Эжекционная вихревая форсунка Советский патент 1985 года по МПК B05B17/06 

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкостей и может быть использовано при расиыливании растворов и суспензий, преимущественно в сушильных аппаратах химической, пищевой, медицинской, микробиологической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение качества распыления и подсушки распыляемого материала.

На фиг. 1 изображена предлагаемая форсунка; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Эжекционная вихревая форсунка содержит корпус 1 с выполненным в нем сопловым вводом 2, имеющим тангенциальный канал 3 подачи сжатого газа, размешенный по оси корпуса 1 патрубок 4 подачи распыляемой жидкости, сообщенную с сопловым вводом 2 вихревую камеру 5 и соединенный с ней диффузор 6. На торце диффузоров установлена диафрагма 7 с эксцентричным отверстием 8 и направляющими лопастями 9. Вихревая камера 5 установлена в корпусе 1 на подшипниках 10 и герметизирована посредством торцовых прокладок 11 и 12, изготовленных из графитидированного фторопласта.

Устройство работает следующим образом.

Газ, например горячий воздух, под давлением выше атмосферного по тангенциальному каналу 3 подают в вихревую форсунку через сопловый ввод 2. В нем происходит формирование вихревого потока газа, который распространяется внутри цилиндрической вихревой камеры 5 по спирали и выбрасывается в атмосферу сушильной камеры через диффузор 6 и каналы 13, образованные промежутками между направляющими лопастями 9. Вихревой поток газа создает в вихревой камере 5 две зоны (приосевую низкотемпературную зону пониженного давления и периферийную высокотемпературную зону высокого давления), и одновременно вращает вихревую камеру 5.

В зависимости от начального давления и температуры сжатого газа на входе соплового ввода 2 внутри вихревой камеры 5 устанавливается перепад температуры до 100°С, а степень разрежения до 0,1 ата. По патрубку 4 жидкий материал поступает в зону пониженного давления, где подхватывается и дробится вихревым потоком газа.

Капли жидкости совершают колебательные движения между указанными зонами, где происходит их предварительная подсушка в осциллирующем режиме при высокой интенсивности тепло- и массопереноса. Поток капельной взвеси расширяется на выходе из диффузора бив каналах 13, где происходит вторичное дробление капель. Дополнительно основному вихрю в вихревой камере 5 образуется вихрь, величина которого регулируется количеством подсасываемого в зону пониженного давления теплоносителя из сушильной камеры распылительной сущилки через эксцентричное отверстие 8 диафрагмы 7.

5 Эксцентричное расположение отверстий 8 диафрагмы 7 относительно продольной оси вихревой камеры 5 создает радиальную нестационарную неравномерность приосевого потока дополнительного встречного вихря и жидкого ма- ериала, что инициирует развитие автоколебательного процесса. При этом увеличивается амплитуда прецессии приосевого закрученного потока, повышается уровень пульсаций давления и скорости в периферийном вихре, что способствует возникновению и генерации ультразвуковых колебаний. Ультразвуковое поле интенсифицирует процесс дробления и сушки капель как внутри вихревой форсунки, так и в основной сушилке.

Выполнение вихревой камеры 5 с возможностью свободного вращения способствует значительному снижению потерь на трение о стенки этой камеры вихревого потока газа, что повышает эффективность работы предложенного устройства при малых перепадах давления сжатого газа. Расположение

между торцом диффузора 6 и диафрагмой 7 криволинейных направляющих лопастей 9, раскручивающих газожидкостный поток при его движении по каналам 13, увеличивает степень расщирения газа в вихревой камере 5 и повышает интенсивность охлаждения приосевой низкотемпературной зоны пониженного давления.

Изобретение позволяет при низких давлениях сжатого газа осуществлять подсушку жидкого материала, а также получить

факел с углом распыла 160° при высоком качестве диспергирования распыливаемого материала.

ЭЖЕКЦИОННАЯ ВИХРЕВАЯ ФОРСУНКА, содержащая корпус с выполненным в нем сопловым вводом, имеющим тангенциальный канал подачи сжатого газа, размещенный по оси корпуса патрубок подачи распыляемой жидкости, сообщенную с сопловым вводом вихревую камеру и соединенный с ней диффузор, отличающаяся тем, что, с целью повыщения качества распыления и подсущки распыляемого материала, она снабжена установленной на торце диффузора диафрагмой с эксцентричным оси корпуса отверстием и направляющими лопастями, расположенными от отверстия к периферии, при этом торец диффузора сопряжен с торцом диафрагмы, а вихревая камера установлена в корпусе посредством подшипников с возможностью свободного вращения.