Дисковый распылитель Российский патент 2025 года по МПК B05B3/12 

Изобретение относится к распылительным устройствам дискового типа для проведения теплообменных и массообменных процессов между газом (паром) и жидкостью и может быть использовано в газовой, химической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Распылительный диск, описанный в авторском свидетельстве SU 1577854 А1 (авторы А.П. Фокин, М.В. Ручкина, Б.Г. Волков, А.С. Зубарев, В.Г. Никитин и Я.Е. Виленский), содержащий установленный на приводном валу корпус с каналом подачи жидкости и радиальными выпускными каналами и клиновидные выступы на боковой поверхности с выполненными в них сквозными каналами, при этом задняя стенка выступов образована касательной к боковой поверхности корпуса, а передняя вогнута и выполнена с наклоном к оси.

Общими признаками с предлагаемой конструкцией дискового распылителя являются наличие установленного на приводном валу корпуса, наличие в корпусе сквозных отверстий, а также наличие на корпусе выступов.

Недостатками являются недостаточно высокая степень диспергирования жидкости, низкая интенсивность теплопередачи, низкая интенсивность массопередачи.

Дисковый распылитель жидкости, описанный в патенте RU 2177373 С1 (авторы Васерин Н.Н., Максимов М.Г.), содержащий приводной диск с осевым каналом для подачи жидкости и сообщающимися с ним отводными радиальными каналами прямоугольного сечения и выходящими на внешний радиус диска, с дополнительными радиальными вентиляционными каналами прямоугольного сечения, чередующимися и не сообщающимися с отводными каналами и имеющими заборные отверстия в зоне, прилегающей к центру диска, а выходные отверстия - на внешнем радиусе диска.

Общими признаками с предлагаемой конструкцией дискового распылителя являются наличие установленного на приводном валу диска, наличие в диске сквозных отверстий для прохождения газа.

Недостатками являются недостаточно высокая степень диспергирования жидкости, низкая интенсивность теплопередачи, низкая интенсивность массопередачи.

Тарельчатый гладкий диск, описанный в работе [Муштаев В.И., Ульянов В.М. Сушка дисперсных материалов. М., Химия, 1988, рис. 7-13 а, на стр. 267], содержащий установленный на приводном валу корпус параболической формы. Струя жидкости подается сверху в центр корпуса (диска). На поверхности диска формируется пленка, которая скользит к кромке диска и под действием центробежной силы распыляется в стороны. Форма данного диска позволяет плавно уменьшать толщину пленки жидкости от центра диска к периферии, обеспечивая к периферии минимально допустимую силами внутреннего натяжения жидкости толщину пленки.

Общим признаком с предлагаемой конструкцией дискового распылителя является наличие установленного на приводном валу корпуса (диска).

Недостатками являются недостаточно высокая степень диспергирования жидкости, низкая интенсивность теплопередачи, низкая интенсивность массопередачи.

Наиболее близким по конструкции (прототип) является многодисковый распылитель, описанный в авторском свидетельстве SU 1556764 А1 (авторы Церуашвили А.И., Каныгин А.А., Церуашвили Г.Е., Фарбер B.C.), содержащий корпус, закрепленный на нем посредством затяжной гайки и буртика пакет конических дисков с зубчатым посадочным пояском на каждом из них в зоне проекции образующей диска на ось вращения и приемную камеру, сообщенную с дисками отверстиями, при этом на противоположном зубцам торце посадочного пояска каждого диска выполнены по меньшей мере два выступа, равномерно расположенные по окружности и размещенные в межзубцовых впадинах посадочного пояска ближнего диска.

Общими признаками с предлагаемой конструкцией дискового распылителя являются наличие установленного на приводном валу диска, наличие в диске сквозных отверстий, а также наличие на диске выступов (обечаек).

Недостатками являются недостаточно высокая степень диспергирования жидкости, низкая интенсивность теплопередачи, низкая интенсивность массопередачи.

Задачей изобретения является создание нового дискового распылителя для проведения теплообменных и массообменных процессов между газом (паром) и жидкостью.

Технический результат изобретения заключается в:

- увеличении степени диспергирования жидкости;

- увеличении интенсивности теплопередачи;

- увеличении интенсивности массопередачи.

Устранение указанных недостатков и достижение заявляемого технического результата от реализации нового дискового распылителя достигается за счет того, что на диске размещается концентрический бортик, радиус которого равен половине радиуса диска, также устанавливается обечайка, радиус которой равен радиусу диска, причем высота обечайки больше высоты бортика, при этом обеспечен плавный (сглаженный) переход от поверхности диска к бортику и обеспечен плавный (сглаженный) переход от поверхности диска к обечайке, также в диске имеются отверстия диаметром не более трех миллиметров для формирования струй газа (пара) и увеличения степени диспергирования жидкости, также с нижней стороны диска устанавливаются жестко закрепленные лопасти, которые создают повышенное давление газа (пара) под диском и способствуют формированию потока газа (пара) через отверстия в диске, что способствует увеличению степени диспергирования жидкости, увеличению интенсивности теплопередачи и увеличению интенсивности массопередачи. При этом струя жидкости подается на вращающийся диск рядом с отверстием для вала, при этом под действием центробежной силы жидкость распределяется по поверхности диска в виде пленки и движется к концентрическому бортику, на котором распыляется, и образовавшийся газокапельный поток под действием центробежной силы ударяется об обечайку, на которой распыляется вторично, при этом двухкратное распыление жидкости способствует увеличению степени диспергирования жидкости, увеличению поверхности контакта фаз, увеличению интенсивности теплопередачи и увеличению интенсивности массопередачи. Струи газа (пара), проходящие через отверстия, распыляют пленку жидкости, находящуюся на диске, при этом диаметр отверстий должен быть не более трех миллиметров, чтобы жидкость не проваливалась в отверстия.

Отличительной особенностью заявляемого изобретения является размещение на диске концентрического бортика, радиус которого равен половине радиуса диска, при этом высота обечайки больше высоты концентрического бортика, при этом обеспечены плавные (сглаженные) переходы от поверхности диска к концентрическому бортику и к обечайке, также в диске имеются сквозные отверстия диаметром не более трех миллиметров, при этом с нижней стороны диска расположены жестко закрепленные лопасти. При этом струя жидкости подается на вращающийся диск рядом с отверстием для вала, под действием центробежной силы жидкость распределяется по поверхности диска в виде пленки и движется к концентрическому бортику, на котором распыляется, и образовавшийся газокапельный поток за счет центробежной силы ударяется об обечайку, на которой распыляется вторично, при этом двухкратное распыление способствует увеличению степени диспергирования жидкости, увеличению поверхности контакта фаз, увеличению интенсивности теплопередачи и увеличению интенсивности массопередачи. Радиус концентрического бортика равен половине радиуса диска для того, чтобы на диске между отверстием для вала и концентрическим бортиком могла сформироваться пленка жидкости.

Сущность предлагаемого дискового распылителя поясняется фигурами (фиг. 1-2).

Перечень фигур

Фиг. 1. Общий вид дискового распылителя.

Фиг. 2. Вид снизу на дисковый распылитель.

На фиг. 1 приведен общий вид заявляемого дискового распылителя. На фиг. 2 приведен вид снизу на дисковый распылитель.

Заявляемый дисковый распылитель (фиг. 1-2) состоит из диска (1), концентрического бортика (2), обечайки (3), сквозных отверстий (4), плавного перехода (5) от диска к концентрическому бортику, плавного перехода (6) от диска к обечайке, отверстия для вала (7), жестко закрепленных лопастей (8).

Предлагаемый дисковый распылитель, предназначенный для проведения теплообменных и массообменных процессов между газом (паром) и жидкостью, работает следующим образом. Струя жидкости подается сверху на вращающийся диск (1) рядом с отверстием для вала (7). Под воздействием центробежной силы на диске формируется пленка жидкости, которая движется по поверхности диска по направлению к концентрическому бортику (2). В отверстия (4) проникают струи газа (пара) за счет повышенного давления, создаваемого под диском с помощью жестко закрепленных лопастей (8). Струи газа (пара) способствуют распылению пленки жидкости, что обеспечивает увеличение степени диспергирования жидкости, увеличение интенсивности теплопередачи и увеличение интенсивности массопередачи. Далее пленка жидкости поднимается по плавному переходу (5) от диска к концентрическому бортику (2) и поднимается на концентрический бортик (2), где под действием центробежной силы распыляется и перебрасывается на обечайку (3). При движении распыленной жидкости от концентрического бортика (2) на обечайку (3) ее пронизывают струи газа (пара), выходящие из отверстий (4), что способствует дополнительному распылению и увеличению степени диспергирования жидкости, а также увеличению интенсивности теплопередачи и увеличению интенсивности массопередачи. Жидкость, попавшая на обечайку (3), под действием центробежной силы распыляется на верхней кромке обечайки (3), при этом образуется газокапельная смесь, что способствует увеличению степени диспергирования жидкости, увеличению интенсивности теплопередачи и увеличению интенсивности массопередачи.

ЛИТЕРАТУРА

1. Фокин А.П., Ручкина М.В., Волков Б.Г., Зубарев А.С, Никитин В.Г. и Виленский Я.Е. Распылительный диск. Авторское свидетельство SU 1577854 А1.

2. Церуашвили А.И., Каныгин А.А., Церуашвили Г.Е., Фарбер B.C. Многодисковый распылитель. Авторское свидетельство SU 1556764 А1.

3. Муштаев В.И., Ульянов В.М. Сушка дисперсных материалов. М., Химия, 1988, рис. 7-13 а, на стр. 267.

4. Васерин Н.Н., Максимов М.Г. Дисковый распылитель жидкости. Авторское свидетельство RU 2177373 С1.

Изобретение относится к распылительным устройствам дискового типа для проведения теплообменных и массообменных процессов между газом (паром) и жидкостью и может быть использовано в газовой, химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Дисковый распылитель состоит из диска, установленного на приводном валу, концентрического бортика, обечайки, сквозных отверстий, отверстия для вала, жестко закрепленных лопастей, установленных с нижней стороны диска. Радиус концентрического бортика равен половине радиуса диска. Высота обечайки больше высоты концентрического бортика. Диаметр сквозных отверстий не превышает трех миллиметров. Имеются плавные переходы от поверхности диска к концентрическому бортику и к обечайке. Струя жидкости подается на вращающийся диск рядом с отверстием для вала, под действием центробежной силы жидкость распределяется по поверхности диска в виде пленки и движется к концентрическому бортику, на котором распыляется, и образовавшийся газокапельный поток за счет центробежной силы ударяется об обечайку, на которой распыляется вторично. При этом двухкратное распыление способствует увеличению степени диспергирования жидкости, увеличению интенсивности теплопередачи и увеличению интенсивности массопередачи. Изобретение обеспечивает увеличение степени диспергирования жидкости, увеличение интенсивности теплопередачи и увеличение интенсивности массопередачи. 2 ил.

Дисковый распылитель, содержащий установленный на приводном валу диск, сквозные отверстия, обечайку, отличающийся тем, что радиус концентрического бортика равен половине радиуса диска, при этом высота обечайки больше высоты концентрического бортика, при этом диаметр сквозных отверстий не превышает трех миллиметров, также имеются плавные переходы от поверхности диска к концентрическому бортику и к обечайке, при этом с нижней стороны диска установлены жестко закрепленные лопасти.