектированием, включающем подачу сжатого воздуха и жидкого материала посредством трубки в смеситель с образованием в его камере смешения газокапельной смеси, которую через сопло подают в виде распыляемого факела на обрабатываемую поверхность, в соответствии с изобретением регулируют параметры распыляемого факела путем варьирования давления подаваемого сжатого воздуха и изменения объема камеры смешения S1 продольным перемещением трубки для подачи жидкого материала, при этом используют смеситель с расположенной в нем сменной втулкой и выполненные сменными трубку для подачи жидкого материала и сопло с соблюдением следующего соотношения:The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method of spraying liquid materials onto the treated surface by ejection, which includes supplying compressed air and liquid material through a tube to the mixer with the formation of a gas-droplet mixture in its mixing chamber, which is fed through the nozzle in the form of a spray torch onto the surface to be treated, in accordance with the invention, the parameters of the spray jet are controlled by varying the pressure of the supplied compressed air changing the mixing chamber volume S 1, the longitudinal movement of the tube for supplying the liquid material, with the use mixer disposed therein and a removable sleeve made interchangeable tube for supplying liquid material and a nozzle in compliance with the following relation:
S3/S2>1,S 3 / S 2 > 1,
где S2 - площадь кольцевого зазора, образованного внешним диаметром трубки для подачи жидкого материала и внутренним диаметром втулки;where S 2 is the area of the annular gap formed by the outer diameter of the tube for supplying liquid material and the inner diameter of the sleeve;
S3 - площадь поперечного сечения сопла.S 3 - the cross-sectional area of the nozzle.
На чертеже представлена схема узла смешивания.The drawing shows a diagram of the mixing unit.
Сменная трубка 7 для подвода распыляемого жидкого материала соосно располагается внутри смесителя 2, сменное сопло 3 закреплено на его торце, а сменная втулка 4 установлена внутри смесителя 2.The replaceable tube 7 for supplying the sprayed liquid material is coaxially located inside the mixer 2, the replaceable nozzle 3 is fixed at its end, and the replaceable sleeve 4 is installed inside the mixer 2.
Распыление жидких материалов осуществляют следующим образом. Сжатый воздух, подаваемый, например, из заводской пневмосети, пройдя систему подготовки (условно не показана), поступает в узел смешивания (в смеситель 2), где, пройдя через кольцевой зазор А, ограниченный внешним диаметром сменной трубки 7 и внутренним диаметром сменной втулки 4, создает разрежение на срезе сменной трубки 1. Распыляемый жидкий материал подсасывается в камеру смешения Б, где образуется газокапельная смесь, которая, двигаясь через сменное сопло 3, образует факел 5 газокапельной струи. Если безразмерный геометрический критерий S3/S2≤1, то эжектирование не произойдет, так как на срезе сменной трубки 1 не будет создано разрежения, и распыляемый жидкий материал не будет подсасываться в камеру смешения Б, следовательно, безразмерный геометрический критерий S3/S2>1.Spraying liquid materials is as follows. Compressed air supplied, for example, from a factory pneumatic network, after passing through a preparation system (not shown conditionally), enters the mixing unit (into mixer 2), where, passing through annular gap A, limited by the outer diameter of the replaceable tube 7 and the inner diameter of the replaceable sleeve 4 creates a vacuum at the cut of the replaceable tube 1. The sprayed liquid material is sucked into the mixing chamber B, where a gas-droplet mixture is formed, which, moving through the replaceable nozzle 3, forms a torch 5 of the gas-droplet jet. If the dimensionless geometric criterion S 3 / S 2 ≤1, then ejection will not occur, since there will be no vacuum on the cut of the replacement tube 1 and the sprayed liquid material will not be sucked into the mixing chamber B, therefore, the dimensionless geometric criterion S 3 / S 2 > 1.
Регулирование параметрами распыляемого факела 5 газокапельной струи осуществляется как продольным перемещением сменной трубки 1 вдоль смесителя 2, в результате чего меняется объем S1 камеры смешения Б, так и заменой сменных трубки 1 и втулки 4, в результате чего меняется как площадь S2 кольцевого зазора А, так и объем S1 камеры смешения Б, либо сменного сопла 3, в результате чего меняется его площадь поперечного сечения S3.The parameters of the spray torch 5 of the gas-droplet jet are controlled both by longitudinal movement of the replaceable tube 1 along the mixer 2, as a result of which the volume S 1 of the mixing chamber B changes, and by replacing the replaceable tubes 1 and the sleeve 4, as a result of which the area S 2 of the annular gap A changes , and the volume S 1 of the mixing chamber B, or a replaceable nozzle 3, as a result of which its cross-sectional area S 3 changes.
Claims (1)
S3/S2>1,
где S3 - площадь поперечного сечения сопла;
S2 - площадь кольцевого зазора, образованного внешним диаметром трубки для подачи жидкого материала и внутренним диаметром втулки. The method of spraying liquid materials onto the treated surface by ejection, including supplying compressed air and liquid material through a tube to the mixer with the formation of a gas-droplet mixture in its mixing chamber, which is fed through the nozzle in the form of a spray torch onto the treated surface, characterized in that the parameters of the spray torch are controlled by varying the pressure of compressed air supplied to the mixing chamber and changing the volume S 1, the longitudinal movement of the tube for supplying the liquid material, it is using mixer disposed therein and a removable sleeve made interchangeable tube for supplying liquid material and a nozzle in compliance with the following relation:
S 3 / S 2 > 1,
where S 3 is the cross-sectional area of the nozzle;
S 2 - the area of the annular gap formed by the outer diameter of the tube for supplying liquid material and the inner diameter of the sleeve.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009141107/02A RU2433031C2 (en) | 2009-11-06 | 2009-11-06 | Method to spray fluid materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009141107/02A RU2433031C2 (en) | 2009-11-06 | 2009-11-06 | Method to spray fluid materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009141107A RU2009141107A (en) | 2011-05-20 |
| RU2433031C2 true RU2433031C2 (en) | 2011-11-10 |
Family
ID=44733304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009141107/02A RU2433031C2 (en) | 2009-11-06 | 2009-11-06 | Method to spray fluid materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2433031C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2632167C1 (en) * | 2016-11-14 | 2017-10-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | Liquid-gas ejector |
| RU174875U1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-11-08 | Николай Ефимович Курносов | DEVICE FOR COOLING CUTTING TOOLS BY SPRAYED SOZH |
| RU2635424C1 (en) * | 2016-12-20 | 2017-11-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | Liquid-gas ejector unit |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1690832A1 (en) * | 1989-04-06 | 1991-11-15 | Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им.А.К.Кортунова | Mixing device |
| DE4433744A1 (en) * | 1994-09-21 | 1996-03-28 | Weizdoerfer Anton & Co Gmbh | Device for producing liquid systems, in particular emulsions, suspensions or the like, in a hydrodynamic cavitation field |
| RU2283693C2 (en) * | 2004-11-09 | 2006-09-20 | ФГОУ ВПО "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" | Adjuster-mixer |
| RU2329873C2 (en) * | 2006-08-24 | 2008-07-27 | Андрей Леонидович Душкин | Liquid sprayer |
-
2009
- 2009-11-06 RU RU2009141107/02A patent/RU2433031C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1690832A1 (en) * | 1989-04-06 | 1991-11-15 | Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им.А.К.Кортунова | Mixing device |
| DE4433744A1 (en) * | 1994-09-21 | 1996-03-28 | Weizdoerfer Anton & Co Gmbh | Device for producing liquid systems, in particular emulsions, suspensions or the like, in a hydrodynamic cavitation field |
| RU2283693C2 (en) * | 2004-11-09 | 2006-09-20 | ФГОУ ВПО "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" | Adjuster-mixer |
| RU2329873C2 (en) * | 2006-08-24 | 2008-07-27 | Андрей Леонидович Душкин | Liquid sprayer |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ВЕТКАСОВ Н.И., ХАЗОВ А.В. Шлифование с нанесением твердого смазочного материала в расплавленном состоянии на рабочую поверхность шлифовального круга. - Вестник Ульяновского государственного технического университета, 2008, №2, с.46, рис.1. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174875U1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-11-08 | Николай Ефимович Курносов | DEVICE FOR COOLING CUTTING TOOLS BY SPRAYED SOZH |
| RU2632167C1 (en) * | 2016-11-14 | 2017-10-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | Liquid-gas ejector |
| RU2635424C1 (en) * | 2016-12-20 | 2017-11-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | Liquid-gas ejector unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009141107A (en) | 2011-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2963894C (en) | Atomizer nozzle | |
| RU54825U1 (en) | LIQUID SPRAY | |
| US4456181A (en) | Gas liquid mixing nozzle | |
| RU2353854C2 (en) | Mechanical atomiser | |
| EP1160015B1 (en) | Air assisted spray nozzle assembly | |
| US8820663B2 (en) | Pressurized air assisted spray nozzle assembly | |
| US8857740B2 (en) | Two-component nozzle with secondary air nozzles arranged in circular form | |
| US5240183A (en) | Atomizing spray nozzle for mixing a liquid with a gas | |
| US3199790A (en) | Spraying apparatus for the production of foamed plastic materials for use as fillers and insulations | |
| EP2195055B1 (en) | Ultrasonic atomizing nozzle with variable fan-spray feature | |
| RU2329873C2 (en) | Liquid sprayer | |
| US6899289B2 (en) | Atomizing nozzle for fine spray and misting applications | |
| JP2008504951A (en) | Fluid atomization system and method | |
| CN104540597A (en) | Full cone air-assisted spray nozzle assembly | |
| RU2523816C1 (en) | Pneumatic sprayer (versions) | |
| RU2433031C2 (en) | Method to spray fluid materials | |
| US20130032644A1 (en) | External mix air atomizing spray nozzle assembly | |
| CN101823237A (en) | Nozzle device of spiral core control flow beam for micro-abrasive air jet machining | |
| RU2346756C1 (en) | Compressed air atomiser | |
| RU2428296C2 (en) | Dispersed material feeder | |
| US20210170430A1 (en) | Cluster head nozzle for spraying a fluid, arrangement having a cluster head nozzle and method for producing a cluster head nozzle | |
| JP4266239B1 (en) | Two-fluid atomizing nozzle | |
| RU2390386C1 (en) | Pneumatic nozzle | |
| RU174875U1 (en) | DEVICE FOR COOLING CUTTING TOOLS BY SPRAYED SOZH | |
| WO2015122793A1 (en) | Pneumatic atomizer (variants) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111107 |