Генератор монодисперсных капель Советский патент 1983 года по МПК B05B17/06 

Изобретение относится к технике получения аэрозоля, а именно к гене раторам монодисперсных капель, и мо жет быть ,испольэовано в исследовательских целях для тарировки и конт роля устройств по измерению дисперс jHoro состава. I Известен генератор монодисперсных капель, содержащий резервуар с жидкость в виде капиллчра и инициирующий элемент в виде иглы l . Недостатками известного генератора являются низкая степень монодисперенести при малбй частоте генерирования капель- и недоста;точная воспроизводимость результатов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сути и достигаемому эффекту является генератор монодисперсных капель, содержащий резервуар для жидкости и инициирующий обра зование капель злемент, смонтирован ный над резервуаром с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости з , В данном Генераторе инициирующая образование капель игла, укрепленная на держателе, приводится в состояние вибрации от какого-либо источ ника колебаний с частотой 50 Гц и более. Кончик иглы погружае1ся при каждом колебании в жидкость, котора в виде мениска находится в открытом конце капилляра. При выходе кончика иглы из мениска вытягивается тон кая жидкостная перемычка, при разрыве которой образуется капелька. Недостатком данного генератора является отсутствие возможности получения капель с малыми частотами, в частности одиночных. Это связано с тем, что в основе генератора лежит принцип значительного превышения разрывных сил над силами сцепления, т.е. процесс вытягивания жидкой перемычки иглой должен осуществляться в существенно неравновесных условиях, поэтому для образования капель необходимо затрачивать относительно боль шую энергию. Это приводит к тому, что при необходимости получения одиночных капель, часть их извлекают из общего потока сложным устройством. Поскольку процесс существенно неравновесный, это отражается на степени дисперсйости капель, которая по;1учается 0,07%. Цель изобретения - повьаиение степени монодисперсности и расширение диапазона частоты генерирования капель. Эта цель достигается тем, что в генераторе монодис персных капель, со держащем резервуар для жидкости и инициируютий образование капель элементf смонтированный над резервуа ром с возможностью возвратно-поступательного перемещения в верикг льной плоскости, инициирующий образование капель элемент выполнен горообразным и установлен в горизонтальной плоскости. На фиг. 1 показан генератор, общий вид; на фиг. 2 - 5 - механика образования капель. Генератор состоит из резервуара 1 с жидкостью, инициирующего образование капель элемента 2, выполненного торообразным, расположенного в горизонтальной плоскости, параллельной поверхности жидкости в резервуаре 1, элемент 2 соединен С ползуном 3, расположенным на направляющей 4. Ползун 3 соприкасается с эксцентриком 5 и связан с возвратной пружиной 6. Устройство работает следующим Образом. При вращении эксцентрика 5 ползун 3 скользит по направляющей 4 и приводит торообразный .элемент 2 в нижнее положение до соприкосновения с поверхностью жидкости в резервуаре 1. Жидкость при этом смачивает элемент 2 и удерживается на нем за счет сил поверхностного натяжения (Фиг. 2). При дальнейшем вращении эксцентрика 5 ползун 3 с элементом 2 поднимается вверх под действием возвратной пружины 6 и за торообразным элементом 2 с поверхности жидкости поднимается цилиндрическая пелена (фиг. 3). Высота поднятия пелены определяется силами поверхностного натяжения. После разрыва пелена опа дает, что приводит к образованию кумулятивной струи , (фиг. 4). По мере развития струи на ее конце формируется капля, которая в дальнейшем от рывается пои возвсатном движении струи (фиг, 5). Частоту соприкосновения,торообразного элемента с поверхностью жидкости определяют из следующего соотношения - - .FT где К - коэффициент, найденный экспериментально расчетным путем, зависящий от кинематической вязкости жидкости: jU,O - поверхностное натяжение; г - размер капли. Выполнение инициир5Пощего элемента торообраэным,. расположение его в плоскости, параллельной поверхности ЖИДКОСТИ в резервуаре, с воэможнрсть б возвратно-поступательного движения с периодическим соприкосновением кольца с поверхностью жидкости с onpi ределенной частотой приводит к более экономичной работе устройства. Так, с помощью предлагаемого генеротора монодисперсных капель для исследовательских целей можно даэстич степени дисперсносгти 0,005% при минимальной ; затрате энергии и низких частотах.

ГЕНЕРАТОР МОНОДЙСПЕРСНЫХ КАПЕЛЬ содержащий резервуар для жидкости и инициирующий образование капель элемент, смонтированный йад Резервуаром с возможностью возвратнопоступательного перемещения в вертикальной плоскости, отличающийся тем, что, с целью повииения степени монодисперсности и расширения диапазона частоты генерирования, инициирующий образование капель элемент выполнен торообразным и установлен в горизонтальной плоскости. 9

cz:

i

JD

GL

q3a6.tt

Cfktf.S