Оптимизированная форсунка для нагнетания воды под давлением, содержащей растворенный газ - RU2017125940A
Код документа: RU2017125940A
Формула
1. Форсунка для нагнетания воды под давлением, содержащей растворенный газ, при этом указанная форсунка содержит
цилиндрическую входную камеру (20) для указанной воды;
цилиндрическую расширительную камеру (30), содержащую вход (301), сообщающийся с указанной входной камерой (20) через отверстие (401), и выход;
диффузионную камеру (60) с усеченным конусным сечением, сообщающуюся с выходом указанной расширительной камеры (30) и расширяющуюся, начиная от указанной расширительной камеры;
при этом указанная форсунка содержит средства приведения во вращение потока воды, выходящего из указанной расширительной камеры (30).
2. Форсунка по п. 1, в которой указанный выход указанной расширительной камеры (30) содержит по меньшей мере два отверстия (901), равномерно распределенных вокруг оси вращения указанной расширительной камеры (30), при этом каждое из указанных отверстий (901) расположено вдоль оси
находящейся в плоскости, параллельной оси вращения указанной расширительной камеры (30), и
наклоненной относительно оси вращения указанной расширительной камеры (30),
при этом оси указанных отверстий наклонены в одном направлении, чтобы приводить во вращение в указанном направлении поток воды, выходящий из указанной расширительной камеры (30).
3. Форсунка по п. 2, в которой угол γ указанной усеченной конусной диффузионной камеры (60) относительно ее оси вращения и угол α наклона указанных отверстий (901) выбраны таким образом, чтобы поддерживать размер пузырьков по существу в пределах от 100 до 200 микрометров на выходе указанной диффузионной камеры (60).
4. Форсунка по п. 2 или 3, которая содержит иглу (80), расположенную в указанной расширительной камере (30) напротив указанного отверстия (401) и ориентированную в направлении этого отверстия.
5. Форсунка по любому из пп. 1-4, которая содержит средства (70) поддержания вращения указанного потока, при этом указанные средства поддержания расположены в указанной диффузионной камере (60).
6. Форсунка по п. 5, в которой указанные средства поддержания содержат по меньшей мере две лопатки (70), проходящие от оси вращения указанной диффузионной камеры (60) до ее периферического контура и равномерно распределенные вокруг этой оси, при этом каждая из указанных лопаток (70) расположена в плоскости, проходящей через ось, перпендикулярную к оси вращения указанной диффузионной камеры (60), и наклонена в указанном направлении.
7. Форсунка по любому из пп. 1-6, которая содержит по меньшей мере одну усеченную конусную промежуточную диффузионную камеру (50), которая расположена между указанной расширительной камерой (30) и указанной диффузионной камерой (60) и сечение которой расширяется в направлении диффузионной камеры (60).
8. Форсунка по п. 7, которая содержит боковые входы (100) для воды, расположенные между указанной диффузионной камерой (60) и указанной промежуточной диффузионной камерой (50).
9. Форсунка по п. 8, в которой диаметр входа указанной диффузионной камеры (60) превышает диаметр выхода указанной промежуточной диффузионной камеры (50), при этом вход указанной диффузионной камеры (60) перекрывает выход указанной промежуточной диффузионной камеры (50), оставляя между ними пространства, образующие указанные боковые входы (100) для воды.
10. Форсунка по любому из пп. 7-9, в которой угол γ указанной усеченной конусной диффузионной камеры (60) относительно ее оси вращения и угол β указанной промежуточной диффузионной камеры (50) относительно ее оси вращения являются идентичными.
11. Форсунка по любому из пп. 7-9, в которой угол γ указанной усеченной конусной диффузионной камеры (60) относительно ее оси вращения превышает угол β указанной промежуточной диффузионной камеры (50) относительно ее оси вращения.
12. Форсунка по любому из пп. 7-11, в которой значение углов γ и β составляет от 0° до 30°.
13. Форсунка по любому из пп. 3-12, в которой угол α наклона указанных отверстий (901) составляет от 20° до 60°.
14. Форсунка по любому из пп. 6-13, в которой угол ϕ наклона указанных лопаток (70) составляет от 20° до 60°.
