RU2078622C1 - Pneumatic injector - Google Patents
Pneumatic injector Download PDFInfo
- Publication number
- RU2078622C1 RU2078622C1 SU4859189A RU2078622C1 RU 2078622 C1 RU2078622 C1 RU 2078622C1 SU 4859189 A SU4859189 A SU 4859189A RU 2078622 C1 RU2078622 C1 RU 2078622C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- gas
- diffuser
- liquid
- liquid nozzle
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 63
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для диспергирования жидкости сжатым газом и может быть использовано в тепломассообменных аппаратах, например сушилках, испарителях и т.п. The invention relates to a device for dispersing a liquid with compressed gas and can be used in heat and mass transfer apparatus, for example, dryers, evaporators, etc.
Известна пневматическая форсунка внутреннего смешения, содержащая корпус, насадок с соплом, внутреннюю и внешнюю трубки, образующие кольцевую камеру для подачи сжатого воздуха, и сообщенную с внутренней трубкой камеру смешения (1). Known pneumatic nozzle for internal mixing, comprising a housing, nozzles with a nozzle, an inner and outer tube forming an annular chamber for supplying compressed air, and a mixing chamber communicated with the inner tube (1).
Недостатком известной форсунки является получение грубого распыла по сравнению с форсунками внешнего смешения. A disadvantage of the known nozzle is to obtain a coarse spray compared to external mixing nozzles.
Наиболее близкой из известных является пневматическая форсунка, включающая корпус с размещенными в нем соосно цилиндрами, имеющими выходные участки в виде диффузоров, и установленный по оси внутреннего цилиндра насадок, образующие кольцевые сопла для выхода жидкости и газа, по меньшей мере одно из которых выполнено регулируемым (2). The closest known one is a pneumatic nozzle, comprising a housing with coaxially arranged cylinders having outlet sections in the form of diffusers, and nozzles mounted along the axis of the inner cylinder, forming annular nozzles for the exit of liquid and gas, at least one of which is adjustable ( 2).
Недостатком известной форсунки является получение неоднородности распыла в случае наличия в диспергируемой жидкости грубых частиц или если жидкость имеет склонность к схватыванию. В этом случае при нагреве происходит забивание кольцевой щели выхода жидкости. Забивание кольцевого сечения для выхода жидкости приводит к снижению интенсивности тепло и массообмена в сушилке из-за уменьшения ее производительности и нарушения равномерности распределения капель жидкости в объеме сушилки. A disadvantage of the known nozzle is to obtain spray heterogeneity in the case of coarse particles in the dispersible liquid or if the liquid has a tendency to set. In this case, during heating, the annular slit of the liquid outlet clogs. Clogging of the annular cross-section for liquid exit leads to a decrease in the intensity of heat and mass transfer in the dryer due to a decrease in its productivity and a violation of the uniform distribution of liquid droplets in the dryer.
Цель изобретения обеспечение однородности распыла и повышение надежности эксплуатации. The purpose of the invention is to ensure uniformity of spray and increased reliability.
Это достигается тем, что в пневматической форсунке, включающей корпус с размещенными в нем соосно цилиндрами, имеющими выходные участки в виде диффузоров и установленный по оси внутреннего цилиндра насадок, образующие кольцевые сопла для выхода жидкости и газа, по меньшей мере одно из которых выполнено регулируемым, диффузор внутреннего цилиндра выполнен с диаметром, меньшим диаметрам насадка и диффузора промежуточного цилиндра, образующих между собой газожидкостное сопло, стенка которого, продолжающая кольцевое газовое сопло, выполнена со скошенным под углом α=7-12° выходным участком после диффузора внутреннего цилиндра, а высота кольцевого газожидкостного сопла выбрана из соотношения
где h высота кольцевого газожидкостного сопла, мм;
D диаметр кольцевого газожидкостного сопла, мм;
D0 диаметр диффузора внутреннего цилиндра, мм;
S высота кольцевой щели между диффузором внутреннего цилиндра и стенкой газожидкостного сопла, обтекаемой газом, на диаметре, мм;
β острый угол наклона к вертикали стенки газожидкостного сопла, обтекаемой газом, град.This is achieved by the fact that in a pneumatic nozzle comprising a housing with coaxially arranged cylinders having outlet portions in the form of diffusers and nozzles mounted along the axis of the inner cylinder, forming annular nozzles for liquid and gas exit, at least one of which is adjustable, the inner cylinder diffuser is made with a diameter smaller than the nozzle and the intermediate cylinder diffuser, forming a gas-liquid nozzle with one another, the wall of which continues the annular gas nozzle, on the chamfered at an angle of α = 7-12 ° after the outlet portion of the diffuser of the inner cylinder, and the height of the annular nozzle the gas-liquid ratio is selected from
where h is the height of the annular gas-liquid nozzle, mm;
D the diameter of the annular gas-liquid nozzle, mm;
D 0 the diameter of the diffuser of the inner cylinder, mm;
S the height of the annular gap between the diffuser of the inner cylinder and the wall of the gas-liquid nozzle, streamlined with gas, on a diameter, mm;
β acute angle of inclination to the vertical wall of the gas-liquid nozzle streamlined by gas, deg.
α=7-12° угол скоса.α = 7-12 ° bevel angle.
При этом скос стенки газожидкостного сопла может быть выполнен на поверхности насадка или на поверхности диффузора промежуточного цилиндра, а внутренние поверхности газожидкостного сопла выполнены с износостойким покрытием. In this case, the bevel of the wall of the gas-liquid nozzle can be made on the surface of the nozzle or on the surface of the diffuser of the intermediate cylinder, and the inner surfaces of the gas-liquid nozzle are made with a wear-resistant coating.
На фиг.1 представлен один из вариантов конструкции предлагаемой пневматической форсунки. Figure 1 presents one of the design options of the proposed pneumatic nozzle.
Форсунка состоит из корпуса 1, двух соосно расположенных промежуточного и внутреннего цилиндров 2 и 3, выходные участки корпуса и цилиндров выполнены в виде диффузоров 4 6, в нижней части внутреннего цилиндра 3 установлен подвижный конусообразный насадок 7, вертикальное положение которого можно регулировать либо с помощью стержня 8, либо с помощью мелкой резьбы, либо цанговым зажимом или другим способом. Диффузор 6 выполнен с меньшим диаметром D0 по сравнению с другими диффузорами 4 и 5 и насадком 7 и оказывается затопленным в канал, образованный диффузором 5 и насадком 7. Насадок 7 выполнен таким образом, что его стенка, продолжающая кольцевое газовое сопло за участком, соответствующим диаметру D0 диффузора 6, имеет скос с углом 7 12o на выходном участке. В своей верхней части форсунка имеет коллектор 9 для подачи жидкости и штуцер 10 для подвода сжатого газа. Таким образом, корпус 1 и два цилиндра 2 и 3, промежуточный и внутренний, образуют три канала один центральный B для прохода жидкости и два, наружный A1 и внутренний A2, для прохода сжатого газа. В нижней концевой части упомянутые диффузоры и насадок образуют два сопла. Через верхнее сопло истекает сжатый газ, а через нижнее газожидкостной поток, формируемый за диаметром диффузора 6.The nozzle consists of a
На фиг. 2 представлен другой вариант пневматической форсунки, состоящей также из корпуса 1 и двух соосных с ним цилиндров 2 и 3, в нижней части которых имеются диффузоры 4 6, а в нижней части внутреннего цилиндра 3 неподвижно закреплен насадок 7. Как и в предыдущем варианте диффузор 6 имеет уменьшенный диаметр D0. Отличие от первого варианта состоит в том, что вертикальные перемещения для целей регулирования имеет внутренний цилиндр 3 с диффузором 6 и насадком 7, а скос 7 12o выполняется на поверхности диффузора 5, которая является верхней стенкой нижнего газожидкостного сопла. В этом варианте форсунки по внутреннему цилиндру подается жидкость (канал B) через штуцер 8, а по двум кольцевым каналам (наружному A1 и центральному A2) подается сжатый газ через штуцер 9. Вертикальные перемещения внутреннего цилиндра 3 совместно с диффузором 6 и насадком 7 обеспечиваются за счет сальникового или сильфонного или подобного им устройства 10.In FIG. 2, another embodiment of a pneumatic nozzle is presented, which also consists of a
Пневматическая форсунка (фиг.1) работает следующим образом. Pneumatic nozzle (figure 1) works as follows.
Жидкость через коллектор 9 поступает в кольцевой канал B и, стекая вниз, поступает в начальный участок нижнего газожидкостного сопла. Этот начальный участок образован диффузорами 5 и 6. Сжатый газ через штуцер 10 поступает в два канала: A1 и A2, параллельно перемещаясь в направлении нижнего и верхнего сопл. Поступая в нижнее сопло между диффузором 6 и насадком 7, сжатый газ, истекая с высокой скоростью, взаимодействует с жидкостью и диспергирует ее в режиме форсунки внутреннего смешения. Капельно-газовая струя, истекая из сопла, подвергается повторному воздействию второго потока сжатого газа, который истекает из верхнего сопла. В результате разрушаются нестабильные крупные капли, обеспечивая большую однородность дисперсного состава и в итоге более интенсивный тепломассоперенос в основном аппарате.The fluid through the
Особенность конструкции состоит в том, что с помощью вертикального перемещения насадка 7 устанавливается кольцевая щель между насадком и диффузором 6, которая обеспечивает определенный расход сжатого воздуха в это сопло для первичного дробления жидкости. Скос в 7 12o на поверхности насадка 7, который начинается от устья упомянутой щели, обеспечивает два преимущества: во-первых, за счет расширения газовой струи создается инжекционный эффект для жидкости, а, во-вторых, расширяющееся газожидкостное сопло практически исключает возможность его забивания продуктом. Величина угла скоса 7 12o отвечает условию безотрывного течения газовой струи, что также исключает повторный занос материала из окружающей среды на нижнюю рабочую поверхность газожидкостного сопла. Кроме того расширяющийся профиль сопла исключает возникновение в нем повышенного давления, что дополнительно экономит энергию по жидкому и газовому потокам. Для создания инжекции и одновременно с целью исключения повышенного давления в газожидкостном сопле между D0 и D высоту h сопла на диаметре D необходимо выбрать таким образом, чтобы она не превышала или была несколько меньше высоты газожидкостного потока, истекающего из сопла. Расширение турбулентной газожидкостной струи при различных начальных концентрациях по дисперсной фазе происходит при центральном угле раскрытия 15 25o (1). Путем вертикального перемещения насадка подбирается высота сопла, при которой разрежение в жидкостном канале B будет максимальным. Это и будет отвечать условию соответствия высоты газожидкостной струи и высоты этого сопла. Расширяющийся профиль газожидкостного сопла, во-первых, обеспечивает большое выходное сечение сопла, предотвращающее его забивание, а, во-вторых, исключает повышенное давление внутри него. Перемещая насадок в вертикальном направлении, можно перераспределять подачу сжатого газа между каналами А1 и A2, воздействуя тем самым на дисперсный состав распыляемой жидкости. Действительно известно (2), что форсунки внутреннего смешения дают более грубый дисперсный состав нежели форсунки внешнего смешения. В предлагаемой конструкции нижнее газожидкостное сопло является конструкцией внутреннего смешения, а верхнее газовое сопло обеспечивает взаимодействием с газожидкостным потоком в режиме внешнего смешения. Изменяя соотношения расходов сжатого газа в нижнее и верхнее сопла, варьируют дисперсный состав капель. Учитывая, что главная функция перемещаемого насадка отрегулировать выходное сечение газожидкостного сопла, перераспределение воздуха между каналами A1 и A2 можно обеспечить дополнительно либо подбором проходных сечений этих каналов, либо организацией внешней независимой подачи сжатого газа к каждому из упомянутых каналов.A design feature is that by means of vertical movement of the
Пневматическая форсунка, изображенная на фиг.2, работает аналогично первой конструкции, изображенной на фиг.1, с той лишь разницей, что жидкость подают во внутренний цилиндр 3, образующий канал B, жидкость поступает через нижнюю его часть в кольцевое пространство между диффузором 6 с диаметром и насадком 7. В данной конструкции при жестком закреплении насадка в концевом участке цилиндра 3, например с помощью ребер, регулирование режима работы газожидкостного сопла обеспечивается за счет вертикальных перемещений цилиндра 3 с закрепленными в его нижней части диффузором 6 и насадком 7. Тогда часть сжатого газа, поступающая в канал A2, а затем в кольцевое пространство между диффузорами 5 и 6, входит в газожидкостное сопло, в котором взаимодействует с потоком жидкости и первично диспергирует ее. В данной конструкции требуемые высота щели между диффузорами 5 и 6, а также высота сопла между диффузором 5 и насадком 7 устанавливаются путем вертикального перемещения цилиндра 3 в сальнике 10. В данной конструкции для обеспечения того же эффекта инжекции жидкости, незабиваемости газожидкостного сопла, о чем говорилось выше применительно к конструкции по фиг.1, скос под углом в 7 - 12o выполняется на нижней поверхности сопла 5, являющейся верхней стенкой газожидкостного сопла. В данной конструкции отпадает необходимость в коллекторе жидкости, и жидкость подается в форсунку через штуцер 8. Сжатый газ подводится к форсунке через штуцер 9.The pneumatic nozzle shown in FIG. 2 works similarly to the first design shown in FIG. 1, with the only difference being that the fluid is supplied to the inner cylinder 3 forming channel B, the fluid flows through its lower part into the annular space between the
Условия работы форсунок, например в сушильных аппаратах, требуют обеспечения, как правило, осесимметричного факела распыления, причем в зависимости от условий сушки может требоваться "узкий" или "развернутый" факел. В зависимости от этих требований могут изменяться и угол наклона (центральный угол) диффузоров и насадка вплоть до горизонтальной конфигурации плоского факела распыления. The operating conditions of the nozzles, for example in dryers, require, as a rule, an axisymmetric spray jet, and depending on the drying conditions, a "narrow" or "expanded" jet may be required. Depending on these requirements, the angle of inclination (central angle) of the diffusers and the nozzle can vary up to the horizontal configuration of the flat spray jet.
У первого и второго вариантов конструкции имеются свои предпочтительные области применения:
форсунка по фиг.1 предназначена для повышенных производительностей при работе на суспензиях и растворах или для небольших производительностей при работе на чистых жидкостях или тонких суспензиях;
форсунка по фиг.2 предназначена для более грубых суспензий или для эксплуатации при небольших производительностях по жидкости.The first and second design options have their preferred areas of application:
the nozzle of figure 1 is designed for increased performance when working on suspensions and solutions, or for small performance when working on clean liquids or thin suspensions;
the nozzle of FIG. 2 is intended for coarser suspensions or for operation at low liquid capacities.
Claims (4)
где h высота кольцевого газожидкостного сопла, мм;
D диаметр кольцевого газожидкостного сопла, мм;
Do диаметр диффузора внутреннего цилиндра, мм;
S высота кольцевой щели между диффузором внутреннего цилиндра и стенкой газожидкостного сопла, обтекаемой газом на диаметре Do, мм;
β - острый угол наклона к вертикали газожидкостного сопла, град.1. Pneumatic nozzle, comprising a housing with coaxially arranged cylinders having outlet portions in the form of diffusers, and mounted on the axis of the nozzles inner cylinder, forming annular nozzles for liquid and gas outlet, at least one of which is adjustable, characterized in that that, in order to ensure uniformity of spray and increase reliability of operation, the diffuser of the inner cylinder is made with a diameter smaller than the diameters of the nozzle and diffuser of the intermediate cylinder, forming an th gas-liquid nozzle, the wall of which, extending annular gas nozzle is formed with an oblique angle of α = 7-12 ° after the outlet portion of the diffuser of the inner cylinder, and the height of the annular nozzle the gas-liquid ratio is selected from
where h is the height of the annular gas-liquid nozzle, mm;
D the diameter of the annular gas-liquid nozzle, mm;
D o the diameter of the diffuser of the inner cylinder, mm;
S the height of the annular gap between the diffuser of the inner cylinder and the wall of the gas-liquid nozzle, streamlined with gas at a diameter of D o , mm;
β - acute angle to the vertical of the gas-liquid nozzle, deg.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4859189 RU2078622C1 (en) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | Pneumatic injector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4859189 RU2078622C1 (en) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | Pneumatic injector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2078622C1 true RU2078622C1 (en) | 1997-05-10 |
Family
ID=21532107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4859189 RU2078622C1 (en) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | Pneumatic injector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2078622C1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101816984A (en) * | 2010-05-06 | 2010-09-01 | 上海大学 | Mixed gas diffusion sprayer |
RU2473395C1 (en) * | 2011-10-10 | 2013-01-27 | Олег Савельевич Кочетов | Air sprayer |
RU2473394C1 (en) * | 2011-10-10 | 2013-01-27 | Олег Савельевич Кочетов | Air operated slot-type sprayer |
RU2475311C2 (en) * | 2008-01-10 | 2013-02-20 | Л'Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Device and method for varying multiphase jet properties |
RU2523816C1 (en) * | 2013-01-22 | 2014-07-27 | Общесто с ограниченной ответственностью "Протэн-К" | Pneumatic sprayer (versions) |
RU2531402C1 (en) * | 2013-07-08 | 2014-10-20 | Олег Савельевич Кочетов | Gas washer with pneumatic sprayer |
RU195491U1 (en) * | 2019-07-22 | 2020-01-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) | LIQUID SPRAY |
-
1990
- 1990-08-13 RU SU4859189 patent/RU2078622C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Пажи Д.Г. и др. Распиливающие устройства в химической промышленности. - М.: Химия, 1975, с. 114, рис. 51д. 2. Патент ФРГ N 1196127, кл. 82а 1/03, 1965. * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2475311C2 (en) * | 2008-01-10 | 2013-02-20 | Л'Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Device and method for varying multiphase jet properties |
CN101816984A (en) * | 2010-05-06 | 2010-09-01 | 上海大学 | Mixed gas diffusion sprayer |
RU2473395C1 (en) * | 2011-10-10 | 2013-01-27 | Олег Савельевич Кочетов | Air sprayer |
RU2473394C1 (en) * | 2011-10-10 | 2013-01-27 | Олег Савельевич Кочетов | Air operated slot-type sprayer |
RU2523816C1 (en) * | 2013-01-22 | 2014-07-27 | Общесто с ограниченной ответственностью "Протэн-К" | Pneumatic sprayer (versions) |
RU2531402C1 (en) * | 2013-07-08 | 2014-10-20 | Олег Савельевич Кочетов | Gas washer with pneumatic sprayer |
RU195491U1 (en) * | 2019-07-22 | 2020-01-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) | LIQUID SPRAY |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0057720B1 (en) | Variable gas atomization | |
EP0408801B1 (en) | Spray drying apparatus | |
US20050111298A1 (en) | Apparatus and method for mixing components with a venturi arrangement | |
JPH07167562A (en) | Device to cool gas | |
RU2078622C1 (en) | Pneumatic injector | |
RU2523816C1 (en) | Pneumatic sprayer (versions) | |
US4773597A (en) | Nozzle for spraying liquids | |
KR100565815B1 (en) | Injection apparatus for gas-liquid mixed flow | |
RU2040322C1 (en) | Mixer | |
US20030098360A1 (en) | Twin fluid centrifugal nozzle for spray dryers | |
US4063686A (en) | Spray nozzle | |
CN1047815A (en) | Device for atomizing liquid | |
RU2021034C1 (en) | Liquid atomizer | |
RU2102158C1 (en) | Injector | |
SU1811904A1 (en) | Injector for spraying liquid | |
RU2008980C1 (en) | Atomizer for applying aggressive fluid coating | |
RU2080191C1 (en) | Liquid sprayer | |
SU1186721A1 (en) | Arrangement for surface treatment of paper web in paper web in paper-making machine | |
SU1036392A1 (en) | Pneumatic injection nozzle | |
SU1729610A1 (en) | Air-operated nozzle | |
SU1666205A1 (en) | Air spray nozzle | |
RU2001694C1 (en) | Pneumatic internal-mixing sprayer | |
RU2347161C1 (en) | Spraying dryer | |
SU1419734A1 (en) | Pneumatic atomizer | |
SU1386264A1 (en) | Foam generator |