RU2154536C2 - Method of liquid atomization and device for its embodiment - Google Patents

Method of liquid atomization and device for its embodiment Download PDF

Info

Publication number
RU2154536C2
RU2154536C2 RU98114111A RU98114111A RU2154536C2 RU 2154536 C2 RU2154536 C2 RU 2154536C2 RU 98114111 A RU98114111 A RU 98114111A RU 98114111 A RU98114111 A RU 98114111A RU 2154536 C2 RU2154536 C2 RU 2154536C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid
nozzles
flows
centrifugal
fluid
Prior art date
Application number
RU98114111A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98114111A (en
Inventor
Сергей Евгеньевич Кидалюк
Владимир Иванович Довгопол
Original Assignee
Сергей Евгеньевич Кидалюк
Владимир Иванович Довгопол
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Евгеньевич Кидалюк, Владимир Иванович Довгопол filed Critical Сергей Евгеньевич Кидалюк
Publication of RU98114111A publication Critical patent/RU98114111A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2154536C2 publication Critical patent/RU2154536C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Abstract

FIELD: methods and devices for atomization of liquids. SUBSTANCE: method consists in paired collision of oppositely directed liquid flows in form of twisted in opposite directions thin conical films so that after collision with adjacent paired flows, each of which collides with other flows repeatedly with formation of finally divided atomization cloud. Device for embodiment of the method has at least two centrifugal atomizers successively located on the same axis coaxially installed with their outlet holes opposite to each other. Shape of finely divided cloud is regulated by unit of automatic regulation by amount of liquid and by its pressure. Invention provides for atomization of variable volume of supplied liquids with formation of homogeneous finely divided liquid volume of atomization and regulation of amount of atomized liquid within wide ranges. EFFECT: higher efficiency. 6 cl, 7 dwg

Description

Область техники
Изобретение относится к технике распыления жидкости, в частности к усовершенствованной технике распределения жидкости в потоке газа, а именно к технике распределения регулируемого потока жидкости в потоке газа с переменными физико-химическими характеристиками, используемой в химической, пищевой, энергетической и других отраслях промышленности.
Technical field
The invention relates to a technique for spraying a liquid, in particular to an improved technique for distributing a liquid in a gas stream, in particular to a technique for distributing a controlled liquid stream in a gas stream with variable physicochemical characteristics used in the chemical, food, energy and other industries.

Предшествующий уровень техники
Многие технологические процессы в различных областях промышленности на одном из этапов предполагают осуществление контакта жидкости и газа. Такой контакт осуществляется, в частности, путем распределения жидкости в потоке газа. Очевидно, что процесс взаимодействия жидкости и газа будет наиболее эффективным тогда, когда площадь их контакта будет наибольшей. Следовательно, одним из оптимальных методов проведения такого процесса можно считать распределение в потоке газа жидкости в виде мелкодисперсного распыла. Широкое применение в промышленности получил метод распыления жидкости, при котором ее струи различной конфигурации пересекаются между собой с образованием облака мелкодисперсного распыла.
State of the art
Many technological processes in various industries at one stage involve the implementation of the contact of liquid and gas. Such contact is carried out, in particular, by distributing a liquid in a gas stream. Obviously, the process of interaction between liquid and gas will be most effective when their contact area is largest. Therefore, one of the optimal methods for carrying out such a process can be considered the distribution of liquid in the gas stream in the form of a finely dispersed spray. A wide application in industry has been received by the method of spraying liquid, in which its jets of various configurations intersect with each other with the formation of a cloud of fine dispersion.

Известно техническое решение (Заявка ФРГ N OS 3440901), согласно которому основной поток жидкости разделяют на несколько и при помощи завихрителей выпускают их в виде конусов под углом друг к другу, обеспечивающим их пересечение в области боковых поверхностей. Таким образом осуществляется дробление водяных струй одна другой с образованием в зоне распределения облака тонкого распыла воды. Однако для осуществления такого распыления применяется сложное устройство, содержащее строго определенное количество организованных заданным образом завихрителей. Конструктивные особенности устройства ограничивают сферу его применения и делают непригодным для распределения, например, загрязненных жидкостей или жидкостей с механическими примесями. Кроме того, зафиксированные завихрители, количество которых не может быть увеличено или уменьшено, предполагают образование облака определенного размера, которое не может быть увеличено или уменьшено. Между тем в промышленности, как правило, имеет место периодическое изменение физико-химических характеристик потока газа, например, его скорости, запыленности или кислотности. В этом случае для соблюдения технологии осуществления контакта жидкости и газа в целом необходимо регулирование количества распыляемой жидкости без изменения качественных характеристик получаемого облака распыла. Применение данного известного технического решения делает такое регулирование невозможным. Known technical solution (Application Germany N OS 3440901), according to which the main fluid flow is divided into several and using swirlers release them in the form of cones at an angle to each other, ensuring their intersection in the region of the side surfaces. Thus, water jets are crushed one by one with the formation of a thin spray of water in the distribution zone of the cloud. However, to implement such a spraying, a complex device is used, containing a strictly defined number of swirlers organized in a predetermined manner. The design features of the device limit its scope and make it unsuitable for distribution, for example, contaminated liquids or liquids with mechanical impurities. In addition, fixed swirls, the number of which cannot be increased or decreased, suggest the formation of a cloud of a certain size, which cannot be increased or decreased. Meanwhile, in industry, as a rule, there is a periodic change in the physicochemical characteristics of a gas stream, for example, its speed, dust content or acidity. In this case, in order to comply with the technology of liquid-gas contact in general, it is necessary to control the amount of liquid sprayed without changing the quality characteristics of the resulting spray cloud. The use of this known technical solution makes such regulation impossible.

Известно также техническое решение (Патент США N 5180103), согласно которому поток жидкости разделяют на несколько, оформляют их в виде тонких пленок жидкости, организованных в пространстве таким образом, что каждая из них пересекается c соседними несколько раз. При этом достигают полного дробления тонких пленок жидкости на отдельные капли примерно равного размера и их равномерного распределения в заданном пространстве. Однако данное техническое решение предполагает образование первоначальных плоских стабильных низкоэнергетичных пленок жидкости, которые при неоднократном сталкивании распадаются на отдельные капли, но не распыляются с образованием мелкодисперсного облака распыла. A technical solution is also known (US Patent N 5180103), according to which the fluid flow is divided into several, they are made out in the form of thin fluid films organized in space so that each of them intersects the neighboring ones several times. In this case, complete crushing of thin liquid films into separate drops of approximately equal size and their uniform distribution in a given space is achieved. However, this technical solution involves the formation of the initial flat stable low-energy liquid films, which upon repeated collision break up into separate drops, but are not sprayed with the formation of a fine dispersion cloud.

Кроме того, данное техническое решение предусматривает использование сложной конструкции с форсунками особой формы, не предназначенной для регулирования количества распределяемой жидкости, дорогой и сложной в эксплуатации. In addition, this technical solution provides for the use of a complex design with nozzles of a special shape, not intended to control the amount of liquid distributed, expensive and difficult to operate.

Известно также техническое решение (Патент РФ N 2050203), согласно которому поток жидкости разделяют на два и сталкивают их друг с другом, направляя при этом встречно в виде закрученных в противоположных направлениях тонких конусообразных пленок. Вращаясь с большой радиальной составляющей скорости, оформленные таким образом встречные потоки жидкости при столкновении имеют большой угол удара, что приводит к образованию облака мелкодисперсного распыла. A technical solution is also known (RF Patent N 2050203), according to which the fluid flow is divided into two and push them together, while directing in the form of thin conical films twisted in opposite directions. Rotating with a large radial velocity component, the oncoming liquid flows thus formed during a collision have a large angle of impact, which leads to the formation of a fine spray cloud.

Этот способ распыления жидкости осуществляют при помощи устройства, представляющего собой две соосно установленные камеры с днищами и обращенными друг к другу выходными участками, подвод жидкости к которым осуществляют тангенциально. Однако конусообразные пленки жидкости согласно данному техническому решению формируются с участием конусных сопел, которыми оформлены выходные участки камер. Трение жидкости о сопло уменьшает радиальную составляющую скорости получаемой пленки жидкости и в итоге снижает дисперсность распыла. Кроме того, подача жидкости ко второй камере предусмотрена через проходящий сквозь сопло первой камеры патрубок, что вызывает необходимость увеличения размеров сопел камер, снижает потенциальные возможности создания высоких выходных скоростей при малом давлении подаваемой жидкости и, таким образом, снижает область применения устройства. Следует также отметить, что данное техническое решение не только не предполагает регулирование количества распыляемой жидкости, но и не предусматривает сохранение качественных характеристик получаемого облака распыла при неизбежных технологических колебаниях давления жидкости, поступающей в камеры. Колебания давления жидкости вызывают изменения выходной скорости жидкости, а поскольку зона сталкивания двух конусообразных пленок жидкости стабилизирована конусными соплами для полного распыления жидкости лишь при определенных параметрах потока жидкости, то их изменения приводят к проскальзыванию или скольжению отдельных струй жидкости, не подвергшихся распылению, и, следовательно, к снижению дисперсности получаемого облака распыла. This method of spraying liquid is carried out using a device consisting of two coaxially mounted chambers with bottoms and outlet sections facing each other, the fluid supply to which is carried out tangentially. However, cone-shaped liquid films according to this technical solution are formed with the participation of cone nozzles, with which the outlet sections of the chambers are formed. The friction of the liquid against the nozzle reduces the radial component of the velocity of the resulting liquid film and ultimately reduces the dispersion of the spray. In addition, the supply of fluid to the second chamber is provided through a pipe passing through the nozzle of the first chamber, which necessitates an increase in the size of the nozzles of the chambers, reduces the potential for creating high output speeds at low pressure of the supplied fluid, and thus reduces the scope of the device. It should also be noted that this technical solution not only does not imply regulation of the amount of sprayed liquid, but also does not provide for the preservation of the qualitative characteristics of the resulting spray cloud with inevitable technological fluctuations in the pressure of the liquid entering the chambers. Fluctuations in fluid pressure cause changes in the fluid output velocity, and since the collision zone of two cone-shaped fluid films is stabilized by cone nozzles for complete atomization of the fluid only at certain parameters of the fluid flow, their changes lead to slipping or sliding of individual liquid jets that have not been sprayed, and therefore , to reduce the dispersion of the resulting spray cloud.

Исходя из всего вышесказанного, настоящее изобретение должно решить задачу осуществления распыления переменного объема подаваемой на распыление жидкости с образованием однородного мелкодисперсного облака распыла и создания предназначенного для этого устройства, конструктивное решение которого позволило бы регулировать количество распыляемой жидкости в широких пределах. Based on the foregoing, the present invention should solve the problem of spraying a variable volume of fluid supplied to the spray with the formation of a homogeneous fine cloud of spray and create intended for this device, the design solution of which would allow you to adjust the amount of sprayed liquid over a wide range.

Сущность изобретения
Для решения поставленной задачи согласно настоящему изобретению предлагается способ распыления жидкости, в соответствии с которым подлежащий распылению поток жидкости разделяют на парное число отдельных потоков так, чтобы их было не менее четырех. Эти потоки попарно подводят друг к другу встречно в виде закрученных в противоположных направлениях тонких конусообразных пленок жидкости, при этом образуются по меньшей мере две пары смежных встречно направленных потоков, которые располагают последовательно на одной оси. Оформленные таким образом потоки жидкости сталкивают, причем по меньшей мере два из них после сталкивания со смежным потоком вторично сталкивают между собой. В результате такого взаимодействия отдельных потоков жидкости образуется мелкодисперсное облако распыла жидкости.
SUMMARY OF THE INVENTION
To solve the problem according to the present invention, there is provided a method for spraying a liquid, in accordance with which the liquid stream to be sprayed is divided into a pair of individual flows so that there are at least four of them. These flows are pairwise brought to each other in the opposite direction in the form of thin cone-shaped thin films of liquid swirling in opposite directions, and at least two pairs of adjacent counter-directed flows are formed, which are arranged sequentially on the same axis. The fluid flows thus formed collide, and at least two of them collide with each other again after colliding with an adjacent flow. As a result of this interaction of individual fluid flows, a fine cloud of liquid spray is formed.

Далее согласно настоящему изобретению выходные скорости потоков, смежных с крайними из последовательно расположенных на одной оси попарно встречно направленных потоков жидкости ниже, чем выходные скорости других потоков жидкости. Эта корректировка выходных скоростей отдельных потоков позволяет обеспечить однородность мелкодисперсного облака распыла, в котором фактически отсутствуют нераспыленные крупные капли. Further, according to the present invention, the output velocities of the flows adjacent to the extreme of successively arranged on the same axis pairwise counter-directed fluid flows are lower than the output velocities of other fluid flows. This adjustment of the output velocities of the individual flows makes it possible to ensure the uniformity of a finely dispersed spray cloud, in which there are virtually no nebulized large droplets.

Далее согласно настоящему изобретению в случае распыления жидкости при взаимодействии по меньшей мере трех пар смежных встречно направленных потоков, по меньшей мере два из них сталкивают с другими потоками многократно. Такая схема взаимодействия отдельных потоков дает возможность получать форму облака распыла в соответствии с технологическими нуждами. Further, according to the present invention, in the case of spraying a liquid in the interaction of at least three pairs of adjacent counter-directed flows, at least two of them collide with other flows repeatedly. Such a scheme of interaction of individual flows makes it possible to obtain the shape of a spray cloud in accordance with technological needs.

Также для решения поставленной задачи согласно настоящему изобретению предлагается устройство для осуществления указанного способа распыления жидкости, представляющее собой по меньшей мере две пары соосно установленных центробежных распылителей, которые зафиксированы последовательно на одной оси. Распылители соединены тангенциально с патрубками для подвода жидкости, а их выходные участки в каждой паре обращены навстречу друг другу и представляют собой короткие сопла. Расстояние между соплами зависит от выходной скорости каждого из встречно направленных потоков жидкости и от параметров самих распылителей и подводящих патрубков. Also, to solve the problem according to the present invention, there is provided a device for implementing the method for spraying liquid, which is at least two pairs of coaxially mounted centrifugal nozzles, which are fixed in series on one axis. The nebulizers are tangentially connected to the nozzles for supplying fluid, and their outlet sections in each pair are facing each other and are short nozzles. The distance between the nozzles depends on the output speed of each of the counter-directed fluid flows and on the parameters of the nebulizers and inlet pipes themselves.

Это расстояние применительно к особенностям технологического процесса определяется по следующей формуле:

Figure 00000002

где W - выходная скорость жидкости из сопла, м/с, D - диаметр камеры распылителя, м, d - эквивалентный диаметр подводящего патрубка.This distance in relation to the features of the process is determined by the following formula:
Figure 00000002

where W is the output fluid velocity from the nozzle, m / s, D is the diameter of the spray chamber, m, d is the equivalent diameter of the inlet pipe.

Далее согласно настоящему изобретению предусмотрено, что применяемые в устройстве центробежные распылители выполняются с двумя противоположно направленными соплами и двумя автономными подводящими патрубками. Такая конструкция центробежных распределителей в отдельных случаях позволяет упростить устройство в целом. Further, according to the present invention, it is provided that the centrifugal nozzles used in the device are made with two oppositely directed nozzles and two autonomous inlet pipes. This design of centrifugal valves in some cases can simplify the device as a whole.

Кроме того, согласно настоящему изобретению предлагается снабдить устройство блоком автоматической регулировки подачи жидкости как в каждый из центробежных распылителей, так и в каждую из последовательно расположенных на одной оси пару таких центробежных распылителей. Такой блок автоматики позволяет изменять форму и размеры облака распыла жидкости без изменения качественных характеристик распыла. In addition, according to the present invention, it is proposed to equip the device with a unit for automatically adjusting the fluid supply both to each of the centrifugal nozzles, and to each of a pair of such centrifugal nozzles arranged in series on the same axis. Such an automation unit allows you to change the shape and size of the liquid spray cloud without changing the quality characteristics of the spray.

Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена схема распыления жидкости согласно изобретению.
Brief Description of the Drawings
In FIG. 1 shows a liquid atomization circuit according to the invention.

На фиг. 2 представлена схема взаимодействия отдельных потоков распыляемой жидкости согласно изобретению. In FIG. 2 shows a diagram of the interaction of individual streams of a sprayed liquid according to the invention.

На фиг. 3 представлена схема устройства для распыления жидкости согласно изобретению. In FIG. 3 is a diagram of a device for spraying liquid according to the invention.

На фиг. 4 представлена схема отдельного элемента устройства для распыления жидкости согласно изобретению. In FIG. 4 is a diagram of an individual element of a liquid spraying device according to the invention.

На фиг. 5 представлен график зависимости расстояния между соплами парных центробежных распылителей в отдельном элементе устройства согласно изобретению. In FIG. 5 is a graph of the distance between nozzles of twin centrifugal nozzles in a separate element of the device according to the invention.

На фиг. 6 представлена схема устройства согласно изобретению, в котором использованы центробежные распылители с двумя противоположно направленными соплами и двумя автономными подводящими патрубками. In FIG. 6 is a diagram of a device according to the invention, in which centrifugal nozzles with two oppositely directed nozzles and two autonomous supply pipes are used.

На фиг. 7 представлена схема устройства согласно изобретению, оснащенного блоком автоматического регулирования. In FIG. 7 is a diagram of a device according to the invention equipped with an automatic control unit.

Описание предпочтительного использования изобретения
Как показано на фиг. 1, способ распыления жидкости согласно изобретению заключается в разделении основного потока жидкости 1 на четыре отдельных потока и их попарное подведение в расположенные последовательно на одной оси парные устройства 2' и 2'', которые преобразуют их в закрученные в противоположных направлениях тонкие конусообразные пленки 3', 3'', 3''' и 3'''', направляют их встречно друг к другу и сталкивают, вызывая распыление жидкости. При этом крайние из последовательно расположенных на одной оси оформленных таким образом потоков 3' и 3'''', после сталкивания со смежными потоками 3'' и 3''' соответственно сталкивают между собой вторично. В результате подвергаются распылению отдельные струи потоков 3' и 3'''', которые не подверглись распылению при сталкивании со смежными потоками 3'' и 3''' соответственно.
Description of the preferred use of the invention
As shown in FIG. 1, the liquid spraying method according to the invention consists in dividing the main liquid stream 1 into four separate streams and their pairwise feeding into paired devices 2 'and 2''arranged sequentially on the same axis, which transform them into thin conical film 3' twisted in opposite directions , 3 '', 3 '''and3'''', direct them counter-to each other and push them together, causing a spray of liquid. In this case, the extremes of the 3 'and 3''''streams arranged in such a way arranged in series on the same axis, after colliding with adjacent streams 3''and3''', respectively, collide with each other a second time. As a result, individual jets of streams 3 ′ and 3 ″ ″ are sprayed, which were not sprayed upon impact with adjacent streams 3 ″ and 3 ″ ″, respectively.

Потоки 3'' и 3''' после сталкивания со смежными, крайними из последовательно расположенных на одной оси потоками 3' и 3'''', в отличие от последних не могут столкнуться вторично с другими потоками. Чтобы избежать неполного распыления жидкости из этих потоков, их выходная скорость снижена и объем подаваемой на распыление через эти потоки жидкости соответственно уменьшен. Streams 3 '' and 3 '' 'after colliding with adjacent, extreme of 3' 'and 3' '' 'streams located in series on the same axis, unlike the latter, cannot collide again with other streams. In order to avoid incomplete spraying of the liquid from these streams, their output speed is reduced and the volume supplied to the spray through these streams of fluid is accordingly reduced.

В зоне взаимодействия организованных по такой схеме потоков жидкости образуется мелкодисперсное облако распыленной жидкости высокой степени однородности, ограниченное зоной A. Разница размеров капелек при этом составляет не более 20%. In the interaction zone of the fluid flows organized according to such a scheme, a finely dispersed cloud of atomized liquid with a high degree of uniformity is formed, limited to zone A. The difference in droplet size is not more than 20%.

Как показано на фиг. 2, в случае взаимодействия более двух пар смежных встречно направленных потоков 3 часть из них при соответствующей коррекции их выходных скоростей и объемов подаваемой на распыление через эти потоки жидкости можно сталкивать с другими потоками многократно. В этом случае облако распыленной жидкости, ограниченное зоной A, может распространяться на довольно значительное расстояние от парных устройств 2, организующих отдельные потоки 3 жидкости в соответствии с предлагаемой согласно изобретению схемой. Коррекция выходных скоростей потоков 3 и количества жидкости в них позволяет в случае технической необходимости уменьшать объем распыленной жидкости и ограничить его зоной B. Размеры зоны B задаются местами вторичного пересечения b потоков 3. Изменений качественных характеристик получаемого облака распыла при этом не происходит. As shown in FIG. 2, in the case of the interaction of more than two pairs of adjacent counter-directed flows, 3 part of them, with appropriate correction of their output velocities and the volumes of liquid supplied for spraying through these flows, can be repeatedly collided with other flows. In this case, a cloud of atomized liquid limited by zone A can spread over a rather considerable distance from paired devices 2 that organize separate liquid flows 3 in accordance with the scheme proposed according to the invention. Correction of the outlet velocities of flows 3 and the amount of liquid in them allows, if necessary, to reduce the volume of atomized liquid and limit it to zone B. The dimensions of zone B are determined by the places of secondary intersection of b flows 3. There are no changes in the quality characteristics of the resulting spray cloud.

Как показано на фиг. 3, устройство для осуществления предложенного согласно изобретению способа состоит из расположенных последовательно на одной оси пар соосно установленных центробежных распылителей 2, выходные участки которых представляют собой короткие сопла 4 и обращены навстречу друг другу. Центробежные распылители 2 тангенциально соединены с подводящими патрубками 5, которые подключаются к общей системе подачи жидкости 6. As shown in FIG. 3, the device for implementing the method according to the invention consists of pairs of axially mounted centrifugal nozzles 2 arranged in series on the same axis, the outlet sections of which are short nozzles 4 and face each other. Centrifugal nozzles 2 are tangentially connected to the supply pipes 5, which are connected to a common fluid supply system 6.

Устройство работает следующим образом. Жидкость из системы подачи жидкости 6 через подводящие патрубки 5 поступает в центробежные распылители 2, которые направляют их попарно встречно через короткие сопла 4, преобразующие потоки жидкости в закрученные в противоположных направлениях тонкие конусообразные пленки жидкости. Полученные пленки жидкости при этом сталкивают заданное число раз в соответствии с технологической задачей, получая облако высокодисперсного распыла. Короткие сопла 4 центробежных распылителей 2 позволяют менять угол раскрытия конусообразных пленок жидкости в пределах 85-110 без ущерба для степени дисперсности распыла. Таким образом неизбежные технологические колебания давления жидкости в системе подачи жидкости 6 не оказывают влияния на процесс распыления жидкости согласно предлагаемому изобретению. The device operates as follows. The liquid from the fluid supply system 6 through the inlet nozzles 5 enters the centrifugal nozzles 2, which direct them in pairs counterclockwise through the short nozzles 4, which convert the fluid flows into thin conical liquid films twisted in opposite directions. The resulting liquid films are then pushed a predetermined number of times in accordance with the technological task, receiving a cloud of fine dispersion. Short nozzles 4 of centrifugal nozzles 2 allow you to change the opening angle of the cone-shaped liquid films within 85-110 without compromising the degree of dispersion of the spray. Thus, the inevitable technological fluctuations of the fluid pressure in the fluid supply system 6 do not affect the process of spraying the liquid according to the invention.

Расстояние между соплами в каждой паре распылителей определяет место сталкивания двух смежных встречно направленных потоков, которые преобразовываются в центробежных распылителях в закрученные в противоположных направлениях тонкие конусообразные пленки жидкости. Это место сталкивания непосредственно влияет на качественные характеристики получаемого облака распыла и определялось экспериментальным путем. В результате практических исследований была установлена зависимость расстояния между соплами от выходной скорости жидкости, диаметра камеры распылителя и эквивалентного диаметра подводящего патрубка. The distance between the nozzles in each pair of nozzles determines the collision of two adjacent counter-directed flows, which are converted in centrifugal nozzles into thin conical liquid films twisted in opposite directions. This collision site directly affects the quality characteristics of the resulting spray cloud and was determined experimentally. As a result of practical research, the dependence of the distance between the nozzles on the output fluid velocity, the diameter of the spray chamber and the equivalent diameter of the supply pipe was established.

Как показано на фиг. 4, H - расстояние между соплами центробежных распылителей 2, D - диаметр камеры распылителя 2, d - эквивалентный диаметр подводящего патрубка 5 распылителя 2. As shown in FIG. 4, H is the distance between the nozzles of the centrifugal sprayers 2, D is the diameter of the chamber of the sprayer 2, d is the equivalent diameter of the inlet pipe 5 of the sprayer 2.

Как показано на фиг. 5, величина H представляет собой функцию от соотношения Wd/S, где W - выходная скорость жидкости, D - диаметр камеры распылителя, a d - эквивалентный диаметр подводящего патрубка распылителя

Figure 00000003

Пример расчета величины H
В промышленной градирне давление в системе водоснабжения составляет в среднем 0,7 атм. При подключении к этой системе устройства, состоящего из двух пар центробежных распылителей, расход воды на него будет составлять 60 м/ч или 15 м/ч на один центробежный распределитель. В таких условиях выходная скорость жидкости W составляет 4.6 м/с. Если в устройстве используются центробежные распылители с диаметром камеры D = 195 мм и эквивалентным диаметром подводящего патрубка d = 50.5 мм, то значение соотношения Wd/D соответственно будет составлять 1.2. В этом случае, как показано на фиг. 5, величина H будет равна 230 мм. Следовательно, в данном устройстве центробежные распылители каждой пары должны быть установлены с расстоянием между соплами 230 мм.As shown in FIG. 5, the value of H is a function of the ratio Wd / S, where W is the output fluid velocity, D is the diameter of the spray chamber, ad is the equivalent diameter of the spray nozzle
Figure 00000003

Example of calculating the value of H
In an industrial cooling tower, the pressure in the water supply system averages 0.7 atm. When a device consisting of two pairs of centrifugal sprayers is connected to this system, the water consumption for it will be 60 m / h or 15 m / h for one centrifugal distributor. Under such conditions, the output fluid velocity W is 4.6 m / s. If the device uses centrifugal nozzles with a chamber diameter of D = 195 mm and an equivalent diameter of the inlet pipe d = 50.5 mm, then the value of the Wd / D ratio will accordingly be 1.2. In this case, as shown in FIG. 5, the value of H will be equal to 230 mm. Therefore, in this device, the centrifugal nozzles of each pair must be installed with a distance between nozzles of 230 mm.

Как показано на фиг. 6, в устройстве для осуществления предложенного согласно изобретению способа устанавливаются центробежные распылители 2' с двумя противоположно направленными соплами 4 и двумя автономными подводящими патрубками 5. Один такой распылитель 2' заменяет два обычных центробежных распылителя с одним подводящим патрубком, установленных торцами друг к другу. Эти конструктивные особенности позволяют в некоторых случаях расширить диапазон промышленной применимости устройства и облегчить конструкцию в целом. As shown in FIG. 6, centrifugal nozzles 2 'with two oppositely directed nozzles 4 and two autonomous inlet nozzles 5 are installed in the device for implementing the method according to the invention. One such atomizer 2' replaces two conventional centrifugal nozzles with one inlet nozzle mounted at their ends to each other. These design features allow in some cases to expand the range of industrial applicability of the device and facilitate the design as a whole.

Как показано на фиг. 7, соосно установленные пары центробежных распределителей 2, из которых согласно изобретению состоит устройство, подключены к общей системе подачи жидкости V. Каждая такая пара центробежных распределителей 2 подсоединена к блоку Q автоматической регулировки по расходу жидкости, что позволяет при изменении условий технологического процесса изменять количество подаваемой на распыление жидкости включая или отключая часть парных центробежных распылителей и не изменять при этом качественных характеристик облака распыла. Каждый из парных центробежных распылителей автономно подсоединен также к блоку P автоматического регулирования по давлению жидкости. Этот блок P позволяет производить коррекцию выходных скоростей каждого из потоков жидкости, принимающего участие в распылении. Работа блока Q и блока P координируется общим блоком QP автоматического регулирования процесса распыления жидкости, который предназначен для управления формой и размерами облака распыла в соответствии с изменениями технологических условий. As shown in FIG. 7, coaxially mounted pairs of centrifugal distributors 2, of which the device consists according to the invention, are connected to a common fluid supply system V. Each such pair of centrifugal distributors 2 is connected to a block Q of automatic adjustment of fluid flow, which allows changing the amount of feed when changing the process conditions to spray liquid by turning on or off part of the paired centrifugal atomizers and do not change the quality characteristics of the atomization cloud. Each of the twin centrifugal nebulizers is also independently connected to the liquid pressure automatic control unit P. This block P allows you to adjust the output speeds of each of the fluid flows involved in the spraying. The operation of block Q and block P is coordinated by a common block QP of automatic regulation of the liquid spraying process, which is designed to control the shape and size of the spray cloud in accordance with changes in technological conditions.

Предлагаемое согласно изобретению устройство может быть использовано в качестве отдельных модулей, варианты комбинирования которых между собой в конкретных аппаратах практически не ограничены и позволяют организовать процесс распыления жидкости в широком диапазоне технологических условий. The device proposed according to the invention can be used as separate modules, the combinations of which are practically unlimited with each other in specific devices and allow you to organize the process of spraying liquid in a wide range of technological conditions.

Промышленная применимость
Техническое решение согласно изобретению может применяться в химической, пищевой, энергетической или металлургической отраслях промышленности в аппаратах, предназначенных для проведения тепломассообменных процессов, таких как нагрев или охлаждение жидкости, конденсация низкопотенциальных паров, мокрая очистка газов от химических и механических примесей.
Industrial applicability
The technical solution according to the invention can be applied in the chemical, food, energy or metallurgical industries in devices designed for heat and mass transfer processes, such as heating or cooling liquids, condensation of low-grade vapors, wet cleaning of gases from chemical and mechanical impurities.

Claims (6)

1. Способ распыления жидкости, включающий разделение ее на отдельные потоки, попарное подведение их друг к другу встречно в виде закрученных в противоположных направлениях тонких конусообразных пленок и последующее сталкивание, отличающийся тем, что распыление жидкости осуществляют при взаимодействии по меньшей мере четырех потоков жидкости, образующих по меньшей мере две расположенные на одной оси пары смежных встречно направленных потоков, по меньшей мере два из которых после сталкивания со смежным потоком вторично сталкивают между собой. 1. A method of spraying liquid, including dividing it into separate streams, pairwise bringing them to each other in the form of thin cone-shaped films twisted in opposite directions and subsequent collision, characterized in that the liquid is sprayed by the interaction of at least four liquid streams forming at least two pairs of adjacent opposing flows located on the same axis, at least two of which, after colliding with an adjacent flow, are secondarily collided between by myself. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выходная скорость потоков, смежных с крайним из последовательно расположенных на одной оси попарно встречно направленных потоков жидкости, ниже, чем выходная скорость смежных с ними потоков жидкости. 2. The method according to claim 1, characterized in that the output speed of the flows adjacent to the extreme of the sequentially located on the same axis pairwise counter-directed fluid flows is lower than the output speed of adjacent fluid flows. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что распыление жидкости осуществляют при взаимодействии по меньшей мере трех пар смежных встречно направленных потоков, по меньшей мере два из которых многократно сталкивают с другими потоками. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the spraying of the liquid is carried out by the interaction of at least three pairs of adjacent counter-directed flows, at least two of which repeatedly collide with other flows. 4. Устройство для распыления жидкости, содержащее парные соосно установленные центробежные распылители, обращенные выходными участками навстречу друг другу и тангенциально соединенные с подводящими патрубками, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере две последовательно расположенные на одной оси пары центробежных распылителей, выходные участки которых представляют собой короткие сопла, а расстояние между соплами определяется по следующей формуле
Figure 00000004

где W - выходная скорость жидкости, м/с;
d - диаметр сопла распылителя, м;
D - диаметр камеры распылителя, м.
4. A device for spraying liquid, containing paired coaxially mounted centrifugal nozzles facing the outlet sections towards each other and tangentially connected to the inlet nozzles, characterized in that it contains at least two pairs of centrifugal nozzles located in series on the same axis, the outlet sections of which are short nozzles, and the distance between the nozzles is determined by the following formula
Figure 00000004

where W is the output fluid velocity, m / s;
d is the nozzle diameter of the atomizer, m;
D is the diameter of the spray chamber, m
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что центробежные распылители выполнены с двумя противоположно направленными соплами и двумя автономными подводящими патрубками. 5. The device according to claim 4, characterized in that the centrifugal nozzles are made with two oppositely directed nozzles and two autonomous inlet pipes. 6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно имеет блок автоматического регулирования подачи жидкости в каждый из центробежных распылителей и в каждую из последовательно расположенных на одной оси пару центробежных распылителей. 6. The device according to claim 4, characterized in that it has a unit for automatically controlling the flow of fluid into each of the centrifugal nozzles and into each of a pair of centrifugal nozzles arranged in series on the same axis.
RU98114111A 1997-07-07 1998-07-10 Method of liquid atomization and device for its embodiment RU2154536C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA97073597 1997-07-07
UA97073597A UA42043C2 (en) 1997-07-07 1997-07-07 Method and device for dispersion of liquid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98114111A RU98114111A (en) 2000-06-20
RU2154536C2 true RU2154536C2 (en) 2000-08-20

Family

ID=21689208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98114111A RU2154536C2 (en) 1997-07-07 1998-07-10 Method of liquid atomization and device for its embodiment

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2154536C2 (en)
UA (1) UA42043C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495726C2 (en) * 2008-01-16 2013-10-20 Берингер Ингельхайм Фарма Гмбх Унд Ко. Кг Nozzle and inhaler and method of nozzle fabrication

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495726C2 (en) * 2008-01-16 2013-10-20 Берингер Ингельхайм Фарма Гмбх Унд Ко. Кг Nozzle and inhaler and method of nozzle fabrication

Also Published As

Publication number Publication date
UA42043C2 (en) 2001-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4343434A (en) Air efficient atomizing spray nozzle
EP0802831B1 (en) Improved flat fan spray nozzle
US5692682A (en) Flat fan spray nozzle
EP2219789B1 (en) Device and method for producing aerosol
EP0057720B1 (en) Variable gas atomization
RU2305605C2 (en) Granulator with fluidized bed and sprayer
CN1972754B (en) Spraying device and method for fluidised bed granulation
KR930006759B1 (en) Low pressure misting jet
RU2150336C1 (en) Finely divided liquid sprayer
RU2102160C1 (en) Sprayer
RU2154536C2 (en) Method of liquid atomization and device for its embodiment
US6691929B1 (en) Closed-vortex-assisted desuperheater
US20220410182A1 (en) Sweeping jet device with multidirectional output
RU2672983C1 (en) Plant for drying solutions, suspensions and pasty materials
DE3374988D1 (en) A process for conditioning a gas stream charged with solid particles and/or vapours
US4063686A (en) Spray nozzle
US4329188A (en) Method for cooling metal articles
JP2606318Y2 (en) Two-fluid spray nozzle
RU2449838C1 (en) Impact spray atomiser
RU2347161C1 (en) Spraying dryer
RU2764303C1 (en) Liquid sprayer
RU2102158C1 (en) Injector
US5344628A (en) Method for introducing and metering a liquid treatment medium in combustion processes
RU2079783C1 (en) Pneumatic nozzle
SU400296A1 (en) PNEUMATIC FLUID SPRAYER

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110711