Способ и устройство получения мелкодисперсных аэрозолей с предотвращением засорения форсунок Российский патент 2017 года по МПК B05B3/02 

Изобретение относится к области струйной техники получения монодисперсных потоков капель, может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для нанесения покрытий струйно-центробежным способом.

Известен генератор монодисперсных капель [1], выполненный в виде двух сообщенных с резервуаром капиллярных трубок. Выходные концы трубок расположены на расстоянии и обращены друг к другу. Генератор также снабжен установленной над поверхностью жидкости в резервуаре упругой мембраной, соединенной с источником механических колебаний. Для повышения эффективности генерации за счет сообщения каплям начальной скорости выходные концы капиллярных трубок срезаны симметрично относительно центральной оси симметрии резервуара. Источник механических колебаний посредством упругой мембраны создает периодически изменяющееся давление на поверхность диспергируемой жидкости в резервуаре, что приводит к периодическому слиянию и отрыву менисков, образуемых на выходных концах трубок.

Недостатком [1] является возможность засорения отверстий капиллярных трубок.

Известно устройство для распыления жидкости, центробежная форсунка [2], содержащая вертикально установленную камеру с тангенциальным вводом и сопловым отверстием, размещенную в камере по оси с образованием верхней и нижней части турбинку с лопастями и осевым отверстием, крышку, отбойные элементы, лопатки.

Недостатком [2] является сложность конструкции и отсутствие возможности получения монодисперсных аэрозолей.

Наиболее близким по существу заявляемого изобретения, прототипом, является способ получения потока капель [3], предусматривающий использование устройства, содержащего фильтр, очищающий подаваемую через него жидкость от случайных сорин, сальник, связывающий неподвижную часть устройства с его вращающейся частью, содержащей вращатель, цангу, соединяющую вращатель с подающим жидкость каналом и патрубок с выполненным на его торце калиброванным отверстием, расположенным на удалении от оси вращения и формирующим струю, распадающуюся на капли.

Недостатком прототипа [3] является засоряемость калиброванного отверстия при его диаметре менее 100 мкм продуктами износа сальника.

Целью данного изобретения является устранение засоряемости калиброванного отверстия при его диаметре менее 100 мкм продуктами износа сальника.

Для достижения поставленной цели в известном способе получения потока капель, предусматривающем использование устройства, содержащего фильтр, очищающий подаваемую через него жидкость от случайных сорин, сальник, связывающий неподвижную часть устройства с его вращающейся частью, содержащей вращатель, цангу, соединяющую вращатель с подающим жидкость каналом и патрубок с выполненным на его торце калиброванным отверстием, расположенным на удалении от оси вращения и формирующим струю, распадающуюся на капли. Фильтр выполняют из химостойкой сетки в виде эллипса с размерами ячеек менее величины калиброванного отверстия, располагаемый под острым углом к оси вращающегося канала непосредственно перед цангой с обеспечением герметизации сетки, монтируемой в косом разрезе трубки. Наклон разреза трубки относительно оси вращения обеспечивает увеличение площади фильтра без изменения диаметра канала, существенно повышая срок его работоспособности вплоть до выявления необходимости очистки фильтра, которая выявляется в результате уменьшения расхода жидкости, возникающего при соизмеримости незасоренной части фильтра с площадью калиброванного отверстия, а очистка фильтра обеспечивается через выходное отверстие подачей обратного потока жидкости, очищенной от микрочастиц.

Для пояснения данного устройства на Фиг. приводится его схематический разрез, где 1 - сальник, 2 - трубка, 3 - фильтр, 4 - вращатель, 5 - цанга, 6 - канал, 7 - патрубок, 8 - калиброванное отверстие.

Заявляемое изобретение осуществлено следующим путем. Как показано на Фиг., трубка 2 разрезается под острым углом в зоне, соответствующей зоне вращателя 4. Затем поверхность разреза подвергается лужению с последующим монтажом на ней фильтра и герметизации разреза посредством пайки.

Устройство работает следующим образом. Жидкость подводится к сальнику 1, попадая во вращающуюся трубку 2, в косом разрезе которой размещен сетчатый фильтр 3 из химостойкой сетки с размерами ячеек менее величины калиброванного отверстия. Вращатель 4 обеспечивает необходимую скорость подачи жидкости в патрубок 7 и перемещение калиброванного отверстия 8 в соответствии с требуемой дисперсностью распыляемой жидкости и траекторией подачи аэрозоля.

В результате использования данного изобретения устраняется засоряемость калиброванного отверстия при его диаметре менее 100 мкм продуктами износа сальника.

Приведенные примеры применения предлагаемого изобретения показывают его полезность для получения монодисперсного потока субмиллиметровых капель.

Предлагаемое изобретение удовлетворяет критериям новизны, так как при определении уровня техники не обнаружено средство, которому присущи признаки, идентичные (то есть совпадающие по исполняемой ими функции и форме выполнения этих признаков) всем признакам, перечисленным в формуле изобретения, включая характеристику назначения.

Предлагаемое изобретение имеет изобретательский уровень, поскольку не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками данного изобретения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат.

Заявленное техническое решение можно реализовать в области получения изделий из быстрополимеризующихся жидкостей и при спектральном анализе различных растворов.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ

1. Арутюнян С.О. Генератор монодисперсных капель // А.с. №1388105. Заявка: 4099482, 11.05.1986. Опубликовано: 15.04.1988. Бюл. №14.

2. Бездетный И.В., Михайленко Г.Г., Шерстобитов В.В. Центробежная форсунка // А.с. №889122. Заявка: 2896522, 20.03.1980. Опубликовано: 15.12.1981. Бюл. №46.

3. Карих Ф.Г., Карих А.Ф. Способ получения потока капель. // Патент России №1834714. Заявка: 4888996, 10.12.1990. Опубликовано: 15.08.1993. Бюл. №30.

Изобретение относится к области струйной техники получения монодисперсных потоков капель, может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для нанесения покрытий струйно-центробежным способом. Способ получения мелкодисперсных аэрозолей с предотвращением засорения форсунок включает подачу жидкости к вращающемуся калиброванному отверстию через фильтр, смонтированный после сальника. Устройство получения мелкодисперсных аэрозолей с предотвращением засорения форсунок содержит фильтр, очищающий подаваемую через него жидкость от случайных сорин, сальник, связывающий неподвижную часть устройства с его вращающейся частью, содержащей вращатель. Устройство также содержит цангу, соединяющую вращатель с подающим жидкость каналом и патрубок с выполненном на его торце калиброванным отверстием, расположенным на удалении от оси вращения и формирующим струю, распадающуюся на капли. Фильтр выполняют из химостойкой сетки с размерами ячеек менее величины калиброванного отверстия и располагают под острым углом к оси вращающегося канала непосредственно перед цангой с обеспечением герметизации сетки, монтируемой в косом разрезе трубки. Наклон разреза трубки относительно оси вращения обеспечивает увеличение площади фильтра без изменения диаметра канала, существенно повышая срок его работоспособности вплоть до выявления необходимости очистки фильтра, которая выявляется в результате уменьшения расхода жидкости, возникающего при соизмеримости незасоренной части фильтра с площадью калиброванного отверстия, а очистка фильтра обеспечивается через выходное отверстие подачей обратного потока жидкости, очищенной от микрочастиц. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ получения мелкодисперсных аэрозолей с предотвращением засорения форсунок, включающий подачу жидкости к вращающемуся калиброванному отверстию, отличающийся тем, что с целью устранения засоряемости калиброванного отверстия при его диаметре менее 100 мкм продуктами износа сальника подача жидкости к калиброванному отверстию осуществляется через фильтр, смонтированный после сальника.

2. Устройство получения мелкодисперсных аэрозолей с предотвращением засорения форсунок, включающее фильтр, очищающий подаваемую через него жидкость от случайных сорин, сальник, связывающий неподвижную часть устройства с его вращающейся частью, содержащей вращатель, цангу, соединяющую вращатель с подающим жидкость каналом, и патрубок с выполненным на его торце калиброванным отверстием, расположенным на удалении от оси вращения и формирующим струю, распадающуюся на капли, отличающееся тем, что фильтр выполняют из химостойкой сетки с размерами ячеек менее величины калиброванного отверстия и располагают под острым углом к оси вращающегося канала непосредственно перед цангой с обеспечением герметизации сетки, монтируемой в косом разрезе трубки, что обеспечивает увеличение площади фильтра без изменения диаметра канала, соответственно повышая срок его работоспособности, при этом необходимость очистки фильтра выявляется в результате уменьшения расхода жидкости, возникающего при соизмеримости незасоренной части фильтра с площадью калиброванного отверстия, а очистка фильтра обеспечивается через выходное отверстие подачей обратного потока жидкости, очищенной от микрочастиц.