SU689738A1 - Устройство в.н.бродского дл распылени - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО В.Н.БРОДСКОГО ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ

Изобретение относитс  к устройствам дл  механического распылени  жидкостей и растворов и может быть использовано в теплоэнергетике, нефтехимической , пищевой и других отрасл х промышленности, а также в сельском хоз йстве.

Известно устройство дл  распылени  жидкостей путем вс1речно-ударного взаимодействи  двух струй, сфокусированных и направленных навстречу друг другу посредством пр моточных сопел 1J .

Это устройство не обеспечивает распыла больших количеств жидкости с небольшими удельными энергозатратами из-за необходимости потреблени  сжатого газа и поэтому не находит широкого применени .

Известно также устройство дл  распылени , содержащее узел подачи жидкости к соосно расположенным распылител м , выходные отверсти  которых направлены навстречу друг другу, и источник электропитани  2.

Данный распылитель  вл етс  наиболее близким к изобретению по технической сущности и доастигаемому результату,

Недостатком его  вл етс  ограниченна  область применени  в св зи с относительно большими габаритг1ми и обеспечение эффективной электризации только таких жидкостей, которые обладают большим удельным электрическим сопротивлением.

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение производительности устройства.

Указанна  цель достигаетс  тем, что узел подачи жидкости выполнен в виде патрубка со сквозными радиальными отверсти ми, а распылители в виде расположенных на наружной поверхности патрубка продольных пазов, сообщающихс  с радиальными отверсти ми и охватываемых эластичными гильзами.

Кроме того, распылители снабжены расположенным на одной из гильз электропроводным конусом, а на другой - коронирующими электродами. Электроды выполнены в виде охватывакадих гильзу и соосно расположенных относительно нее концентричных ободов из электропроводного материала с зубчатыми кромкс1ми.

обращенными в сторону распыленной Зкидкости.

На Фигв1 изображен общий вид устройства в продольном разрезе на фиг,2 - поперечный разрез устройства; на фиг.3 - общий вид устройства дл  случа , когда необходимо Осуществл ть многозенное распыление жидкости; на фиг.4 - вариант выполнени  распылител  дл  случаев, когда требуетс  обеспечивать тонкодисперсный распыл относительно необходимых количеств жидкости; на фиг.5 - вид сверху фиг.4.

Устройство дл  распылени  содер .жит узел подачи жидкости к соосно рположенным распылител м, выходные отверсти  которых направлены навстречу друг другу, и источник электропитани . Узел подачи жидкости выполнен в виде патрубка 1 со сквозными радисильными отверсти ми 2, а распЕ г1ители - в виде расположенньлх Hii-наружной поверхности патрубка 1 продольных пазов 3, сообщающихс  с радиальными отверсти ми 2 и охватываемых эластичными гильзами 4 и 5 Поперечное сечение продольных пазов 3, уменьшаетс  в направлении к кольцевой расточке 6.

Устройство дл  распылени  снабже расположенным на одной из гильз 4 электропроводным конусом 7, а на другой 5 - коронирующими электродами 8 и 9 (как минимум два). Электропроводный конус 7 установлен на гилзе 5 при помощи втулки 10 и должен быть заземлен.

Электроды 8 и 9 выполнены в виде охватывающих гильзу S и с-оосно расположенных относительно нее концентричных ободов из электропроводного материала с зубчатыми кромкамг 11 и 12, обращенными в сторону распыленной жидкости.

Электроды 7 и 8 устанавливаютс  при помощи втулки и и стоек 14, выполненных из диэлектрического материала .

К коронирующим электродам 7 и 8 подключены провода 15 и 16 от исгочника электропитани  пульсирующего или импульсного высокого напр жени  посто нного тока.

Многозенное распьгление больших количеств жидкости (см.фиг.3) осуществл етс  устройством дл  распылени , приспособленным дл  установки непосредственно на трубе, по которой производитс  транспортировка распыл емой жидкости. Дл  этого предварительно в трубе 17 выполн ют сквозные отверсти  2, . а также глухие отверсти  i8, необходимые дл  точной фиксации состаной втулки 19, состо щей из двух

идентичных половин полукругового профил , имеющих на наружной поверхности продольные пазы 3 и кольцевую расточху 4. На составную втулку 19 сверху устанавливаютс  гильзы 4 и 5 и крепежные хомуты 20. Если требуетс  осуществить электризацию распыл емой жидкости, то эти распылители оснащаютс  коронирующими электродами 8 и 9, подобно тому, как это показано на фиг.1, но количество пар электродов зависит от производительности распылител  и величины высокого напр жени , подаваемого на указанные коронирующие электроды 8 и 9. Дл  случаев, когда необходимо обеспечивать тонкодисперсный распыл относительно небольших количеств жидкости, например дл  окраски изделий или дл  ионизации и увлажнени  воздуха , разработан распьдлитель, показанный на фиг.4 и 5. Он состоит из втулки 21, выполненной из тонколистового металла, имеющей симметрино расположенные каплевидные отве хсти  22 и внешнюю резьбу 23, а также внутреннюю втулку 24, гильзы 4 и 5 и пробки 25,

Устройство дл  распылени  работа следующим образом. Вначале под давлнием от 0,5 кгс/см и более жидкость подаетс  в патрубок 1 и через

юквозные отверсти  2 поступает в пазы 3, где за счет сужени  их сечени  в направлении к выпускным отверсти м , скорость потоков жидкости постепенно возрастает и достигает своего максимума непосредственно на выходе, над поверхностью кольцевой расточки 6. Встречно направленные струи, выпущенные из противоположно и соосно расположенных пар пазов 3, соудар ютс  между собой в открытом пространстве, образу  факел распыленной жидкости, плоскость которого перпендикул рна к продольной оси патрубка 1. Соударение указанны струй U открытом пространстве вызывает реакцию отдачи на потоки жидкости , движущиес  по пазам 3, что приводит к возникновению волновых давлений в этих пазах. Стенки гильз 4 и 5, воспринима  пульсации давлени  то сжимаютс , то раст гиваютс  и тем самым выполн ют функции резонторов: увеличивают амплитуду пульсаци  давлени , обеспечивают повышени эффективности диспергировани  жидкости .

Через 5-10 с после того, как процесс распылени  стабилизируетс , на коронирующие электроды 8 и 9 по проводам 15 и 16 одновременно или

Поочередно подаютс  импульсы посто нного тока с напр жением от 5

о 70 кВ, например отрицательной пол рности.

При этом на заостренных зубцах электродов 8 и 9 возникают коронные разр ды, которые генерируют потоки ионов. Потоки ионов осаждаютс  на капельках распыл емой жидкости , насыца  их электрическими зар дами.

Эффективность процесса электризации капель повышаетс  благодар  заземленному конусу 7, ибо он способствует увеличению напр женности электрического пол  и защищает факел распыленной жидкости в зоне действи  коронных разр дов от разывани  потоком какого-либо газа, обтекающего распылитель при его работе.

Электризаци  распыленной жидкости существенно интенсифицирует проведение целого р да различных технологических процессов: тепло- и массообмена между жидкостью и газами , очистку газов от аэрозолей, горение различных видов топлива, осушку растворов и суспензий, окраску изделий, охлаждение, подогрев , осушку, увлс1жнение и ионизацию воздуха или иного газа, обеспечивает высокую однородность дисперсности распыл емой жидкости, ибо под действием Кулоновых сил происодит вторичное дробление крупных капель на мелкие.

Благодар  выполнению гильз 4 и 5 з эластичного раст гиваемого маериала обеспечена возможность изенить в широком диапазоне производительность распылител  при изменении давлени  подводимой жидкости в узких пределах, что улучшает услови  регулировани  его производительности и ведет к снижению энергозатрат .

При использовании устройства дл  аспылени  тонкодисперсный распыл непосредственно зависит от конечной скорости струй, истекающих из сопел, но равноценный эффект достигаетс  при вдвое меньшем давлении, благоар  тому, что струи направлены.точно навстречу друг другу, а поэтому их скорость и кинематическа  энерги  суммируетс . Это обеспечивает наибольшее снижение энергозатрат.

Известно, что форсунки весьма подвержены заострению механическими примес ми, взвешенными в жидкости, причем даже и в тех случа х, когда максимальный размер механических примесей на пор док меньше диаметра сопла форсунки. Это объ сн етс  тем, что при вращательном движении жидкости в форсунке про вл ет себ  циклонный эффект, вызывающий

коагул цию механических примесей и закупоривание ими сопла.

В разработанных устройствах дл  распылени  полностью исключены услови  дл  возникновени  указанного 5 эффекта и, кроме того, веро тность засорени  его выходных каналов уменьшена в значительной мере благодар  тому, что гильзы выполнены из эластичного раст гиваемого материала . По этой причине требовани , предъ вл емые к фильтрам дл  очистки жидкости при их использовании, дл  этих распылителей значительно менее жесткие, а следовательно, обеспечи5 ваётс  снижение энергозатрат.

Электризаци  капель при работе устройства дл  распылени  происходит без применени  коронирующих электродов и источников высокого

Q напр жени . Она происходит за счет сильного про влени  баллоэлектрического эффекта, вызванного встречно-ударным взаимодействием струй. Однако дл  получени  капелек до5 /статочного электрического зар да жидкость к распылителю требуетс  подводить под давлением 6-8 кгс/см , что во многих случа х нежелательно с точки зрени  энергетических затрат и может быть рекомендовано только, когда указанные затраты Не  вл ютс  решающими. Вместе с тем- дл  ионизации воздуха, как показали опыты, к распылителю можно подводить чистую воду поддавлением от 2 кгс/см.

Далее,как было указано выше, дл  одного распылительного устройства предусматриваетс  использовать

по меньшей мере два коронирующих электрода 11 и 12, ибо при этих услови- х обеспечиваетс  эффективна  электризаци  до 0,2-0,4 Т/ч и при использовании источника

электропитани  с напр жением не

менее 15 кВ. Дл  распылителей, имеющих единичную производительность выше 0,4 Т/ч.м, необходимо, использовать большее количество пар коронирующих электродов с учетом также и величины приклгщываемого к ним напр жени  электропитани .

Claims (2)

1. Кроме того, решающее значение дл  эффективности работы распылител  имеет правильный выбор режима электропитани , учитывающий, как ,правило, высокую влалсность окружак цего воздуха. Поэтому предусмотрено дл  каждой пары коронирующих электродов осуществл ть раздельное электропитание ипульсным или пульсирукмдим выпр мленным высоким напр жением от 5 до 70 КБ преимуществеино отрицательной пол рности. Благодар  этому, во-первых,обеспечиваютс  услови  насыщени  капелек распыленной жидкости электрическими зар дами предельно возможной величины, во-вторых, исключаетс  опасность возникновени  коротких замыканий и, в-третьих, существенно упрощаетс  конструкци  источников высокого напр жени , ибо во многих случа х становитс  возможным дл  этой цели использовать дешевые и компактные сухие высоковольтные трансформаторы, например, те,которые обычно примен ют дл  неоновой рекламы, а также - импульсные тран форматоры. Формула изобретени  1. Устройство дл  распылени , с держащее узел подачи жидкости к соосно расположенным распылител м, выходные отверсти  которых направлены навстречу друг другу, и источник электропитани , о т л и ч а щ е е с   тем, что, с целью повышени  производительности устройств

   (О узел подачи жидкости выполнен в виде патрубка со сквозными радиальными отверсти ми, а распылители - в виде расположенных на наружной поверхности патрубка продольных пазов, сообщающихс  с радиальными отверсти ми и охватываемых эластичными гильзс1ми. 2.Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, оно снабжено расположенным на одной из гильз электропроводным конусом, а на другой - коронирующими электродами. 3.Устройство по п.1,2, о т л и чающеес  тем, что электроды выполнены в виде охватывающих гильзу и соосно расположенных относительно нее концентричных обедов из электропроводного материала с зубчатыми кромками, обращенными в сторону распыленной жидкости. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 408511, кл. В 05 В 7/00, 1971.
2. 2.Авторское свидетельство СССР №397718, кл. В 05 В 5/00, 1971 (прототип).