SU1123731A1 - Распылитель жидкости - Google Patents

Abstract

1. РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ, содержащий вертикально установленный приводной вал, закрепленную на нем распылительную головку с крышкой, напорными каналами, соплами и отражательными пластинами и подвод щую трубу, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности распылени  и расширени  технологических возможностей, он снабжен установленным на распылительной головке с возможностью поворота относительно оси распылител  диском, а отражательные пластины закреплены напоследнем. 2.Распылитель по п. 1, отличающийс  тем, что он снабжен гидрозатвором, выполненным в виде закрепленной на крышке распылительной головки обечайки с внутренними радиальными лопаст ми и кольца, установленного под лопаст ми иа подвод щей трубе. 3.Распылитель по п. 1, отличающийс  тем, что он снабжен установленным в верхней части подвод щей трубы гидрозатвором, I выполненным в виде закрепленного на подвод щей трубе кольца с патрубком и уста (Л новленной на диске обечайки с внутренними радиальными лопаст ми, концентрично охватывающей патрубок, причем .аиск смонтирован на приводном валу.

Description

К5

со -4

00

Изобретение относитс  к распылительной технике и может быть использовано в сушильных установках, масообменнных аппаратах, опрыскивател х с тонкодисперсным распылом в химической, нефтехимической и других област х промышленности.

Известен врашающийс  от привода распылитель жидкости, содержащий станину, подвод щую трубу, привод, вал, на котором закреплена головка с отверсти ми или соплами дл  истечени  жидкости. Скорость вращени  головки составл ет от 8000 до 24000 об/мин. Вал приводитс  во вращение от электродвигател  (через шестерни) или от паровой турбины. При работе этого устройства жидкость подаетс  в быстровращающуюс  головку и, истека  затем из отверстий в виде отдельных струй, дробитс  на мелкие капли, образу  факел распыленной жидкости 1 .

Однако этот распылитель характеризуетс  большими удельными энергетическими затратами на распыление жидкости в св зи с безнапорным истечением жидкости из отверстий. Учитыва , что дробление струй с помощью такого рода устройства представл ет собой многостадийный процесс, а размер получаемых капель обратно пропорционален квадрату относительной скорости, дл  тонкодисперсного распылени  жидкости необходимы большие скорости вращени  головки распылител ; низкой надежностью по причине применени  различных механизмов , повышающих скорость вращени  головки до 15-20 тыс. об/мин. Кроме того, дл  работы такого распылител  в сушильной установке необходима система охлауц дени , что вместе со звень ми, повышй ющими скорость вращени , усложн ет конструкцию распылител , кроме того, при повышении нагрузки на распылитель против расчетной имеют место переливы нераспыленной жидкости из головки.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  распылитель жидкости, содержащий вертикально установленный приводной вал, закрепленную на нем распылительную головку с крышкой, напорными каналами, соплами и отражательными пластинами и подвод щую трубу 2.

При вращении головки распылител  у отверстий истечени  создаетс  давление, обусловленное центробежной силой. Абсолютна  скорость истечени  жидкости из отверстий сопел равн етс  геометрической сумме окружной и переносной скоростей. Истекающа  из отверстий жидкость растекаетс  сначала по пластине в виде пленки, затем срываетс  с пластины и дробитс  на мелкие капли. Использование таких пластин позвол ет уменьшить число стадий дроблени  жидкости.

Однако известный распылитель характер зуетс  тем, что при установке в каналах распылител  сопел с жестко закрепленными пластинами не удаетс  добитьс  требуемой дисперсности распыла и изменени , производительности . При малых нагрузках по распыл емой жидкости, когда напорные вращающиес  каналы не заполнены полностью жидкостью, скорость истечени  меньше, чем при полном заполнении труб. Дл  получени  мелкодисперсных капель целесообразно угол наклона пластины, т. е. угол между переносной и относительной скорост ми , принимать поменьше, увеличива  тем самым значение абсолютной скорости течени  пленки жидкости по nviacTHne; с увеличением подачи жидкости в распылитель скорость истечени  жидкости из отверстий сопла увеличиваетс  и дл  достижени  одинаковых условий дроблени  жидкости необходимо увеличить угол наклона пластины, т. е. сохранить значение абсолютной скорости пленки жидкости по пластине; при больших нагрузках на устройство по распыл емой жидкости необходимо увеличить как угол наклона, так и рассто ние между

5 отверстием истечени  и поверхностью пластины , в противном случае узка  перемычка  вл етс  источником образовани  крупных капель жидкости; в известной конструкции распылител  необходимо в каждом случае использовать с.менные сопла с различными

0 углами наклона пластин, с разными рассто ни ми между выходными отверсти ми и поверхностью пластин в зависимости от нагрузки, свойств жидкости. Необходимо большое количество разных типов сопел, что в промышленных услови х  вл етс  неприемлемым, снижает эффективность и надежность распыливающего устройства. Цель изобретени  - повышение эффективности распылени  и расширение технологических возможностей.

Указанна  цель достигаетс  тем, что распылитель жидкости, содержащий - вертикально установленный приводной вал, закрепленную на нем распылительную головку с крышкой, напорными каналами, соплами и отражательными пластинами и подвод щую трубу, снабжен установленным на распылительной головке с возможностью поворота относительно оси распылител  диском , а отражательные пластины закреплены на последнем.

Кроме того, распылитель снабжен гидрозатвором , выполненным в виде закреплен- , ной на крышке распылительной головки обечайки с внутренними радиальными лопаст ми и кольца,, установленно.о под лопаст 5 ми на подвод щей трубе.

Распылитель снабжен установленным в верхней части подвод щей трубы гидрозатвором , выполненным в виде закрепленного

на подвод щей трубе кольца с патрубком и установленной на диске обечайки с внутренними радиальными лопаст ми, концентрично охватывающей патрубок, причем диск смонтирован на приводном валу.

На фиг. I изображен предлагаемый распылитель жидкости, вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3 (крепление диска с жесткой фиксацией); на фиг. 5 - то же, (установка диска с саморегулирующей фиксацией ); на фиг. 6 - установка пластины с перекрытием части отверсти  истечени ; на фиг. 7 - положение пластины при выходе из отверсти  содержащейс  в жидкости примеси.

Распылитель жидкости содержит установленный на станине 1 привод 2, вращающий через муфту 3 в подщипнике 4 скольжени  вертикально установленный приводной вал 5, закрепленную на нем распылительную головку 6 с крыщкой 7, напорными каналами 8, соплами 9 с выходными отверсти ми 10 дл  истечени  жидкости и отражательными пластинами 11, кажда  из которых расположена у выходного отверсти  10 сопла 9 и направлена под углом в сторону вращени  распылительной головки 6. Отражательные пластины 11 закреплены на диске 12, установленном на распылительной головке 6 с возможностью поворота относительно оси распылител . Распылитель жидкости также снабжен патрубком 13 дл  ввода жидкости, соединенным с подвод щей трубой 14, верхн   часть которой закреплена на станине 1, а нижн   размещена в распылительной головке 6. В некоторых случа х узел 4 подщипников может быть вынесен из подвод щей трубы 14 и смонтирован на станине 1, при этом возможно использование как подщипников качени , так и подщипников скольжени .

Дл  предотвращени  выбросов жидкости из распылительной головки распылитель жидкости снабжен гидрозатвором 15, выполненным в виде закрепленной на крышке 7 распылительной головки 6 обечайки 16 с внутренними радиальными лопаст ми 17 и кольца 18, установленного под лопаст ми 17 на подвод щей трубе 14.

Дл  ликвидации переливов жидкости при больщой нагрузке распылитель также может быть снабжен установленным в верхней части подвод щей трубы гидрозатвором 19, выполненным в виде закрепленного на подвод щей трубе 14 кольца 20 с патрубком 21 и установленной на диске 22 обечайки 23 с внутренними радиальными лопаст ми 24, концентрично охватывающей патрубок 21, причем диск 22 смонтирован на приводно.м валу 5.

Диск 12, установленный на распылительной головке 6 с возможностью поворота относительного оси распылител , обеспечивает возможность регулировани  угла наклона отражательных пластин 11 и рассто ни  от выходных отверстий 10 сопел 9 до пластин 11. При этом возможна как жестка  фиксаци  диска 12 на распылительной головке 6 с использованием известных способов (фиг. 4), так и саморегулирующа  фиксаци , дл  чего на распылительной головке 6 (фиг. 5) закреплен щтифт 25, заход щий в направл ющую 26 диска 12, снабженную упругим элементом 27, например пружиной .

Распылитель жидкости работает следующим образом.

С помощью привода 2, закрепленного на станине 1, валу 5 через муфту 3 сообщаетс  вращательное движение. После этого по патрубку 13 и подвод щей трубе 14 подаетс  жидкость, котора  затем поступает в головку 6 и по каналам 8 направл етс  к соплам 9. Учитыва , что сечение отверсти  10 сопла 9 во много раз меньще сечени  канала 8, в последнем осуществл етс  относительно медленное напорное движение и создаетс  большое давление, обусловленное центробежной силой. Под действием этого давлени  жидкость истекает из отверстий

10в виде струй, которые затем попадают на отражательные пластины 11, закрепленные на диске 12, и преобразуютс  в тонкие турбулентные пленки, которые, покида  пластины II, распадаютс  на капли, образу  тонкодисперсный факел распыленной жидкости.

В зависимости от условий производства (диапазона нагрузок на распылитель по жидкости, свойств жидкости и т. п.) диск 12 может устанавливатьс  на распылительной головке 6 с жесткой или саморегулирующейс  фиксацией угла наклона пластин

11и рассто ни  от вы.чодных отверстий 10 сопел 9 до пластин 11.

При заданной производительности в случае небольшого диапазона изменени  нагрузок по распыл емой жидкости возможна жестка  фиксаци  диска 12 на распылительной головке с помощью известного, например , болтового соединени . Положение штифта 25 в направл ющей 26 диска 12 определ етс  расчетами,

В случае работы устройства в услови х изменени  производительности в-, щнроком диапазоне в направл ющую 26 диска 12 устанавливаетс  упругий элемент 27 (например , пружина) с известной жесткостью. При уве.личении производительности возрастает давление жидкости у отверстий 10 истечени , возрастает скорость истечени  жидкости. При этом увеличиваетс  центробежна  сила, действуюп1а  на пластину. .Чомент силы сжимает упругий элемент 27 (например, пружину), проворачивает при этом диск 12 вокруг вертикальной оси (на фиг. 3 и 5 вправо), увеличива  угол наклона пластин 11 и рассто ние от выходных отверстий 10 в соплах 9 до пластин 11. Увеличение угла наклона последних вызывает при посто нной скорости истечени  жидкости уменьшение значение обасолютной скорости . Однако, учитыва  случай увеличени  относительной скорости истечени  при увеличении расхода жидкости (при посто нной окружной скорости), за счет увеличени  скорости жидкости и рассто ни  до пластин 11 улучшаютс  услови  входа жидкости на пластину 11, последующего пленкообразовани , и таким образом создаютс  услови  дл  тонкодисперсного распыла жидкости. При уменьшении, расхода жидкости падают давление и относительна  скорость истечени  жидкости, упругий элемент 27 поворачивает диск 12 в противоположную сторону, уменьша  угол наклона пластин 11 и увеличива  тем самым значение абсолютной скорости течени  пленки жидкости по пластине 11. Выбор способа фиксации диска 12 зависит от конкретных условий использовани  распылител . При работе предлагаемого распылител  с саморегулирующейс  фиксацией диска 12 при распылении жидкостей, содержащих инородные тела (например взвеси, шлам и т, n,)j целесообразно увеличивать диаметр отверстий 10 истечени  в соплах 9. Однако, учитыва , что увеличение площади сечени  отверстий 10 отрицательно вли ет на характер образовани  пленки и на процесс дроблени  жидкости (возрастает дол  крупных капель), диск 12 устанавливаетс  на распылительной головке 6 таким образом, что пластины 11 перекрывают выходную часть отверстий 10 истечени  в соплах 9 (фиг. 6). При работе распылител  создаютс  услови  дл  тонкодисперсного распыла жидкости. В случае дроблени  жидкости с инородными включени ми взвесь, проход  по каналу 8 и отверстию 10 сопла 9, задерживаетс  у выходной части отверсти  10 истечени  и можетперекрыть его сечение. В результате нарушени  материального баланса возрастает напор жидкости в распылительной головке 6 и подвод щей трубе 14, что влечет за собой увеличение скорости истечени  жидкости из остальных отверстий 10. Диск 12 на распылительной головке 6 поворачиваетс  отражательные пластины 11 смещаютс , открыва  выходные сечени  отверстий 10, и инородное тело центробежной силой выбрасываетс  из отверсти  10 (фиг. 7), а упругий элемент 27 возвращает диск 12 в исходное положение. Таким образом, создаютс  услови  дл  тонкодисперсного распыла жидкости и обеспечиваетс  надежна  работа устройства. При увеличении производительности и возрастании уровн  жидкости в. питающей трубе с помощью гидрозатвора 15 предотвращаетс  вытекание через крышку 7 распылительной головки 6 нераспыленной жидкости . При возрастании уровн  жидкости в патрубке 13 выще места креплени  подвод щей трубы 14 к станине 1 перелив нераспыленной жидкости в аппарат (например, сушильный), в котором установлен распылитель , предотвращаетс  гидрозатвором 19, т. е. устран етс  попадание нераспыленной жидкости в факел однородного тонкодисперсного распыла и повышаетс  надежность работы распылител . Предлагаемый распылитель жидкости по сравнению с используемым в насто щее врем  быстровращающимс  распылителем позвол ет обеспечить тонкодисперсное распыление жидкости, повысить эффективность и надежность работы устройства в широком диапазоне изменени  производительности, упростить конструкцию устройства дл  тонкодисперсного дроблени  жидкости необходимого дл  проведени  тепло- и массообменных процессов. Установка в распылителе гидрозатворов обеспечивает надежную работу устройства без перелива в аппарат нераспыленной жидкости. Использование предлагаемого распылител  с распылительной головкой, на которой закреплен диск с саморегулирующейс  фиксацией угла наклона пластин и рассто ни  от выходных отверстий до пластин, позвол ет обеспечить работу устройства в широком диапазоне нагрузок, в том числе при распылении жидкостей , содержащих примеси.

V/////y///A

12

11

7 in а  

Ю 9 8

X

Фие. 1

ВидБ

tPue.S

26 27 25

А-/I

Фиг. 2

В-В

12 26

8

Фиг.

В-В

Фиг.5

Claims (3)

1. РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ, содержащий вертикально установленный приводной вал, закрепленную на нем распылительную головку с крышкой, напорными каналами, соплами и отражательными пластинами и подводящую трубу, отличаю щийся тем, что, с целью повышения эффективности распыления и расширения технологических возможностей, он снабжен установленным на распылительной головке с возможностью поворота относительно оси распылителя диском, а отражательные пластины закреплены на'последнем.

2. Распылитель по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен гидрозатвором, выполненным в виде закрепленной на крышке распылительной головки обечайки с внутренними радиальными лопастями и кольца, установленного под лопастями на подводящей трубе.

3. Распылитель по π. 1, отличающийся тем, что он снабжен установленным в верхней части подводящей трубы гидрозатвором, о выполненным в виде закрепленного на подводящей трубе кольца с патрубком и установленной на диске обечайки с внутренними радиальными лопастями, концентрично охватывающей патрубок, причем диск смонтирован на приводном валу.

SU „„ 1123731