Форсунка Советский патент 1985 года по МПК B05B3/10 

Изобретение относится к технике распылительной сушки, может быть использовано на предприятиях пищевой, мясо-молочной промышленности для получения сухих пиш,евых продуктов в порошкообразном виде. По основному авт. св. № 728930, известна форсунка для распыления жидкости, содержащая рабочий орган, укрепленный в кожухе, и средства дляподачи жидкости и газа, причем рабочий орган выполнен в виде диска с внутренней полостью с выходящими на его периферию радиальными сквозными каналами, а средство подвода газа и жидкос ти расположено коаксиально по оси диска 1. Однако известная форсунка характеризуется низкой интенсивностью процесса вследствие большого диаметра факела распыла, так как поток воздуха, проходящий в зазоре между корпусом и диском, стабилизируется в плоскости, перпендикулярной оси вращения диска, за счет взаимодействия его с элементами корпуса. Вследствие этого в процессе работы наблюдается налипание недовысушенных частиц на стенках камеры. Налипший материал вследствие контакта с горячей поверхностью перегревается и пригорает, при этом выход продукта уменьшается, а часть пригоревшего продукта попадает в готовый высушенный продукт и ухудшает его качественные показатели. Сущилка при этом часто останавливается для ее чистки, В форсунке диаметр факела распыла может быть изменен либо за счет изменения частоты вращения диска (но это, как правило, не реализуется, так как частота врашения диска определяетс.я по заданной дисперсности распыляемого продукта), либо за счет изменения расхода воздуха, подаваемого в зазор между корпусом и диском, но эти возможности небольшие,так как воздух подается холодный (в противном случае продукт пригорит в диске) и расход его ограничен, поскольку чем больше подается в зону факела распыла холодного воздуха, тем больше времени необходимо для сушки продукта. Цель изобретения - расширение технологических возможностей форсунки путем обеспечения возможности регулирования диаметра факела распыла. Поставленная цель достигается тем, что форсунка снабжена по меньшей мере одной регулирующей втулкой, охватывающей кожух с возможностью осевого перемещения и средством для фиксации втулки. Кроме того, форсунка снабжена регулятором расхода газа. При предлагаемом выполнении форсунки можно регулировать диаметр факела распыла за счет осевого смещения втулок и отклонения распыляемого продукта от горизонтальной плоскости. Это позволяет существенно интенсифицировать процесс сушки за счет более полного использования объема сушилки и уменьшить (а в ряде случаев полностью исключить) налипание продукта на стены камеры. Изменять в небольших пределах величину диаметра факела распыла можно путем регулирования расхода газа, так как при большом расходе газа (за счет его расширения на выходе из кольцевого канала, образованного верхней частью диска, а также неподвижным корпусом и втулками) обеспечивается большее отклонение от горизонтальной плоскости. Только при введении механического устройства отклонения потока от горизонтальной плоскости в сочетании с подачей воздуха под него появляется возможность регулирования в широком диапазоне диаметра факела распыла (без снижения качества сушки), а следовательно, появляется возможность при сушке различных продуктов и с заданным требованием на дисперсность обеспечить наиболее эффективное использование объема cyuJилки. На фиг. 1 схематично изображена конструкция форсунки; на фиг. 2-4 - варианты отклонения газо-жидкостного потока на выходе из каналов при различном положении регулирующих втулок относительно неподвижного кожуха. Форсунка для распыления жидкости содержит рабочий орган, укрепленный в кожухе 1, и средства для подачи жидкости и газа. Причем рабочий орган выполнен в виде диска 2 с внутренней полостью 3, образованной верхней и нижней частями 4 и 5 диска 2 с выходящими на его периферию радильными сквозными каналами 6, а средства подвода газа и жидкости расположены коаксиально по оси диска 2 в виде осевого канала 7 для подачи жидкости и кольцевого канала 8 для подачи газа. Форсунка снабжена по меньшей мере одной регулирующей втулкой 9, охватывающей кожух 1 с возможностью осевого перемещения. Имеется дополнительная регулирующая втулка 10, установленная с возможностью осевого перемещения относительно регулирующей втулки 9. Нижние торцы втулок 9 и 10 могут иметь любой профиль (конический, сферический, плоский и т.д.), однако в целях уменьшения сопротивления движению газового потока нижние торцы втулок 9 и 10 целесообразно выполнять в виде внутреннего конуса. Во втулке 9 имеется паз 11, в который входит упор 12, жестко связанный с кожухом 1 и ограничивающий ход осевого перемещения втулки 9 относительно кожуха 1. Аналогично во втулке 10 выполнен паз 13, в который входит упор 14, жестко связанный с втулкой 9 и ограничивающий перемещение втулки 10 относительно втулки 9. Штоки 15 и 16 жестко связаны с соответствующими втулками 9 и 10, пропущены через отверстия в кожухе 1 и подпружинены пружинами 17 и 18 соответственно. Кроме того, форсунка снабжена средством 19 для фиксации втулок 9 и 10 (механическое, электромагнитное или другого типа), которое обеспечивает смещение и фиксацию штоков 15 и 6, а следовательно, и втулок 9 и 10 относительно кожуха 1 и может быть выполнено, например, в виде скобы 20, жестко закрепленной на кожухе 1, винтов 21 и 22, которые размещены в резьбовых отверстиях в верхней части скобы 20, и гаек 23 и 24, обеспечивающих фиксацию винтов 21 и 22 относительно скобы 20, При этом нижние торцы винтов 21 и 22 взаимодействуют со штоками 15 и 16. Форсунка снабжена регулятором расхода газа, который может быть выполнен, например, в виде дросселирующего крана 25, установленного на входе в кольцевой канал 8. Форсунка работает следующим образом. Жидкость, подвергаемая распылению, непрерывно подается по осевому каналу 7 во внутрь полости 3 вращающегося диска 2 и под действием центробежной силы перемещается с непрерывно возрастающей скоростью к каналам 6 с последующим истечением в сущильную камеру. Одновременно с подачей жидкости в корпус по кольцевому каналу 8 подается под давлением газ (воздух, пар), который, встречаясь с уже частично раздробленной жидкостью на выходе из диска 2, смешивается с ней и способствует еще более интенсивному ее распаду. Формирование факела распыла осуществляется регулирующими втулками 9 и 10. В случае нахождения втулок 9 и 10 в крайнем верхнем положении факел распыла располагается под углом сх 10-20° к горизонту за счет отклонения частиц жидкости под действием сжатого воздуха (фиг. 2). В случае необходимости уменьщения диаметра факела распыла регулирующие втулки 9 и 10 при помощи щтоков 15 и 16, управляемых средством 19, опускаются соосно форсунке на требуемую величину, обеспечивая при этом затопление сопла. Следует учесть, что при незначительном смещении втулок можно добиться отклонения факела на угол ОС 20-40° (фиг. 3), а при их максимальном смещении (максимальном-затоплении) :- на угол ос 40° (фиг, 4), диаметр факела распыла при этом существенно уменьщается. Упоры 12 и 14 ограничивают относительное смещение втулок 9 и 10-на заданную величину. Диаметр факела распыла может быть уменьшен за счет увеличения расхода газа, подаваемого по каналу 8. Регулирование расхода газа осуществляется краном 25. В предлагаемой форсунке значительно интенсифицируется процесс сушки и практически исключается налипание продукта на стены камеры за счет регулирования диаметра факела распыла. Как показали исследования, оптимальным является угол отклонения газо-жидкостного потока от горизонтальной плоскости в пределах 20-60°, так как при этом сохраняется вероятность налипания недовысущенных частиц на стены камеры, а при oi 60°, ввиду снижения эффективности процесса сушки, увеличиваются габариты камеры по высоте. При ос 45-60° факел распыла уменьшается практически вдвое по сравнению с известным за счет исключения стабилизации потока в горизонтальной плоскости. Как показали опытные данные,факел распыла. приобретает вид ниспадающей закрученной спирали (фиг. 3). При включении в работу одной, двух или большего числа втулок, появляется возможность регулирования не только диаметра факела, но и дисперсности распыла за счет многократного дробления газо-жидкостного потока. Таким образом, введение регулирующих втулок обеспечивает возможность регулирования диаметра факела распыла и способствует уменьшению его неравномерности, интенсифицируя процесс в целом. Как показали исследования,на регулирование диаметра факела распыла, а также степени дисперсности распыляемой жидкости оказывает влияние и расход подаваемого в неподвижный корпус сжатого воздуха, для чего в средство подачи газа введено устройство регулирования его расхода. Предлагаемая конструкция форсунки позволяет использовать ее для распыливания различных по своим физико-химическим свойствам продуктов не только в пищевой, но и в ряде других отраслей промышленности (так, например распылению подвергался силиказоль SiOg с различным рН), причем перенастройка форсунки на заданный режим занимает минимум времени и может быть осуществлена дистанционно.

1. ФОРСУНКА по авт. св. № 728930,отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей , за счет обеспечения возможности регулирования диаметра факела распыла, она снабжена по меньшей мере одной регулируюшей втулкой, охватываюш,ей кожух с возможностью осевого перемеш,ения, и средством для фиксации вт-улки. 2. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена регулятором расхода газа. (О со со ел иг.1