SU1650266A1

SU1650266A1 - Devices for mechanical spraying

Info

Publication number: SU1650266A1
Application number: SU884426520A
Authority: SU
Inventors: Василий Васильевич Дудник; Сергей Леонидович Пушкарь; Владимир Ильич Мясников; Павел Павлович Тютенко
Original assignee: Предприятие П/Я В-2964
Priority date: 1988-05-20
Filing date: 1988-05-20
Publication date: 1991-05-23

Abstract

изобретение относитс к химическому машиностроению, в частности к устройствам дл механического распылени , и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой и фармацевтической промышленности. Цель - снижение удельного расхода тепла на единицу испаренной влаги и повышение ресурса работы привода диска. Дл этого в центробежном сопловом распиливающем диске канал каждого сопла выполнен в виде сужающегос к периферии корпуса обелиска, рабоча поверхность которого наклонена к оси вращени корпуса. При этом обеспечиваетс истечение обрабатываемого продукта по всей ширине рабочей поверхности канала с равномерной толщиной. Вследствие этого достигаетс монодисперсность фазы рас- пыла и повышаетс однородность продукта в факеле распыла, что приводит к экономии тепловой энергии и повышению качества высушенного продукта вследствие отсутстви крупных частиц, требующих дополнительной тепловой энергии на испарение влаги, и исключает пересушивание продукта мелких фракций распыла. При такой установке каналов уменьшаетс осева нагрузка на опорный подшипник вала распылител . Ввиду того, что в центробежных распылител х устанавливаютс подшипники качени , работающие на предельной частоте вращени , действие осевой нагрузки от массы диска, вала и деталей, закрепленных на валу, значительно снижает ресурс его работы. С уменьшением осевой нагрузки увеличиваетс ресурс работы подшипника. 4 ил. сл СThe invention relates to chemical engineering, in particular to devices for mechanical spraying, and can be used in the chemical, microbiological, food and pharmaceutical industries. The goal is to reduce the specific heat consumption per unit of evaporated moisture and increase the service life of the disk drive. For this, in the centrifugal nozzle sawing disk, the channel of each nozzle is designed as an obelisk narrowing towards the periphery of the body, the working surface of which is inclined to the axis of rotation of the body. This ensures the expiration of the processed product over the entire width of the working surface of the channel with a uniform thickness. As a result, monodispersity of the spray phase is achieved and the product homogeneity in the spray cone increases, which leads to savings of thermal energy and improvement of the quality of the dried product due to the absence of large particles requiring additional thermal energy for evaporation of moisture, and eliminates overdrying of the product of spray fractions. With this installation of the channels, the axial load on the support bearing of the spray shaft is reduced. Since centrifugal sprays incorporate rolling bearings operating at the extreme speed, the effect of axial load on the mass of the disk, shaft and parts mounted on the shaft significantly reduces its service life. As the axial load decreases, the bearing life increases. 4 il. sl C

Description

Изобретение относитс к химическому машиностроению, в частности к устройствам дл механического распылени жидко- текучих материалов, и может быть использовано в химической, микробиологической , пищевой и фармацевтической промышленности .The invention relates to chemical engineering, in particular to devices for mechanical spraying of fluid materials, and can be used in the chemical, microbiological, food and pharmaceutical industries.

Целью изобретени вл етс снижение удельного расхода тепла на единицу испаренной влаги и повышение ресурса работы привода диска.The aim of the invention is to reduce the specific heat consumption per unit of evaporated moisture and increase the service life of the disk drive.

На фиг.1 изображен центробежный сопловой распиливающий диск, общий вид.Figure 1 shows a centrifugal nozzle sawing disk, a General view.

разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг.4 - вид В на фиг.1.incision; figure 2 - section aa in figure 1; on fig.Z - section bb in fig. one; figure 4 is a view In figure 1.

На фиг.4 показана траектори движени элементарной частицы Г обрабатываемого продукта по внутренней цилиндрической поверхности диска и векторы скоростей сил и реакций, действующих на него.Figure 4 shows the trajectories of the movement of an elementary particle G of the processed product along the inner cylindrical surface of the disk and the velocity vectors of forces and reactions acting on it.

Центробежный сопловой распиливающий диск содержит приводной корпус 1, размещенный на валу 2 привода (не показан ), крышку 3, верхний 4 и нижний 5 защито сл оThe centrifugal nozzle sawing disc contains a drive housing 1 placed on the drive shaft 2 (not shown), a cover 3, an upper 4 and a lower 5 protective layer

юYu

оabout

ные элементы, переходники 6, установленные в цилиндрической части корпуса 1, сменные сопла 7 с каналами 8. В диске выполнены внутренние емкость 9 и кольцевой канал 10.elements, adapters 6, mounted in the cylindrical part of the housing 1, interchangeable nozzles 7 with channels 8. The disk has an internal container 9 and an annular channel 10.

Каналы 8 каждого сопла 7 выполнены в виде сужающегос к периферии корпуса 1 обелиска, рабоча поверхность 11 которого наклонена под углом а к оси вращени корпуса 1. Большие поверхности обелиска наклонены к оси сопла 7 под углом ft. Оседающий а процессе работы фугат 12 образует внутреннюю цилиндрическую поверхность 13 диска, по которой движетс обрабатываемый продукт 14, с кольцевым слоем 15, имеющим переменную толщину.The channels 8 of each nozzle 7 are made in the form of an obelisk narrowing to the periphery of the body 1, the working surface 11 of which is inclined at an angle and to the axis of rotation of the body 1. The large surfaces of the obelisk are inclined to the axis of the nozzle 7 at an angle ft. During operation, the centrifuge 12 forms an internal cylindrical surface 13 of the disk, along which the processed product 14 moves, with an annular layer 15 having a variable thickness.

Центробежный сопловой распиливающий диск работает следующим образом.Centrifugal nozzle sawing disk works as follows.

Крут щий момент с частотой вращени 133...175 С 1 от вала 2 передаетс корпусу 1. Обрабатываемый продукт 14 поступает во внутреннюю полость диска по кольцевому каналу 10 на торцовую поверхность нижнего защитного элемента 5, за счет трени начинает раскручиватьс и под действием центробежных сил переходить на внутреннюю цилиндрическую поверхность дискаTorque with a speed of 133 ... 175 C 1 from shaft 2 is transferred to housing 1. Processed product 14 enters the internal cavity of the disk through the annular channel 10 on the end surface of the lower protective element 5, due to friction, it begins to unwind and under the action of centrifugal forces go to the inner cylindrical surface of the disk

13,образу на ней кольцевой слой 15 тол- щииойп.13, forming on it an annular layer of 15 thick.

Толщина сло при заданном расходе обрабатываемого продукта 14 вл етс величиной посто нной, зависит от кинематической в зкости обрабатываемого продуктаThe thickness of the layer at a given flow rate of the processed product 14 is a constant value, depends on the kinematic viscosity of the processed product

14.шероховатости внутренних поверхностей нижнего защитного элемента и цилиндрической поверхности 13 диска, относительной скорости V. отставани сло жидкости от окружной скорости V вращени внутренней поверхности 13 диска, гидравлического сопротивлени входа обрабатываемого продукта 14 в камалм в сопел 7 и определ ет величину вертикальной скорости Vj14. roughness of the inner surfaces of the lower protective element and the cylindrical surface 13 of the disc, the relative velocity V. the lagging layer of liquid from the circumferential velocity V of rotation of the inner surface 13 of the disc, the flow resistance of the input of the processed product 14 into Kamalm in nozzles 7 and determines the value of the vertical velocity Vj

Наличие двух скоростей Vi и Vz движени обрабатываемого продукта 14 по внутренней цилиндрической поверхности 13 диска создает сигнальное движение частицы Г с суммарной скоростью V и углом а подъема спирали.The presence of two velocities Vi and Vz of movement of the processed product 14 along the inner cylindrical surface 13 of the disk creates a signal movement of the particle G with a total velocity V and an angle a of the spiral rise.

Наличие скорости Vt и массы т частицы Г развивает а обрабатываемом продукте 14 центробежную силу, стрем щуюс направить его поток а каналы 8 сопел 7 на рабочие поверхности 11 сопел 7.The presence of the velocity Vt and the mass T of the particle G develops, in the processed product 14, a centrifugal force, which tends to direct its flow and the channels 8 of the nozzles 7 to the working surfaces 11 of the nozzles 7.

Изменение режима расхода обрабатываемого продукта 14 или частоты вращени диска приводит к изменению значени толщины h сло и V, Vi и /2{фиг.4), что приводит к изменению значени угла а . УменьшениеA change in the mode of consumption of the processed product 14 or the frequency of rotation of the disk leads to a change in the value of the thickness h of the layer and V, Vi and / 2 (Fig. 4), which leads to a change in the value of the angle a. Reduction

расхода обрабатываемой жидкости уменьшает толщину сло h и скорость Vi и увеличивает значение скорости V2 за счет возрастающих центробежных сил, что увеличивает значение угла а.the consumption of the treated liquid reduces the layer thickness h and the speed Vi and increases the value of the speed V2 due to increasing centrifugal forces, which increases the value of the angle a.

Обрабатываемый продукт 14 во внутренней полости 9 диска предварительно разгон етс до определенной окружности скорости и образует на внутренней цилиндрической поверхности 13 части диска кольцевой слой 15 толщиной h со спиральным направлением движени под углом а , a развиваема центробежна сила направл ет его в каналы 8 на рабочие поверхностиThe processed product 14 in the inner cavity 9 of the disk is pre-accelerated to a certain circumference of speed and forms on the inner cylindrical surface 13 of the disk an annular layer 15 of thickness h with a spiral direction of movement at an angle a, and the developed centrifugal force directs it to the channels 8 to the working surfaces

сопел 7.nozzles 7.

Поток обрабатываемого продукта 14 к рабочей поверхности 11 сопла 7 подаетс под углом 90°, т.е. угол а установки рабочей поверхности сопла 7 по отношению к осиThe flow of the processed product 14 to the working surface 11 of the nozzle 7 is fed at an angle of 90 °, i.e. angle and installation of the working surface of the nozzle 7 with respect to the axis

вращени диска должен соответствовать углу а спирального движени обрабатываемого продукта 14 по внутренней цилиндрической поверхности 13 диска. Элементарна частица Г попадает наthe rotation of the disk must correspond to the angle a of the spiral movement of the processed product 14 along the inner cylindrical surface 13 of the disk. Elementary particle G falls on

рабочую поверхность 11 сопла 7 по сложной траектории, вызванной наличием скоростей Vi. V2, скорости VB входа от центробежных сил, на которой происходит торможение скорости V2, наличием угла а и скорости VB,the working surface 11 of the nozzle 7 along a complex trajectory caused by the presence of speeds Vi. V2, the input speed VB from the centrifugal forces at which the speed V2 is braked, the presence of angle a and the speed VB,

наличием угла ft и одновременное нарастание радиальной скорости Vp до ее максимального значени от нарастани центробежных сил по движению к периферии диска.the presence of an angle ft and the simultaneous increase of the radial velocity Vp to its maximum value from the rise of centrifugal forces in motion toward the periphery of the disk.

Одновременно радиальна сила Р стремитс прижать частицу Г к рабочей поверхности 11 сопла 7, чем обеспечиваетс изменение ее формы, стрем щейс максимально распространитс по рабочей поеерхности сопла 7 и за счет преобладающей центробежной силы направить движение частицы в радиальном направлении.At the same time, the radial force P tends to press the particle G to the working surface 11 of the nozzle 7, thereby changing its shape, which tends to spread as much as possible along the working surface of the nozzle 7 and, due to the prevailing centrifugal force, direct the movement of the particle in the radial direction.

Таким образом, наличие в канале 8 сопла 7 углов а и ft позвол ет сформироватьThus, the presence in the channel 8 of the nozzle 7 angles a and ft allows to form

на рабочей поверхности 11 сопла 7-истекающий пленочный поток обрабатываемого продукта с минимальной его толщиной по ширине рабочей поверхности 11 сопла 7, направленный в радиальном направленииon the working surface 11 of the nozzle 7-flowing film stream of the processed product with a minimum thickness across the width of the working surface 11 of the nozzle 7, directed in the radial direction

со скоростью Vp, что обеспечивает получение монодисперсной фазы распыла за пределами диска и дает возможность подобрать режим сушки с минимальным расходом теплоносител при среднем эначении необходимой производительности.with a speed of Vp, which provides for obtaining a monodisperse spray phase outside the disk and makes it possible to choose a drying mode with a minimum flow rate of the coolant with an average of the required performance.

Взаимодействие обрабатываемого продукта 14 с рабочими поверхност ми 11 сопел 7 создает реакцию R, равную силу Р, развиваемую от крут щего момента приеода распылител . Наличие угла «дает возможность возникновени реакции R2, направленной по оси вала привода. Суммарна величина реакций R2 уменьшает осевую нагрузку от массы диска и вала 2 привода распылител , что значительно увеличивает его долговечность.The interaction of the processed product 14 with the working surfaces 11 of the nozzles 7 creates a reaction R, equal to the force P developed from the torque of the spray gun. The presence of the angle "allows the occurrence of reaction R2 directed along the axis of the drive shaft. The total value of the reactions R2 reduces the axial load on the mass of the disk and the shaft 2 of the actuator of the nebulizer, which significantly increases its durability.

Claims

Claims of Invention: Centrifugal nozzle sawing disc comprising a drive housing,

the lid and installed in the cylindrical part of the nozzle body with channels, characterized in that, in order to reduce the specific heat consumption per unit of evaporated moisture and increase the drive disk life, the channel of each nozzle is made in the form of an obelisk tapering to the periphery of the body; axis of rotation of the body.

eleven

eight

eleven

FIG. 2

Fy

6-6

Fig.Z

FIG A