CS198492B1

CS198492B1 - Atomizer

Info

Publication number: CS198492B1
Application number: CS379177A
Authority: CS
Inventors: Gennadij V Babic; Vladimir F Antonenko; Michail J Bobrik; Vasilij V Novikov; Georgij A Beljajev; Nikolaj K Korenjak
Original assignee: Gennadij V Babic; Vladimir F Antonenko; Michail J Bobrik; Vasilij V Novikov; Georgij A Beljajev; Nikolaj K Korenjak
Priority date: 1976-06-09
Filing date: 1977-06-08
Publication date: 1980-06-30
Also published as: SU588793A1; PL198703A1; PL119675B1

Description

Vynález ee týká rozpraěovaoího zařízení, které se uplatní v tepelné technice a v průmyslových odvětvíoh, kde ee vyžaduje dokonalé rozprašování anebovytváření eměsi nejrůznějších materiálů, například u topenišť, vchemickém průmyslu a podobně.The invention relates to a spraying device which is used in the heat engineering and industrial sectors, where it requires perfect spraying or the formation of a mixture of various materials, for example in furnaces, in the chemical industry and the like.

Je známo rozprašovací zařízení, viz například britský patent č. 1 210 699, které je opatře no válcovou vířivou komorou še souosou válcovou tryskou propojenous komorou, jejíž délka je značně vštší, než její průměr. Na výstupu trysky je malá faseta. Vířivou komorou a tryskou prochází v uvedeném pořadí trubka, určená k přívodu rozprašovaného materiálu. Výstupní část trubky je opatřena otvory, které ee mohou malézat pouze uvnitř zmíněné fasety, zatím 00 Vnější čelní plooha výstupní čáeti trubky je upravena v jedné rovině e tryskou.A spray device is known, see for example British Patent No. 1 210 699, which is provided with a cylindrical vortex chamber with a coaxial cylindrical nozzle interconnected with a chamber whose length is considerably greater than its diameter. There is a small chamfer at the nozzle outlet. A tube for supplying the material to be sprayed is passed through the swirl chamber and the nozzle, respectively. The outlet part of the pipe is provided with openings which can only be located inside said facet, while the outer face of the outlet part of the pipe is provided in one plane by a nozzle.

Do válcové vířivé komory ee tangenciálně k jejímu povrehu přivádí rozprašovací plyn, který ee tím uvádí do otáčivého pohybu. Během svého pohybu podél oey přístroje proudí rozpraěovaoí plyn do trysky a odtud do okolního prostoru uvedeného přístroje. Při přeohodu rozprašovacího plynu z vířivé komory do trysky náhle se zvětšuje stupeň Jeho otáčení, a to působením značného zúžení trysky vůči průměru vířivé komory. Dosáhne takovou velikost, že ee y trysce vyvolávají akustické kmity. Při zavádění rozprašovaného materiálu do fasety vnější čelní ploohy trysky způsobují tyto kmity, jeho jemnější rozprášení a pak dále, při výstupu šměei z trysky kvalitativnější vytváření směsi.A sparging gas is introduced tangentially to the surface of the cylindrical vortex chamber and is thereby rotated. During its movement along the device, the atomizing gas flows into the nozzle and from there to the surrounding space of the device. As the atomizing gas from the vortex chamber passes into the nozzle, the degree of rotation thereof suddenly increases by causing the nozzle to narrow to the diameter of the vortex chamber. It reaches a size such that ee y of the nozzle is caused by acoustic oscillations. When introducing the material to be sprayed into the chamfer, the outer faces of the nozzle cause these oscillations, its finer atomization, and then further, when the sheath exits the nozzle, a more qualitative mixture is formed.

iand

U provedení přístroje e určitými vnějšími rozměry a při určitýoh průchozích množstvíchIn the embodiment of the apparatus, there are certain external dimensions and certain throughput quantities

198 492198 492

188492 rozprašovaefho plyntt4 fedyž velikost~konstrukčních rozměrů přístroje Je zvolena b optimálními poměry, se věak dosáhne maximálnf výkon vysílaných zvukových kmitů, který u přístroje, o kterém je řeč, nemůže být vytvořen vy ěěí, pro zvláštnost-dynamických jevů Uplynů, která v něm probíhají. Tím, že vnějěí koneo trubky je v jedné řadě s vnějěí Selní plochou trysky, se mimo to mění poměry proudění plynu v prstencové mezeře trysky, oož vede k dodatečným ztrátám rozprašovaného materiálu, přičemž energie potřebná k dopřednámu pohybu působí ve směru prstencová mezery a zmenšuje velikost energie zvukových kmitů, vyvolanýoh v trysce.Although the size of the machine is selected in optimal proportions, the maximum power of the transmitted sound vibrations is achieved, which cannot be higher in the apparatus referred to, due to the peculiarities of the gasses occurring therein. . In addition, since the outer cone tubes are in line with the outer nozzle flat surface, the gas flow ratios in the annular gap of the nozzle vary, resulting in additional loss of atomized material, the energy required for forward movement acting in the direction of the annular gap and reducing the size. the energy of sound vibrations induced in the nozzle.

Účelem předloženého vynálezu je odstranění zmíněných nedostatků. Úkolem vynálezu je vytvořit takovou konstrukoi rozprašovacího přístroje, která by umožnila značně zvýšit výkon vyvolávanýoh zvukových kmitů u rozpraěovaoího plynu.The purpose of the present invention is to overcome these drawbacks. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a spray device design which allows to greatly increase the power generated by the sound of the spray gas.

Tato úloha je řešena tím, že rozprašovací přístroj opatřený válcovou vířivou komorou, která způéobuje zvukové kmitáni, má trysku ke zvětšování stupně otáčení a trubku, která koaxiálně probíhá komorou a tryskou do rozpraěovaoího pásma rozprašovaného materiálu jí přiváděného, podle vynálezu má druhou komoru, která představuje resonátor zvukových kmitání, která odpovídají zvukovým kmitáním rotujícího* rozprašovaoího proudu plynu a která napojuje vstupním otvorem na čelní ploohu trysky, zatím oo výstupní část trubky podstatně vyčnívá z trysky a vstupním otvorem vyčnívá do uvedená druhá komory, ve která se rozprašuje přivedený materiál.This object is achieved by providing a spray apparatus having a cylindrical vortex chamber which causes a sonic oscillation, a nozzle for increasing the degree of rotation and a tube coaxially extending through the chamber and the nozzle into the spray zone of the sprayed material supplied thereto. a sound resonator which corresponds to the sound vibrations of the rotating atomizing gas stream and which connects the inlet opening to the nozzle face, while the outlet portion of the tube extends substantially out of the nozzle and extends through the inlet opening into said second chamber in which the feed material is sprayed.

Toto konstrukční provedení rozprašovacího přístroje umožňuje značně zvýšit výkon vytvářených zvukových kmitání u proudu plynu rozprašovače.This design of the spray apparatus allows to greatly increase the power of the generated sonic oscillations of the spray gas stream.

Je účelná druhou komorou vytvořit ve tvaru akustického resonátoru *£/4.It is expedient to provide the second chamber in the form of an acoustic resonator.

Tím se vytvoří optimální podmínky pro zesílení akustiokáho kmitání odpovídajíoí harmonické.This creates optimum conditions for amplifying acoustic vibrations corresponding to harmonics.

Tato druhá komora se vytvoří ve tvaru váloe, jehož průměr je několikanásobně větší, než průměr trysky.This second chamber is formed in the form of a cylinder whose diameter is several times greater than that of the nozzle.

Toto poskytuje možnost, hydrodynamická a akustické charakteristiky druhá komory a trysky, ve kterýoh se vytváří zvuková kmitání, navzájem uvést do souladu.This provides the ability to align the hydrodynamic and acoustic characteristics of the second chamber and the nozzle in which the sound vibrations are generated.

Délku druhé komory je třeba vytvořit stejnou nebo větší, než je její průměr.The length of the second chamber should be equal to or greater than its diameter.

Toto umožňuje maximální soustředění zvukové energie v jednom směru a zároveň dosažení jejího maximálního zesílení.This allows maximum concentration of sound energy in one direction while achieving maximum amplification.

Při tom se výstupní část trubky opatří průchozími otvory anebo rozprašovacím tlakovým hrdlem.In this case, the outlet portion of the pipe is provided with through holes or a spray nozzle.

Toto přispívá ks kvalitnějšímu rozprašování materiálu odváděného z trubky a ke kvalitnějšímu vytváření směsi.This contributes to a better spraying of the material discharged from the tube and to a better mixture formation.

V následujícím bude předložený vynález blíže vysvětlen pomocí konkrétního příkladu provedení pomooí připojeného vyobrazení, kde představují:In the following, the present invention will be explained in more detail by way of a specific exemplary embodiment using the accompanying drawing, in which:

Obr. 1 : Sohematioká znázornění podélného řezu rozprašovacím přístrojem podle vynálezu,Giant. 1 is a longitudinal sectional view of a spray apparatus according to the invention,

Obr. 2 : Ve schematickém znázornění příčný řez vířivou komorou v konkrétní obměně provede3Giant. 2: In a schematic representation, a cross section of the vortex chamber in a particular variation is made3

198 492 ní vynálezu, e tangenciálním přiváděním rozprašovacího plynu podle vynálezu,198 492 according to the invention, by tangentially supplying a spray gas according to the invention,

Obr. 3 < Ve schematickém znázornění část druhé komory společně s výstupní částí trubky probíhající koaxiálně vířivou komorou a tryskou, v případě že výstupní část trubky je opatřena rozprašovacím tlakovým hrdlem podle vynálezu.Giant. In a schematic representation, a portion of the second chamber together with an outlet portion of the tube running through a coaxial swirl chamber and a nozzle when the outlet portion of the tube is provided with a spray nozzle according to the invention.

Rozprašovací přístroj podle vynálezu má válcovou vířivou komoru £ (obr. 1), k otáčení rozprašovacím proudem plynu a trysku £, ve které se jeho stupeň otáčení zvětšuje, což vede k vytváření akustických kmitání. Na trysku £ se napojuje druhá komora £, ve které se zesilují zvuková kmitání získaná v trysce £.The spray apparatus according to the invention has a cylindrical vortex chamber 6 (FIG. 1) for rotating the gas spray jet and a nozzle 6 in which its degree of rotation increases, resulting in the generation of acoustic vibrations. A second chamber 8 is connected to the nozzle 6, in which the sound vibrations obtained in the nozzle 6 are amplified.

Soustředně k vířivé komoře 1, trysce £ a druhé komoře £ je umístěna trubka na přivádění rozprašovaného materiálu na místo jeho zavádění do druhé komory £.A tube is disposed concentrically to the swirl chamber 1, the nozzle 6 and the second chamber 6 to feed the material to be sprayed into the second chamber.

Za účelem vytváření optimálních podmínek pro otáčení rozprašovacího proudu plynu je vnitřní plocha £ vířivé komory £ vytvořena válcovitě. Podle dalších podmínek kladených na zařízení, může být tvar vnitřní ploohy £ vířivé komory £ vytvořen také jinak. Vířivá komora £ je s tryskou 2 ve spojení pomooí otvoru £. Je žádoucí, přechodová místa od vířivé komory £ k trysce £ zakulatit, za účelem zmenšení hydrodynamických ztrát. Přechod od válcové vnitřní plochy £ vířivé komory 1 k trysce £ může též být proveden křivočaře, rovněž za účelem zmenšení hydrodynamických ztrát a zlepšení hydrodynamických poměrů při proudění otáčeného rozprašovacího proudu plynu. Tryska £ má čelní plochu £.In order to create optimal conditions for the rotation of the gas spray stream, the inner surface 6 of the swirl chamber 4 is cylindrical. According to other conditions imposed on the device, the shape of the inner surface 4 of the swirl chamber 4 can also be designed differently. The swirl chamber 4 is connected to the nozzle 2 via an opening 4. It is desirable to round the transition points from the swirl chamber to the nozzle 6 in order to reduce hydrodynamic losses. The transition from the cylindrical inner surface 4 of the swirl chamber 1 to the nozzle 4 can also be curvilinear, also in order to reduce the hydrodynamic losses and improve the hydrodynamic conditions in the flow of the rotated atomizing gas stream. The nozzle 6 has a front surface 6.

Vnitřní plocha 8 trysky 2 je provedena válcově souosé s vířivou komorou £. Délka L·^ trysky £ se provede v poměru asi 0,7 až 5,0 násobné výšky L_g vířivé komory £. S těmito rozměry se dosáhne optimální akustické spřažení mezi objemy vířivé komory £ a trysky £.The inner surface 8 of the nozzle 2 is cylindrically coaxial with the swirl chamber 8. The length L of the nozzle 6 is made in a ratio of about 0.7 to 5.0 times the height L _{g of the} swirl chamber 6. With these dimensions, an optimum acoustic coupling between the volumes of the swirl chamber 6 and the nozzle 6 is achieved.

S touto délkou trysky £ se mimo to vytvoří stacionárně zatočený rozprašovací proud plynu, což přispívá k vytvoření stacionárních zvukových kmitání. Průměr P₂ trysky £ se volí v přísném poměru k průměrům Dj vířivé komory 1 a D^ tangenciálního vstupního hrdla £, jestliže tangenciální zavádění rozprašovacího plynu k válcové vnitřní ploše £ se provádí tangenciálním hrdlem 9 (obr. 2). Tento poměr se označuje za geometrickou charakteristiku rozprašovacího přístroje, která je rozměrovou veličinou a je vyjádřena matematickou závis^loetí R . r_ft ^rb² kde znamenají:In addition, with this nozzle length, a stationary twisted spray gas stream is generated, which contributes to the generation of stationary sound vibrations. The diameter P _{2 of the} nozzle 4 is selected in strict proportion to the diameters Dj of the swirl chamber 1 and D 4 of the tangential inlet throat 6 if the tangential introduction of the atomizing gas to the cylindrical inner surface 6 is performed by the tangential throat 9 (Fig. 2). This ratio is called the geometric features of the dispensing device which is dimensionally variable and is expressed mathematically depends ^Loet R. r _ft ^r b ² where they mean:

A geometrickou charakteristiku rozprašovacího přístrojeAnd the geometric characteristics of the spray device

B poloměr vířivé komory £, přičemž D, r poloměr trysky 2, přičemž r rb poloměr průřezu tangenciálního vstupního hrdla 9, D přičemž r, 3 .B the radius of the swirl chamber 6, wherein D, r the radius of the nozzle 2, wherein r rb the radius of the cross section of the tangential inlet throat 9, D where r, 3.

Velikost geometrické charakteristiky A rozprašovacího přístroje se volí dosažením jeho neJpřísnivějších provozních podmínek. Pokusně bylo zjištěno, že Je zapotřebí u zařízení asi 27 až 32 velká geometrioká charakteristika A při vytváření zvukového kmitání s frekvencí asi 3,0 až 6,0 kHz pro dosažení jeho nejvyššího výkonu.The magnitude of the geometric characteristic A of the spray apparatus is selected by achieving its most favorable operating conditions. Experimentally, it has been found that a device of about 27 to 32 large geometry characteristics A is required to produce an acoustic oscillation at a frequency of about 3.0 to 6.0 kHz to achieve its highest performance.

Vnitřní plocha 10 druhé komory £ Je rovněž vytvořena válcovitě, za účelem dosažení její optimální hydrodynamioké charakteristiky. V uvedeném vyobrazení na obr. 1 je zadní povrch 11 druhé komory £ proveden parabolicky. Může však také být proveden ve tvaru roviny nebo kužele. Druhá komora £ má vetupní otvor ££.The inner surface 10 of the second chamber 6 is also cylindrical in order to achieve its optimal hydrodyne-high characteristics. 1, the rear surface 11 of the second chamber 6 is made parabolic. However, it may also be in the form of a plane or cone. The second chamber 8 has an inlet opening 64.

Za použití reeonančního principu druhá komora £ slouží k zesilování zvukových kmitání vytvářených v trysce £. Druhá komora £ proto představuje resonátor. Napojením jejího vstupního otvoru 12 na čelní ploohu £ trysky £ se způsobí náhlé zesílení zvukovýoh kmitání asi o 25 až 30 %. To se stává působením resonance vlastní frekvence objemu druhé komory £ a frekvence harmonické zvukovýoh kmitání vycházejících z trysky £. V táto souvislosti Jsou ’ rozměry druhé komory £ voleny podle podmínky zesilování konkrétní harmonické zvukových kmitání vycházejících z trysky £. Druhá komora £ je tedy třetí akustický objem po vířivé komoře £ a trysce £. Při urči.tém prosažení rozprašovacího plynu a stále stejných geometrických rozměrů přístroje se určí základní frekvence vycházejících akustických kmitání. Podle toho tako se přesně určí rozměry druhé komory £. Délka druhé komory £ akustiokého resonétoru se vypočítá ze známého vzorce :Using the re-ionisation principle, the second chamber 6 serves to amplify the sound vibrations generated in the nozzle 6. The second chamber 6 therefore represents a resonator. By connecting its inlet opening 12 to the nozzle face 5, the acoustic oscillation is suddenly amplified by about 25 to 30%. This becomes due to the resonance of the natural frequency of the volume of the second chamber 6 and the frequency of the harmonic sound oscillations exiting the nozzle 6. In this context, the dimensions of the second chamber £ are selected according to the condition of amplifying the particular harmonic oscillations coming from the nozzle £. Thus, the second chamber 6 is the third acoustic volume after the swirl chamber 6 and the nozzle 6. When the atomization gas diffusion and the geometrical dimensions of the instrument are always the same, the fundamental frequencies of the acoustic oscillations are determined. Accordingly, the dimensions of the second chamber 6 are precisely determined. The length of the second chamber 6 of the acoustic resonator is calculated from the known formula:

f = ^a , kde znamená :f = ^a, wherein:

4L₃ f resonanční frekvenci zvukových kmitání a rychlost zvuku ve vystupujícím otáčejícím se proudu rozprašovacího plynu4L ₃ f sound resonance frequency and sound velocity in the outgoing rotating spray gas stream

Ii^ délku druhé komory £, která představuje resonanční komoru zvukových kmitání.The length of the second chamber 6, which represents the resonance chamber of the sound vibrations.

Průměr P₄ druhé komory £ se volí podle podmínky velikoeti otvoru na výstupu z trysky £, jakož i na osové rychlosti otáčejícího ee proudu plynu, t.j. na jeho prosazení. Při malýoh úhlech proudového otevření je průměr D^ druhé komory £ menší, při velkých je větší.The diameter P _{4 of the} second chamber 6 is selected according to the condition of the opening size at the outlet of the nozzle 6 as well as the axial velocity of the rotating ee of the gas stream, ie its throughput. At low flow opening angles, the diameter D 2 of the second chamber 6 is smaller, at large it is larger.

Maximální zesílení zvukovýoh kmitání druhé komory £ nastane tehdy, když poměr průměru P₄ druhé komory £ k průměru Dg trysky £ je asi 1,2 « 4,5.The maximum amplification of the sound oscillation of the second chamber 6 occurs when the ratio P _{4 of the} second chamber 6 to the diameter D 6 of the nozzle 6 is about 1.2 4,5 4.5.

Protože druhá komora £ představuje akustioký resonátor, musí splňovat všechny ty požadavky, které jsou kladeny na akustický resonátor. Tak například její délka L^ může být dělitelná čtvríovou délkou vlny zvukovýoh kmitání otáčejícího se proudu rozpraěovaoího plynu, t.j. druhá komora £ může představovat A, /4 resonátor. Mimo to musí vyhovovat následující podmínoe: Její dálka musí být rovná nebo větší, než průměr D^. Vstupní část trubky £ je pomocí otvoru 13 ve spojení s rourou 14. která do ní přivádí rozprašovaný materiál.Since the second chamber 6 is an acoustic resonator, it must meet all those requirements that are placed on the acoustic resonator. For example, its length L may be divisible by a quarter wave length of the sound oscillation of the rotating atomizing gas stream, i.e. the second chamber 6 may be a resonator. In addition, it must comply with the following conditions: Its distance must be equal to or greater than the diameter D ^. The inlet part of the tube 4 is connected to the pipe 14 via the opening 13, which supplies the material to be sprayed therein.

Povroh 15 trubky £ je po oelá déloe vytvořen válcovitě. Trubka £ pomocí pouzdra 16. které slouží k soustřednému umístění trubky £ uvnitř vířivá komory £, trysky £ a druhé komory £, je spojena s rourou 14. Dále na vnější ploše 17 pouzdra 16 jsou vytvořeny šroubovité drážky 18 k přivádění rozprašovacího plynu z roury 19 do vířivá komory £ na vnější ploše pouzdra 1Ž. čímž se za účelem tangenciálního zavedení rozpraěovaoího plynu do vířivé komory £ tento uvede do otáčení.The surface 15 of the tube 4 is cylindrical for a long time. The tube 4 by means of the sleeve 16, which serves to concentrate the tube 6 inside the swirl chamber 6, the nozzle 6 and the second chamber 6, is connected to the pipe 14. Further, helical grooves 18 are formed on the outer surface 17 of the sleeve 16 to supply the atomizing gas from the pipe 19 into the vortex chamber 6 on the outer surface of the housing 18. whereby it is rotated to tangentially introduce the atomizing gas into the swirl chamber.

198 492198 492

Výstupní část trubky 4 je na vnější čelní straně uzavřena trubkovým uzávěrem 20. který ve znázorněném příkladu provedení zařízení je vytvořen kuželovité. Trubkový uzávěr 20 má otvory 21 k vyvádění rozprašovaného materiálu. Na válcové ploše 15 výstupní části trubky 4 jsou rovněž umístěny průchozí otvory 22 k vyvádění rozprašované látky, které mohou být uspořádány ve více řadách. Mimo výtokových otvorů 21 a 22 výstupní část trubky 4 může být opatřena rozprašovacím tlakovým hrdlem 23. jak znázorňuje obr. 3, které má výstupní kužel 24 s úhlem otevření asi 20 až 160° a šroubovitou vložku 25 k otáčení rozprašovaným materiálem. Při změně vzdálenosti mezi osou otvorů 22 a výstupním průřezem druhé komory £ se mění jakost rozprašování, jakož i provozní bezpečnost přístroje a spolehlivost tvorby směsi. Nejlepší provoz celého rozprašovaoího přístroje je, když vnější průměr D^ trubky 4 je 0,30 až 0,85 násobkem vnitřního průměru Dg trysky £.The outlet part of the pipe 4 is closed on the outside by a pipe closure 20, which in the illustrated embodiment of the device is conical. The tubular closure 20 has openings 21 for discharging the material to be sprayed. Through the cylindrical surface 15 of the outlet portion of the pipe 4 are also through holes 22 for discharging the substance to be sprayed, which can be arranged in several rows. In addition to the outlets 21 and 22, the outlet portion of the tube 4 may be provided with a spray nozzle 23 as shown in Fig. 3 having an outlet cone 24 with an opening angle of about 20-160 ° and a helical insert 25 to rotate the spray material. As the distance between the axis of the apertures 22 and the outlet cross-section of the second chamber 6 is varied, the spraying quality as well as the operational safety of the apparatus and the reliability of the composition are varied. The best operation of the entire spray apparatus is when the outer diameter D4 of the tube 4 is 0.30 to 0.85 times the inner diameter Dg of the nozzle.

Rozprašovaný materiál proudí ve směru šipky A do roury 14. která má dostatečně velký průměr Dg, který je zapotřebí ke zmenšení jejího hydrodynamického odporu. Z roury 14 přichází rozprašovaný materiál otvorem 13 do trubky 4, kterou se pohybuje k výstupním otvorům 21 a 22. a těmi ve tvaru tenkých paprsků se dostává do druhé komory £. Při vytékání rozprašovaného materiálu z otvorů 21 a 22 se tento předem zdrohní v proudu rozprašovaoího plynu jako výsledek rozepnutí se tohoto proudu při jeho pohybu do prostoru druhé komory £. Rozprašovací plyn se přivádí do roury 19 ve směru šipky B, která má dostatečně velký průměr D_?, který je zapotřebí ke zmenšení hydrodynamických ztrát. Z roury 19 přichází rozprašovací plyn do závitových drážek £8, kde přichází do otáčivého pohybu a pak je přiváděn tangenciálně do vířivé komory 1. Ve vířivé komoře 1 se stabilisuje stav proudění otáčejícího se proudu rozprašovacího plynu. Z vířivé komory 1 přichází otáčející se proud rozprašovacího plynu do trysky 2, kde se silně zvětšuje rychlost jeho otáčivého nohybu. Dosahuje takové velikosti, že v trysce 2 vznikají akustická kmitání. K tomu dochází střídavým účinkem otáčejícího se proudu rozprašovaoího plynu opouštějícího trysku 2 a zpětného proudu vstupujícího do trysky £ z okolního media, t.j. vytvářením silného oodtlaku na výstupu z trysky 2. Budiž poznamenáno, že podtlak, i když v daleko nepatrné velikosti, vzniká již ve vířivé komoře 1. Z trysky 2 přichází akusticky vytvořený proud rozprašovaoího plynu do druhé komory £, jehož vlastní frekvence souhlasí se zvukovou frekvencí otáčejícího se proudu rozprašovacího plynu, V této komoře se proud rozprašovacího plynu obrací a přitlačuje se na její vnitřní plochu, přičemž při svém pohybu kolem osy druhé komory £ a podél této osy se dotýká tohoto povrchu. Vytvoření takovýchto plynově dynamických jevů umožňuje zesílit zvuková kmitání rotujícího proudu *The material to be sprayed flows in the direction of arrow A into a pipe 14 having a sufficiently large diameter Dg, which is required to reduce its hydrodynamic resistance. From the pipe 14, the material to be sprayed passes through an opening 13 into a tube 4, which moves to the outlet openings 21 and 22 and passes through the thin-beam-shaped ones into the second chamber 6. When the material to be discharged from the openings 21 and 22, it is pre-populated in the atomizing gas stream as a result of it expanding as it moves into the space of the second chamber. The atomizing gas is introduced into the pipe 19 in the direction of arrow B, which has a sufficiently large diameter D _? which is needed to reduce hydrodynamic losses. From the pipe 19, the atomizing gas enters the threaded grooves 48, where it enters a rotational movement and is then fed tangentially to the swirl chamber 1. In the swirl chamber 1, the flow condition of the rotating atomizing gas stream is stabilized. From the swirl chamber 1, a rotating spray gas stream flows into the nozzle 2, where the speed of its rotating leg is greatly increased. It reaches a size such that acoustic oscillations occur in the nozzle 2. This is due to the alternating effect of the rotating atomizing gas stream exiting the nozzle 2 and the return stream entering the nozzle 6 from the surrounding medium, i.e. by generating a strong negative pressure at the outlet of the nozzle 2. Note. from the nozzle 2, an acoustically generated atomizing gas stream enters a second chamber 6, the natural frequency of which corresponds to the sound frequency of the rotating atomizing gas stream. movement around and along the axis of the second chamber 6 is in contact with the surface. The creation of such gas dynamic phenomena makes it possible to amplify the sound vibrations of the rotating current *

rozprašovaoího plynu výskytem následujících účinků. Nejprve zesilování ve druhé komoře £ nastává vlivem vyskytující se resonance mezi akustickými kmitáními vyskytujícího se proudu rozprašovaoího plynu a vlastní frekvencí druhé komory £. Dále ve druhé komoře £ vznikající reflexní a překrývací podmínky zvukových vln poskytují možnost, je zesilovat a mimo to koncentrovat v určitém směru. Nepřihlížeje k tomu, spolupůsobení otáčejícího se proudu rozprašovacího plynu opouštějícího druhou komoru £ s proudem media vstupujícím do druhé komory £, obklopujícího rozprašovací přístroj, má vliv na zesílení zvukového kmitání.atomizing gas by the occurrence of the following effects. First, amplification in the second chamber 6 occurs due to the occurring resonance between the acoustic oscillations of the occurring atomizing gas stream and the natural frequency of the second chamber 6. Further, the reflective and overlapping conditions of the sound waves in the second chamber 6 provide the possibility to amplify them and further concentrate them in a certain direction. Notwithstanding, the interaction of the rotating spray gas stream exiting the second chamber 6 with the flow of the medium entering the second chamber 6 surrounding the spraying apparatus has the effect of amplifying the sound oscillation.

Uvnitř druhé komory £ se otáčející proud rozprašovacího plynu s v ní zesílenými akustio kými kmitáními působí na paprsky rozprašovaného materiálu, které vytékají z otvorů 21 a 22Within the second chamber 6, the rotating atomizing gas stream with the acoustic vibrations amplified therein acts on the sprays of the atomizing material flowing from the openings 21 and 22.

198 492 výstupní části trubky 2» ^a rozprašuje je. Rozprašující účinek se ještš zesiluje proto, protože rotující a akusticky vzbuzený proud rozprašovacího plynu působí na paprsky rozprašovaného materiálu v tom okamžiku, když již spolu nesouvisejí, ale představují proud jednotlivých částeček, t.j. v tomto případě jsou dále rozmělňovány. K tomu přispívají geometrioké rozměry druhé komory J, která umožňují vytvoření dostatečné vzdálenosti k předběžnému zdrobnění paprsků při jejich pohybu od otvorů 22 k povrchu 10 druhá komory 2· Vlivem určité a postačující vzdálenosti L^ mezi paprsky vytékajícími z otvorů gl a 22 a výstupním průřezem druhá komory 2 ^se vytvoří podmínka pro kvalitativní předběžná vytvoření směsi s velkou dispsrsností částeček a s jejioh rovnoměrným rozdělením v průřezu paprsku. Právě toto je zapotřebí při použití rozprašovacího přístroje podle vynálezu v těch technologických přístrojích, kde musí být prováděno kvalitativní dispergování a vytváření směsi.198492 outlet pipe portion 2 ^»and is sprayed. The spraying effect is further intensified because the rotating and acoustically sparged spray gas stream acts on the sprays of the material to be sprayed when they are no longer related but represent a stream of individual particles, i.e. in this case, they are further comminuted. This is due to the geometrical dimensions of the second chamber, which allow a sufficient distance to pre-crush the beams as they move from the apertures 22 to the surface 10 of the second chamber 2. Due to a certain and sufficient distance L ^ between the beams emanating from apertures g1 and 22 and chamber 2 ^to create conditions for qualitative preformed mixture with large particles as dispsrsností jejioh uniform distribution in the beam cross section. This is needed when using the spray apparatus according to the invention in those process equipment where qualitative dispersion and mixture formation must be carried out.

Právě kvalitativní dispergování a vytváření směsi je například zapotřebí při spalování paliv v hořákových zařízeníoh. Proto rozprašovaoí přístroj podle vynálezu může nalézt použití u různých druhů hořákových zařízení, především při spalování tekutých nebo plynných druhů paliv.It is precisely qualitative dispersion and mixture formation that is required, for example, in the combustion of fuels in burner installations. Therefore, the spray apparatus according to the invention can find use in various types of burner devices, in particular in the combustion of liquid or gaseous types of fuel.

U takovýchto konstrukcí je palivo a oxydační prostředek přiváděn do spalovací komory ve formě předem zpracovaná směsi. Předběžné smíchávání je jeden z nejúčinnějších postupů k intensifikaci spalovaoího prooesu.In such constructions, the fuel and the oxidant are fed to the combustion chamber in the form of a pre-treated mixture. Pre-mixing is one of the most efficient methods to intensify the combustion prooess.

Předložený rozprašovaoí přístroj podle vynálezu má tu výhodu, že podál osy přístroje konoentrovaná zvuková energie poskytuje možnost, nepřihlížeje ke kvalitativnímu vytváření směsi, vytvářet paprsek směsi vystupující z přístroje tvarově potřebný.The present spraying apparatus according to the invention has the advantage that, along the axis of the apparatus, the concentrated sound energy provides the possibility, irrespective of the qualitative formation of the mixture, to produce a jet of the mixture emerging from the apparatus as required.

Mimo to proudění sekundárního vzduchu, které obklopoje rozprašovací přístroj zvenčí, přispívá k účinnému spalování, tím že vytváří potřebné směsi pro dokonalé spalování paliva a poskytuje přídavnou spalovací oblast.In addition, the secondary air flow, which surrounds the spray apparatus from outside, contributes to efficient combustion by providing the necessary mixtures for perfect combustion of the fuel and providing an additional combustion region.

Vedle tohoto účinku, proudění sekundárního vzduchu navío ochlazuje podle vynálezu provedený rozprašovaoí přístroj, oož umožňuje jeho použití za vysokoteplotních a agresivních podmínek topenišť, například chemických zařízení.In addition to this effect, the secondary air flow cools the spray device according to the invention, which makes it possible to use it under high-temperature and aggressive furnace conditions, for example chemical plants.

Claims

A spraying apparatus comprising a cylindrical vortex chamber in which the rotation of a spray gas stream leading to acoustic oscillations begins, a nozzle to increase the degree of rotation and a tube extending concentrically through the chamber and the nozzle into the spray zone of the sprayed material supplied by the tube; It has a second chamber (3), a resonator of acoustic vibrations corresponding to a rotating atomizing gas stream having an inlet opening (12) coincident with an outlet opening from the nozzle (2) in which the conical part of the tube (4) is located.

Spray device according to claim 1, characterized in that the second chamber (3) has a cylindrical shape whose diameter (D 4) is 1.2 to 5 times the diameter (D g) of the nozzle (2).

198 492

Spray device according to claim 2, characterized in that the length of the second chamber (3) is 1.2 to 5 times its diameter.

Spray device according to claim 1, characterized in that the end portion of the pipe (4) has through holes (21, 22).