Изобретение относится к распылительным устройствам и может найти применение в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности для интенсификации тепло - и массообмена фаз в процессах сушки, охлаждения жидкостей, кондиционирования воздуха. К недостаткам используемых центробежных распылителей относится неравномерность распределения дисперсной фазы в рабочем пространстве аппарата, что вызывает снижение общей объемной интенсивности тепло - и массообмена.
Например, при гидродинамическом распылении вращающимися дисками с радиальными каналами образуется плоский факел в форме диска, в центральной части которого плотность потока распыленной жидкости достигает наибольших значений, а состояние газовой фазы приближается к насыщенному, что резко снижает интенсивность тепло - и массообмена фаз и повышает дальнобойность распылителя. В распылительных сушилках это приводит к увеличению размеров сушильных камер (Лыков М.В. Сушка в химической промышленности. - Химия. - М. - 1970, с.249-250).
Задача изобретения направлена на интенсификацию тепло - и массообмена в системах воздух - распыленная жидкость - газ за счет увеличения начального рассеяния дисперсной фазы при ее образовании.
Задача решается совмещением гидродинамического распыления с гидростатическим путем использования центробежной силы, действующей на распыливаемую жидкость в радиальных каналах вращающегося диска, сообщающихся с кольцевой камерой в середине диска с кольцевым входом с торца, служащей для распределения жидкости между каналами и подачи ее в каналы. Каналы для гидродинамического распыления выходят на цилиндрическую поверхность диска, а чередующиеся с ними каналы для гидростатического распыления сообщаются с соплами на периферии торца диска, направленными параллельно оси его вращения в сторону, противоположную подаче жидкости в распределительную камеру.
Каналы для гидродинамического распыления используются также для слива избыточной подачи жидкости в кольцевую распределительную камеру диска.
На фиг.1 схематично изображено предлагаемое устройство.
Распылительное устройство содержит диск 1, кольцевой канал 2 для подачи жидкости и камеру 3 для распределения жидкости по радиальным каналам 4 гидродинамического распыления, выходящие на цилиндрическую поверхность диска, а также радиальные каналы 5 и сообщающиеся с ними каналы 6 для гидростатического распыления механической форсунки 7.
В кольцевой канал входит питательная трубка 8 для подачи жидкости.
Диск крепится на валу 9 с помощью гайки 10. Вращение вала осуществляется через привод, который на чертеже не указан.
Предлагаемый распылитель работает следующим образом.
Диск 1 приводится во вращательное движение от привода, который на чертеже не указан.
По питательной трубке 8 жидкость поступает через кольцевой канал 2 в камеру 3, где распределяется. Часть жидкости через радиальные каналы 4 выходит на цилиндрическую поверхность диска и затем диспергируется, другая часть жидкости через каналы 5, 6 для гидростатического распыления посредством механической форсунки 7.
Таким образом, за счет использования разнонаправленных факелов гидродинамического и гидростатического распыления повышается общая объемная интенсивность тепло- и массообмена при более полном использовании рабочего пространства аппарата.
На фиг.2, на примере распылительной сушилки, показаны формы факела распыла при гидродинамическом распылении (1) и при совокупном гидростатическом и гидродинамическом центробежном распылении жидкости (2) в соответствии с предлагаемым изобретением.
Гидростатическое давление, Па, создаваемое в механической форсунке распыливающего диска, вычисляется в зависимости от частоты его вращения n, об/мин, и радиусов входа в каналы R1 и выхода R2 (м) из них по уравнению:
P=0,5ρ(πn/30)2(R1 2-R2 2)
Например, при частоте вращения диска n=10000 об/мин, R1=0,06 м; R2=0,035 м расчетное давление жидкости с плотностью 1000 кг/м3 равно 13,01·105 Па. Расход жидкости и давление можно изменять за счет изменения диаметров сопел.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить общую объемную интенсивность тепло- и массообмена при более полном использовании рабочего пространства используемого аппарата.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
РАСПЫЛИТЕЛЬНАЯ СУШИЛКА | 2007 |
|
RU2326303C1 |
Дисковый распылитель | 1979 |
|
SU784932A1 |
РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ | 1990 |
|
RU2069107C1 |
СУШИЛКА РАСПЫЛИТЕЛЬНАЯ | 2007 |
|
RU2328948C1 |
НИЗКОНАПОРНЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ | 2001 |
|
RU2202418C1 |
СПОСОБ СВЕРХТОНКОГО РАСПЫЛИВАНИЯ ЖИДКОГО ТОПЛИВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2017 |
|
RU2644422C1 |
УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ РАСТВОРОВ, СУСПЕНЗИЙ И ПАСТООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ | 2007 |
|
RU2326306C1 |
АКУСТИЧЕСКАЯ РАСПЫЛИТЕЛЬНАЯ СУШИЛКА | 2007 |
|
RU2337289C1 |
СУШИЛКА С ИНЕРТНОЙ НАСАДКОЙ | 2007 |
|
RU2329747C1 |
Пневмоакустическая форсунка | 1977 |
|
SU640761A1 |
Изобретение относится к распылительным устройствам и может найти применение в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности для интенсификации тепло - и массообмена фаз в процессах сушки, охлаждения жидкостей, кондиционирования воздуха. Устройство состоит из вращающегося диска с радиальными каналами, часть которых сообщаются с цилиндрической поверхностью диска и кольцевой распределительной камерой, имеющей кольцевой вход в нее с торцовой поверхности диска, служащей для подачи и распределения между каналами распыливаемой жидкости. Остальные каналы сообщаются с распределительной камерой и соплами на периферии торца диска, направленными параллельно оси его вращения в сторону, противоположную подаче жидкости в распределительную камеру. Устройство обеспечивает повышение общей объемной интенсивности тепло - и массообмена при более полном использовании рабочего пространства используемого аппарата. 2 ил.
Дисковый распылитель с гидродинамическим и гидростатическим распылением жидкости, состоящий из вращающегося диска с радиальными каналами, часть которых сообщаются с цилиндрической поверхностью диска и кольцевой распределительной камерой, имеющей кольцевой вход в нее с торцовой поверхности диска, служащей для подачи и распределения между каналами распыливаемой жидкости, отличающийся тем, что остальные каналы сообщаются с распределительной камерой и соплами на периферии торца диска, направленными параллельно оси его вращения в сторону, противоположную подаче жидкости в распределительную камеру.
Вращающийся распылитель жидкости | 1984 |
|
SU1212601A1 |
Форсунка | 1973 |
|
SU728930A1 |
РАСПЫЛИТЕЛЬ | 2002 |
|
RU2214872C2 |
Авторы
Даты
2006-06-27—Публикация
2004-12-28—Подача