Пневматическими форсунками

4-е издание справочника (3-е изд. 1968 г.) дополнено сведениями о редукторах, гидравлических, пневматических устройствах, электрооборудовании. Приведены качественные показатели материалов, деталей, узлов и комплектующих изделий. Некоторые сведения заменены новыми. Для удобства пользования справочник выпускается в двух книгах.

В подвижных пневматических устройствах должна обеспечиваться смазка «рущихся

Воздух, применяемый в качестве рабочего тела в пневматических системах, имеет практически одинаковый химический состав, и его физические свойства подчиняются всегда одним и тем же законам. Основное требование к воздуху, используемому в пневматических устройствах, заключается в том, чтобы он был очищен от механических примесей, насыщающих его в виде пыли. Кроме того, желательно, чтобы воздух содержал по возможности меньше влаги, которая при значительном разрежении конденсируется и оседает на деталях пневматических устройств в виде росы и даже льда. Если воздух применяется в контактирующих устройствах, то он должен быть очищен от примесей масла.

Атмосферный воздух, который используется в пневматических устройствах, всегда содержит примесь водяного пара, находящегося в ненасыщенном состоянии. Количество водяного пара, содержащегося в смеси его с воздухом, определяется абсолютной или относительной влажностью воздуха. Относительная влажность <р в цеховых условиях работы пневматических устройств обычно равна 0,60—0,80. Если же она больше единицы, то это значит, что воздух перенасыщен водяным паром. Такой воздух теряет прозрачность, и

В пневматических устройствах движением отдельных звеньев управляет синхронизатор, открывающий доступ воздуху в соответствующие цилиндры. В этих механизмах, обычно составленных из твердых, иногда упругих тел, нагнетаемый компрессором воздух играет роль рабочего тела, так же как и расширяющиеся в цилиндре двигателя газообразные продукты сгорания.

Резиновые кольца круглого поперечного сечения выпускаются по ГОСТУ 9833—61 * двух- классов точности и предназначены для уплотнения цилиндров диаметром 5—400 мм и штоков диаметром 3—380 мм в гидравлических устррйствах с возвратно-поступательным перемещением одной из сопряженных деталей со скоростью до 0,3 м/сек, работающих в среде минеральных масел, жидких топлив, эмульсий, в пресной и морской воде в диапазоне температур от —50 до +100° С при давлении до 100 /сГ/сж2, а с применением защитных шайб — до 200 кГ/см2 и в пневматических устройствах при давлении до 6 кГ/см2 и скорости перемещения до 0,5 м/сек при условии смазки трущихся поверхностей.

(масла, жидкое топливо, эмульсия, вода морская) с возвратно-поступательным движением (до 0,2 м/сек) при соответствующей конструкции узла с давлением до 200 кГ/сж2 и температурой от —45 до -(-100° С. В пневматических устройствах при скорости перемещения до 0,5 м/сек и условии обеспечения смазки узла давлением до 6

Кольца резиновые круглого сечения (ГОСТ 9833—73 и ГОСТ 18829—73) для уплотнения деталей диаметром до 400 мм в подвижных и неподвижных соединениях, в гидравлических устройствах (масла, жидкое топливо, эмульсия, вода морская) с возвратно-поступательным движением (до 0,2 м/с) при соответствующей конструкции узла с давлением до 200 кгс/см2 и температурой от —45 до +100° С; в пневматических устройствах при скорости перемещения от 0,5 м/с и условии обеспечения смазки узла, давление до 6 кгс/см2.

Оценим пределы изменения величин (pli2 и &li2. Величина силы реакции 7?li2 может, очевидно, изменяться в пределах Рг (А — /а) < -#1,2 < Pi (А — /г)- Отсюда следует, что в пределе при ЛЬ2 = рг (Д — /2) коэффициенты ф1)2 = Ь1)2 = 1. Заметим, что случай близости силы /?1?2 к ее максимальной величине характерен для непрофилированных дросселей, которые преимущественно используются в пневматических устройствах. При Ь1)2 = 1 и М1 —>• 0 из (11) и (15) получим предельные (максимальные) значения Z2l!i. и v2l!(e, которые при и = 1,4 составят:

В пневматических устройствах, например в некоторых приборах пневмоавтоматики, применяются специальные конструкции дросселей с увеличенной длиной канала. Длина этого канала

меняется в пневматических устройствах. Рассмотрим только горизонтальные машины. Кривошип золотникового механизма, который обычно выполняется в виде эксцентрика и который, так и будем называть, опережает главный кривошип на угол 90° + б. Угол б называется углом заклинения эксцентрика — он зависит от параметров машины главным образом от наполнения.

Оригинальная конструкция гигроскопического опреснителя показана на рис. 5-13,г [42]. Предварительно подогретая вода с помощью сжатого воздуха подается пневматическими форсунками в камеру испарения, в верхней части которой расположен трубчатый ороситель рассола, распиливающий воду из рассольной камеры-поддона испарителя навстречу водовоздушному потоку. За счет разности парциальных давлений пара в потоке воздуха и в пограничном слое воды происходит ее интенсивное испарение. Массообмен увеличивается благодаря разрежению в корпусе и мелкодисперсному распылу исходной воды. Насыщенный водяными парами воздух проходит сепаратор, вмонтированный в коническую перегородку, и поступает в камеру конденсации, в которой находится змеевик, охлаждаемый водой и оросителем дистиллята. Такое решение позволяет в значительной степени интенсифицировать процесс тепло- и мас-сообмена и повысить производительность аппарата. Однако установка усложняется наличием в ней специальных пневматических форсунок.

Необходимо отметить, что полученная зависимость не учитывает торможения газового потока струей жидкости, имеющего место в пневматических форсунках, так как в критерии входит начальная относительная скорость. В зависимости от величины критерия \i.K/QrvzT, характеризующего время распада, и в зависимости от соотношения количества газа и жидкости изменение скорости в процессе распыливания будет различным. Этот вопрос будет рассмотрен отдельно, при анализе данных по распыливанию жидкости пневматическими форсунками.

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПЫЛИВАНИЯ ЖИДКОСТИ ПНЕВМАТИЧЕСКИМИ ФОРСУНКАМИ

§ 5-1. Дисперсность струи при распыливании жидкости пневматическими форсунками

Б. Д. Кацнельсон и В. А. Шваб [Л. 5-6] применили метод подобия при исследовании распыливания жидкости пневматическими форсунками. При этом они предполагали, что распыливание является результатом воздействия потока воздуха на струю жидкости, и обобщили опытный материал критериальной зависимостью:

Исследование распыливания пневматическими форсунками низкого давления жидкостей, обладающих различными физическими свойствами [Л. 5-2, 5], выявило зависимость среднего диаметра капель от физических свойств жидкости и позволило установить распределение капель по размерам, распределение распыленной жидкости по сечению струи и угол конусности струи, а также влияние на дисперсность отношения расходов жидкости и воздуха.

В работе Нукияма и Танасава [Л. 5-16, 17, 18] исследовалось распыливанИе жидкости пневматическими форсунками с затопленным соплом, представленным на рис. 5-13. Гидродинамическая картина течения жидкости и воздуха в этих форсунках резко отличается от имевшей место в вышеприведенных опытах с форсунками № 1, 2 и 3 [Л. 5-2, 5]. Так как поток жидкости встречается с воздухом внутри форсунки, то при этом происходит первичное дробление струи. Окончательное дробление струи происходит при совместном истечении жидкости и воздуха из второго сопла в атмосферу.

Испытание форсунок обычно проводится на специальных стендах. При установке форсунки вертикально сверху вниз обеспечивается существование оси симметрии и облегчаются условия проведения эксперимента. Один из стендов для исследования распыливания лабораторными пневматическими форсунками представлен на рис. 10-1 [Л. 10-2]. Рабочая жидкость давлением воздуха вытесняется из измерительной бюретки 1, которая служит топливным баком, и через трубку 2 поступает в форсунку воздушного распыливания 3. Поток воздуха от компрессора 4, пройдя уравнительный бак 5, разветвляется: через отросток 6 и емкость 7 он поступает к устью форсунки для распыливания, а через отросток 8 — в топливный бак / для транспортировки жидкости. Расход воздуха измеряется реометром 9, а его давление — манометрами 10, 11 и 12.

3-6. Витман Л. А., Кацнельсон Б. Д., Эфрос М. М., Распыливание жидкого топлива пневматическими форсунками, Сб. Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котельно-топочных процессах, под ред. Г. Ф. Кнорре, Госэнергоиздат, 1958.

5-4. Витман Л. А., Некоторые закономерности распиливания жидкости пневматическими форсунками, Сб. Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котельно-топочных процессах, Госэнергоиздат, 1958.

5-5. Витман Л. А., К а ц н е л ь с о н Б. Д., Эфрос М. М., Распыливание жидкого топлива пневматическими форсунками, Сб. Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котельно-топочных процессах, Госэнергоиздат, 1958.