Форсунка для распыления жидкостей Советский патент 1985 года по МПК B05B1/34 B05B1/30 

1 Изобретение относится к процессам диспергирования различных жидких сред, а более конкретно к механическим форсункам для осуществления процессов распыления жидких сред в колонных аппаратах химической, нефтехимической, теплоэнергетической, микробиологической и других отраслях промьшшенности. Известна форсунка для распьшения суспензий, содержащая 1дилиндрический корпус с тангенциальным и центральньм вводами Г1 1. Недостатком данной форсунки является то, что она не обеспечивает высокого качества распыла, а корневой угол факела не превышает 40-45. Кроме того, она цельносварная, что очень существенно затрудняет её чистку при забивании и, наконец, конструкция форсунки совершенно непригодна для оперативного изменения ее основных геометри ческих характеристик, например, высоты камеры. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является форсунка для распыления жидкостей, содержащая цилиндрический корпус с камерой закручивания и тангенциальным и центральным вводами и размещенную в корпусе с возможностью осевого перемещения крышку L2 J. Однако получить значительньй эффект и оптимальные характеристики распыла (полностью равномерно заполненный факел и максимальный ко невой угол) при такой конструкции форсунки невозможно, так как характ взаимодействия потоков (центрально и тангенциального) существенно зави сит не только от высоты камеры закр чивания, но и от ее диаметра и опре деляется соотношением данных величи Кроме того, в известной форсунк значительные потери энергии потока в наклонных пазах вкладьш1а, а след тельно, и сравнительно небольшая пр изводительность, незначительный эффект закручивания из-за малого диа метра камеры закручивания, и, как следствие, невысокая дисперсность распыла,а также совершенная непригод ность для работы на системах, склонны к гелеобразованию и шламоотложению из-за малых размеров наклонных паз резьбы на внутренней поверхности к меры закручивания и др. 7I Цель изобретения - повышение корневого угла при одновременном получении наиболее полного и равномерно заполненного факела распьша. Указанная цель достигается тем, что в форсунке для распыления жидкостей, содержащей цилиндрический корпус с камерой закручивания и тангенциальным и центральным вводами и размещенную в корпусе с возможностью осевого перемещения крьпаку, отношение диаметра камеры закручивания к ее высоте выбрано равным 3,8-4,2. На фиг.1 изображена форсунка, общий вид на фиг.2 - то же, вид в плане; на фиг.З - график зависимости корневого угла lu) и коэффициента неравномерности ( ) факела от отношения DKJ /Н j. Форсунка для распьтения жидкостей содержит цилиндрический корпус 1 с фланцем 2, с камерой 3 закручивания и тангенциальным и центральным вводами 4 и 5 соответственно и размещенную, в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения крьшпсу 6 с фланцем 7. Кроме того, в форсунке имеется выходное сопло 8 и размещенная между корпусом 1 и крьш1кой 6 прокладка 9. Отношение диаметра камеры 3 закру чивания к ее высоте (О ь/Нцз) выбрано равным 3,8-4,2. Форсунка для распыления жидкостей работает следующим образом. / С помощью прокладки 9 устанавливают заданное соотношение диаметра камеры 3 закручивания к ее высоте , в интервале 3,8-4,2. Телескопическое перемещение крышки 6 по внутреннему контуру поверхности корпуса 1 обеспечивает возможность установления заданного соотношения, а зажим фланцем 2 и 7 - герметичность форсунки. Распьшиваемая жидкость (чистые жидкости, растворы, суспензии, эмульсии и другие системы) подается через тангенциальный ввод 4 в камеру 3 закручивания, где она закручивается, захватывает собой поток жидкости, поступающей в камеру 3 через центральный ввод 5 и покидает форсунку через выходное сопло 8, образуя равномерный факел по всему сечению конуса распьша. При необходимости аналогично указанному устанавливается новое соотношение /Н и легко осуществляется чистка. Предлагаемая форсунка позволяет (см. таблицу испытаний и график

зависимости корневого угла (Ч ) и коэффициента неравномерности (К,р) факела от отношения ,) увеличить корневой угол распыпа до 8388, добиться равномерного заполнения факела распыпа по всему сечению конуса с сохранением указанного максимального корневого угла распьта, регулировать высоту камеры закручивания, а следовательно, устанавливать оптимальное соотношение диаметра камеры закручивания к ее вы-соте, легко и быстро производить чистку.

ФОРСУНКА ДЛЯ РАСГОЛЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ, содержащая цилиндрический корпус с камерой закручивания и тангенциальным и центральным вводами и размещенную в корпусе с возможностью осевого перемещения крышку, отличающаяся тем, что, с целью повышения корневого угла при одновременном получении наиболее полного и равномерного факела распыла, отношение диаметра камеры закручивания к ее высоте выбрано равным 3,8-4,2. сл СП со (аг./

Примечание:

График зависимости корневого угла ( f) и коэффициента равномерности (К|4р) факела от отношения диаметра

камеры закручивания к ее высоте (DHJ) для трех типоразмеров форсунок : Расчет коэффициента неравномерности () произведен по известной методике. Вк, 7,0,О-К D,,rfe2,5.®-K , D, ,o ( ,0-V Вкз/Нкз СКнр) -J KS/HK CO Известно, что показатели работы форсунки тем лучше, чем больше значение корневого угла распыпа (V) и меньше значение коэффициента неравномерности (К(р). Таким образом, реализация данной форсунки в промыишенности позволит интенси цировать тештомассообменные процессы, осуществляемые в аппаратах с принудительньм распылением взаимодействующих фаз за счет увеличения корневого угла распыпа и одновременно равномерного заполнения факела по всему сечению конуса распы17. ла; повысить коэффициент тепломассопередачи за счет увеличения поверхности контакта фаз, снизить себестоимость осуществления тепломассообменных процессов; обеспечить простоту и надежность эксплуатации, особенно при работе на системах, осложненных наличием взвесей и склонных к залипанию. Особенно эффективно применение таких форсунок в аппаратах адсорбционного типа химических производств, где определяющими факторами использования распьшительных устройств являются малое гидравлическое сопротивление и развитая поверхность межфазного контакта, в частности для орошения полых скрубберов, систем промышленной газоочистки от фтористых соединений производств фосфорсодержащих удобрений.

Фиг. I