Устройство для распыления жидких продуктов Советский патент 1990 года по МПК B01J2/16 

Изобретение относится к производству капсул путем распыления жидких продуктов и может быть использовано в химической, пищевой, медицинской, микробиологической промышлениостях, в различных тепломассообменных аппаратах распиливающего типа.

Цель изобретения - регулирование гранулометрического состава получаемых капель при постоянном расходе жидких продуктов.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - распылитель, продольный разрез.

Устройство содержит вертикальную камеру 1, распылитель 2, установленный в верхней части камеры 1 посредством крепежного устройства 3, и патрубок 4 подачи хладагента, размеиеиный с зазором под распылителем 2. и обращенный к выходному соплу последнего открытым торцом. Получаемый продукт удаляется через разгрузочный патрубок 5, а отработанный хладагент по- ступает по патрубку 6 на рециркуляцию. Смесь плава полиэтиленгликоля с частицами щелочной протеазы и двуокиси титана подводят к распылителю 2 при помощи контура подачи плава, содержащего гомогенизатор 7, регулирующий вентиль 8, теплообменник-змеевик 9, расположенный в калорифере 10, и высоконапорный насос 11. Дополнительный нагрев распылителя 2 плава осуществляют посредством контура обогрева плава, содержащего регулирующий вентиль 12, теплообменник-змеевик 13, расположенный в калорифере 14, и насд

Јъ

СО

ел

4

4

сое 15. В качестве теплоносителя в контуре обогрева используют масло и воду. Контур подачи и контур обогрева плава расположены снаружи верти- калькой камеры 1.

Распылитель 2 содержит корпус 16 с входным осевым каналом 17, выполненным, например, в виде конуса и сопряженным в его наиболее узкой часта с вихревой камерой 18, выполненной в виде полого тора и образующей с профилем осевого канала 17 острую кромку. Внутренняя поверхность выходного осевого сопла 19 образована на- ружной поверхностью вихревой камеры 18, повторяющей профиль ее внутренней поверхности и расположенной эквидистантно ей. К торцу корпуса 16 подсоединен патрубок 20 для подачи пла- ,ва в канал 17 распылителя 2. К вихревой камере 18 подключены тангенциальные патрубки 21, а срез канала 17 и входной срез выходного сопла 19 размещены в одной плоскости с кольцевым зазором 22. В патрубке 20 выполнены отверстия 23, которые посредством патрубков 24 соединены с тангенциальными патрубками 21, причем в каждый

гревательную рубашку - полость 26 теплоносителя, посредством которого происходит дополнительное подогревание тороидальной поверхности выходного сопла 19 распылителя 2 до необходимой температуры, предотвращающей налипание плава. Температуру теплоносителя, прокачиваемого через теплообменник- змеевик 13 насосом 15, регулируют калорифером 14, а теплосъем - вентилем 12. После прогревания распылителя 2 осуществляют принудительную подачу расплавленной смеси плава полиэтилен- гликоля с частицами щелочной протеазы и двуокиси титана из гомогенизатора 7 к распылителю 2 при помощи контура подачи плава. Температуру смеси, прокачиваемой через теплообменник-змеевик 9 высоконапорным насосом 11, регулируют калорифером 10, а расход - вентилем 8. Для осуществления регулирования гранулометрического состава капсул при сохранении заданного расхода плава, часть плава из осевой зоны распылителя 2 подают через отверстия 23 в патрубке 20 несколькими регулируемыми потоками, посредством патрубков 24 и вентилей 25, к тангенциаль

Изобретение относится к устройствам для распыления жидких продуктов в процессах получения из них твердых частиц в виде капсул и позволяет регулировать гранулометрический состав получаемых капель при постоянном расходе жидких продуктов. Устройство для распыления жидких продуктов содержит корпус, имеющий входной осевой канал и торообразную вихревую камеру с выходным осевым соплом, и тангенциальные патрубки, подсоединенные к вихревой камере. Входной осевой канал подсоединен к тангенциальным патрубкам посредством труб с клапанами. В корпусе вокруг входного канала выполнена кольцевая полость для подвода теплоносителя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

35

40

патрубок встроен регулирующий вентиль JQ ным патрубкам 21 внутрь вихревой ка- 25. Внутри корпуса 16 по всему его периметру сделана полость 26, образующая нагревательную рубашку, в которую теплоноситель от контура обогрева плава подают по патрубку 27 и отверстие 28 в стенке корпуса 16 и выводят через отверстие 29 по патрубку 30. Дополнительный обогрев обеспечивает температуру плава на выходе распылителя 2 порядка 60-80 С, контроль за которой осуществляют при помощи термопар 31. Диаметр отверстия выходного сопла 19 определяется производительностью установки, температурой плава полиэтиленгликоля и давлением потока плава. Подводящие шланги контура подачи и контура обогрева плава необходимо теплоизолировать.

Для наглядности на чертежах направление потоков плава, хладаегнта, и теплоносителя показано стрелками.

Устройство работает следующим об.

разом.

Хладагент (холодный воздух) по патрубку 4 подают внутрь вертикальной к камеры 1. Затем включают дополнительный нагрев распылителя 2 плава, пля ( чего по замкнутому контуру обогрева плава осуществляют прокачку через на45

50

55

меры 18. Внутри вихревой камеры происходит смешивание и турбулизация потоков, которые поступают в виде враща ющегося вихря в зону разрежения в области кольцевого зазора 22, расположенного между срезами канала 17 и выходного сопла 19, ив как бы пережимают поток плава, проходящий через центральный канал 17. В результате этого происходит турбулизация, интенсивное перемешивание и взаимодействие периферийных и осевого потоков в области максимальной скорости последнего. При этом определенной величине расхода плава через периферийную зону соответствует определенная степень завихрения потока плава перед соплом 19, размер капсул и свой угол раскрытия факела.

Распылитель 2 плава данной конструкции позволяет получить широкий факел распыла при однородном гранулометрическом составе плава за счет закрутки и реализации в данном устройстве эффекта Коанда, а следовательно, интенсифицировать процесс капсулиро - вания, обеспечив лучший доступ хладагента к распыленным частицам плава. Гранулометрический состав капсул при

5

0

Q ным патрубкам 21 внутрь вихревой ка-

5

0

5

меры 18. Внутри вихревой камеры происходит смешивание и турбулизация потоков, которые поступают в виде вращающегося вихря в зону разрежения в области кольцевого зазора 22, расположенного между срезами канала 17 и выходного сопла 19, ив как бы пережимают поток плава, проходящий через центральный канал 17. В результате этого происходит турбулизация, интенсивное перемешивание и взаимодействие периферийных и осевого потоков в области максимальной скорости последнего. При этом определенной величине расхода плава через периферийную зону соответствует определенная степень завихрения потока плава перед соплом 19, размер капсул и свой угол раскрытия факела.

Распылитель 2 плава данной конструкции позволяет получить широкий факел распыла при однородном гранулометрическом составе плава за счет закрутки и реализации в данном устройстве эффекта Коанда, а следовательно, интенсифицировать процесс капсулиро - вания, обеспечив лучший доступ хладагента к распыленным частицам плава. Гранулометрический состав капсул при

сохранении заданного расхода плава через распылитель 2 регулируют в широких пределах посредством перераспре деления давления в распылителе 2 регулируемыми вентилями 25 между его периферийной и осевой зонами. Вентилями, установленными снаружи камеры I, удобно и надежно осуществлять регулировку параметров продукта в процессе работы установки.

Дополнительный обогрев обеспечивает температуру плава на выходе распылителя 2 порядка 60-80°С, контроль за которой осуществляют при помощи термопар 31, зачеканенных заподлицо внутренней поверхности вихревой камеры 18. При такой температуре не происходит налипания плава на поверхность выходного сопла 19, так как при этом плав и поверхность не охлаждаются до температуры затвердевания плава. В этих пределах температур с можно осуществлять точную регулировку гранулометрического состава капсул при сохранении заданного расхода плава до заданного размера, потому что кинематическая вязкость готова зависит от температуры. С ростом температуры кинематическая вязкость уменьшается, а с уменьшением - растет. Предварительно проградуировав термопары 31, осуществляют точную регулировку гранулометрического состава, изменяя расход греюшей среды посредством вентиля 12 в контуре обогрева плава по сигналу, пропорциональному кинематической вязкости плава после подогрева. Давление в подво

0

5

0

5

дящей магистрали для распыла зависит от кинематической вязкости плава, что при сохранении заданного расхода плава через распылитель 2 приведет при увеличении давления к уменьшению, а при уменьшении давления - к увеличению размера капсул.

Полученный капсулированный продукт удаляют через разгрузочный патрубок 5, а отработанный хладагент поступает по патрубку 6 на очистку и рециркуляцию.

Отключение устройства происходит в обратном порядке: прекращают подачу плава-к распылителю 2, отключают дополнительный обогрев распылителя 2 и прекращают подачу хладагента в камеру 1 .

Формула изобретения

ti P IS

i Ipusl

Составитель Р. Горяинова Редактор M. Бандура Чехред А.Кравчук Корректоре. Черни

Заказ 227

Тираж 422

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

9

/

Подписное