ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК B05B5/03 

Изобретение относится к электронно-ионной технологии. Электростатический распылитель может быть использован в промышленности для снижения запыленности в рабочих помещениях, для подавления локальных пылевыбросов, в сельском хозяйстве для борьбы с болезнями и вредителями сельскохозяйственных растений.

Известны электростатические распылители, включающий корпус, высоковольтный и заземленный электроды, каналы подачи жидкости и газа, распылительное сопло [1]. В известном распылителе осуществляется пневматическое дробление жидкости во внешнем электрическом поле [2]. Недостатками данного распылителя является то, что при больших расходах жидкости образуются достаточно большие капли и за счет этого выносимые на них удельные электрические заряды малы.

Наиболее известным является электростатический распылитель, содержащий корпус с индуцирующим и установленным в нем коаксиально-заземленным электродами, образующими обращенными одна к другой поверхностями кольцевое распылительное сопло, сообщающееся с каналом подачи жидкости и охватывающим последний каналом подачи газа [3] . В этом распылителе происходит более эффективное диспергирование и зарядка жидкости. Однако при росте расхода жидкости происходит утолщение распыливаемой пленки жидкости, в результате чего образуются более крупные капли. Для уменьшения размеров частиц аэрозоля увеличивают расход газа. Ввиду этого эффективность работы электростатического распылителя снижается.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы электростатического распылителя.

Это достигается тем, что электростатический распылитель, содержащий корпус с индуцирующим и установленным в нем коаксиально заземленным электродами, образующими обращенными одна к другой поверхностями кольцевое распылительное сопло, сообщающееся с каналом подачи жидкости, и охватывающим последний каналом подачи газа, согласно изобретению снабжен дополнительным индуцирующим и установленным в нем коаксиально дополнительным заземленным электродами, образующими обращенными одна к другой поверхностями дополнительное кольцевое распылительное сопло, расположенное в корпусе распылителя симметрично основному распылительному соплу.

На фиг.1 представлен разрез предлагаемого электростатического распылителя; на фиг.2 - зависимость суммарного тока выноса от расхода жидкости при постоянной величине приложенного напряжения.

Электростатический распылитель включает в себя диэлектрический корпус 1. В корпусе 1 установлен держатель 2, который крепится к корпусу. В держателе 2 установлен заземленный электрод 3 и индуцирующий электрод 4. Воздух проходит через технологическое отверстие в корпусе 1 и поступает в канал 5 подачи газа. Трубка 6 предназначена для подачи в канал 7 жидкости. Канал 7 представляет собой шесть сквозных отверстий, расположенных по кругу. Симметрично основным индуцирующему 4 и заземленному 3 электродам с противоположной стороны корпуса 1 в последнем установлены дополнительные индуцирующий 8 и заземленный 9 электроды. Основное распылительное сопло образовано электродами 3 и 4, дополнительное кольцевое распылительное сопло образовано электродами 9 и 8. Высокое напряжение на индуцирующие электроды 4 и 8 подается от высоковольтного источника 10. Держатель 2 крепится к корпусу винтами 1.

Электростатический распылитель работает следующим образом. Диспергируемую жидкость подают по трубке 6 внутрь держателя 2. Через сквозные отверстия канала 7 она поступает в щелевой зазор между электродами 3 и 9 и держателем 2. Из этого зазора в виде тонкой пленки она поступает на поверхности заземленных электродов 3 и 9. Распыливающий поток газа (воздуха) подается через отверстие в корпусе 1 в канал 5 подачи газа. В результате этого в кольцевых распылительных соплах происходит дробление пленки жидкости газовым потоком с образованием аэрозоля. Следует отметить, что дробление осуществляется не только на поверхности заземленных электродов 3 и 9, но и за порогом, который образует держатель 2 с поверхностями заземленных электродов 3 и 9. За этим порогом наблюдается образование большого количества пузырей, которые распадаются с образованием мелких капель. Процесс диспергирования жидкости в распылительных соплах происходит во внешнем электрическом поле, которое формируется в соплах при подаче высокого напряжения от высоковольтного источника 10 питания на индуцирующие электроды 4 и 8. В результате этого капли жидкости приобретают избыточные электрические заряды, и поток аэрозоля получается электрически заряженным.

Выполнение электростатического распылителя с дополнительными высоковольтным и заземленным электродами, образующими дополнительное кольцевое распылительное сопло позволяет повысить эффективность диспергирования и зарядки жидкости. Это достигается тем, что при больших расходах жидкости площадь диспергируемой пленки жидкости в распылительных соплах вдвое больше, чем в распылителе с одним соплом. В результате этого аэрозоль получается более мелкодисперсным, улучшаются условия его зарядки во внешнем электрическом поле.

На фиг. 2 приведена зависимость тока выноса электростатического распылителя от расхода жидкости. Как видно из приведенных кривых, предлагаемый распылитель более эффективен, чем распылитель-прототип. Это обусловлено тем, что дробление жидкости осуществляется на поверхности двух заземленных электродов, т. е. площадь диспергируемой пленки жидкости увеличивается вдвое. В результате при заданном расходе жидкости пленка жидкости будет тоньше, и более мелкодисперсном будет образующийся аэрозоль. Так как зарядка жидкости происходит в обоих распылительных соплах, то суммарный ток выноса увеличивается.

Что касается дисперсности образующегося аэрозоля, то проведенные эксперименты показали, что размер капель уменьшается, но не в два раза, как этого следовало бы ожидать. Это уменьшение составляет в зависимости от расхода жидкости от 30 -35 до 55-60%. Это обусловлено тем, что установка дополнительного кольцевого распылительного сопла приводит к увеличению общей площади отверстия, через которое происходит диспергирование жидкости. В результате этого при постоянном расходе газа скорость газового потока в соплах несколько уменьшается. Однако несмотря на это, предлагаемый распылитель позволяет уменьшить размеры образующихся капель жидкости, т.е. повысить эффективность работы электростатического распылителя.

Использование: электростатическое распыление в промышленности для снижения запыленности в рабочих помещениях, для подавления локальных пылевыбросов, в сельском хозяйстве для борьбы с болезнями и вредителями сельскохозяйственных растений. Сущность изобретения: электростатический распылитель снабжен дополнительным индуцирующим и установленным на нем коаксиально дополнительным заземленным электродами, образующими обращенными одна к другой поверхностями дополнительное кольцевое распылительное сопло, расположенное в корпусе симметрично основному распылительному соплу. При заданном расходе жидкости пленка жидкости будет тоньше и более мелкодисперсным будет образующийся аэрозоль. 2 ил.

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ, содержащий корпус с индуцирующим и установленным в нем коаксиально заземленным электродами, образующими обращенными одна к другой поверхностями кольцевое распылительное сопло, сообщенное с каналом подачи жидкости и с охватывающим последний каналом подачи газа, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным индуцирующим и установленным в нем коаксиально дополнительным заземленым электродами, образующими обращенными одна к другой поверхностями дополнительное кольцевое распылительное сопло, расположенное в корпусе распылителя симметрично основному распылительному соплу.