Способ электростатического распыления жидкостей и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК B05B5/03 

Изобретение относится к распылению жидкостей и может быть использовано для обработки растений инсектицидами в виде электрозаряженных аэрозолей.

Известен способ и устройство для рас- пыдения проводящих электричество жидкостей. Способ основан на подаче жидкости через систему капиллярных отверстий в виде струй. К струям жидкости и поверхности земли подают высокое напряжение.

Недостатками данного способа являются невысокая эффективность электроосаждения распыла из-за больших токов утечки, ограниченные технологические возможности и неудобства эксплуатации из-за наличия системы капилляров, требующих высокой чистоты распыляемой жидкости.

Наиболее близким к изобретению является способ электростатического распыления жидкостей, заключающийся в том, что перед подводом электрического потенциала жидкость смешивают с газом в камере смешения с последующим распылением смеси с обеспечением при этом электрической изоляции за счет создания потока жидкости с газовыми промежутками.

Наиболее близким к изобретению является устройство для электростатического распыления жидкостей, содержащее корпус с каналами подвода жидкости и газа, камеру смешения, переходящую в выпускной канал из гидрофобного диэлектрика, установленную на выходе форсунку и источник напряжения.

Недостатками этого технического решения являются повышения энергоемкости, обусловленная наличием управляемого пульсатора, и сложность эксплуатации при использовании большого числа устройств с прищелных или навесных сельскохозяйственных опрыскивателей.

Цель изобретения - снижение энергоемкости и повышение удобства эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что поток, жидкости с газовыми промежутками создают путем подачи газа в камеру смешения под давлением 1,02-1,3 давления жидкости с последующим сужением полученного потока на выходе из камеры смешения для создания пульсаций в камере смешения в автоколебательном режиме с

частотой f у . гДе f частота автоколебаний, Гц, Т - период пульсаций, с.

Кроме того, в устройстве для электростатического распыления жидкостей выпускной канал из гидрофобного диэлектрика и канал подвода жидкости выполнены с диаметрами, выбранными из соотношения

1 :(2-4), а канал подвода газа сообщен с камерой смешения посредством фильеры с ка- либрованным отверстием, диаметр которого выполнен из соотношения к диа- метру канала подвода жидкости 1:10.

На чертеже изображено устройство для осуществления способа электростатического распыления жидкостей, общий вид.

Устройство содержит корпус 1 с каналом 2 подвода жидкости и каналом 3 подвода газа, камеру 4 смешения, переходящую в выпускной канал 5 из гидрофобного диэлектрика. На выходе из канала 5 установлена

форсунка 6. Устройство содержит источник 7 высокого напряжения. Выпускной канал 6 из гидрофобного материала и канал 2 подвода жидкости выполнены с диаметрами, выбранными из соотношения 1:(2-4). Канал

3 подвода газа сообщен с камерой 4 смешения посредством фильеры 8 с калиброванным отверстием, диаметр которого выполнен из соотношения к диаметру канала 2 подвода жидкости 1:10. Устройство также включает индукцирующий электрод 9.

Способ осуществляют следующим образом.

От источника 7 высокого напряжения на

форсунку 6 и индукцирующий электрод 9 подают высокое напряжение, например 20 кВ. Устанавливают рабочее давление жидкости, подаваемой через канал 2 подвода жидкости диаметром 4 мм в камеру 4 смешения, РЖ 0,35 МПа. Жидкость из камеры смешения попадает в канал 5 из гидрофобного диэлектрика, например фторопласта, и распыляется через форсунку. Устанавливают рабочее давление газа Рг 0,4 МПа, причем Рг/Рж 1,14 попадает вдиапазон Рг/Рж 1,02-1,3. От источника газа через канал 3 подвода газа и фильеру 8 с калиброванным отверстием диаметром 0,4 мм газ подают в камеру 4 смешения. Давление в камере 4

смешения возрастает, достигает давления жидкости, что приводит к остановке поступления жидкости в камеру смешения. В выпускной канал из гидрофобного диэлектрика попадает газ, который достигает форсунки и

дробит распыленную жидкость, образуя полидисперсный распыл с диаметрами капель 10-80 мкм с различными начальными скоростями. При истечении газа через форсунку давление в камере смешения резко

падает и в камеру смешения поступает жидкость. Сопротивление движению жидкости в выпускном канале из гидрофобного диэлектрика значительно выше, чем сопротивление движению газа, за счет различия значений коэффициентов вязкости. Давление газа, проходящего через фильеру, вновь возрастает до давления жидкости. Жидкость прекращает поступать в камеру смешения и процесс повторяется, приобретая автоколебательный характер. Выпускной канал из гидрофобного диэлектрика заполнен жидкостью, разделенной газовыми промежутками, чему способствуют гидрофобные свойства выпускного канала, препятствующие образованию пленки электропроводной жидкости. Это повышает электрическое сопротивление между форсункой и резервуаром жидкости, что приводит к уменьшению токов утечки, снижению энергоемкости. Частота автоколебаний зависит от отношений диаметров выпускного канала и фильеры, выпускного канала и канала подвода жидкости, а также от соотношений давлений жидкости и газа. При выборе этих отношений, как 1:(2-4)и 1:10, в рабочем диапазоне давлений жидкости и газа создаваемых устройствами на серийно выпускаемых опрыскивателях ОПШ-15, ОП-2000, ПОМ-630 и др., удается получить

частоты автоколебаний f у, где f- частота,

Т - период пульсаций, в диапазоне 2-4 Гц, который позволяет реализовать описанный выше способ электростатического опрыскивания. Капли жидкости, выходя из форсунки в поле электрода 9 приобретают различные по величине в зависимости от дисперсности заряды. Обладая различными по величине начальными скоростями капли равномерно покрывают обрабатываемые растения.

Зависимость частоты колебаний от давления газа при выбранных отношениях диаметров каналов приведена в таблице, где Ож - расход жидкости, Рж - давление жидкости, Рг - давление газа, f - частота автоколебаний.

Электрическое сопротивление столба жидкости, разделенного газовыми промежутками в канале гидрофобного диэлектрика, более чем на порядок превосходит электрические сопротивления столба жидкости в канале гидрофобного диэлектрика без газовых промежутков, что существенно

уменьшает точки утечки и повышает эффективность обработки растений, Электроосаждение полидисперсного электрически заряженного аэрозоля во внешнем электрическом поле на электропроводных пластинах, моделирующих растения, более равномерно по высоте и по весу на порядок превышает количество осажденного аэрозоля без внешнего электростатического поля.

Формула изобретения

1.Способ электростатического распыления жидкостей, заключающийся в том, что

перед подводом электрического потенциала жидкость смешивают с газом в камере смешения с последующим распылением смеси с обеспечением при этом электрической изоляции за счет создания потока жидкости с газовыми промежутками, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости и повышения удобства эксплуатации, поток жидкости с газовыми промежутками создают путем подачи газа в

камеру смешения под давлением 1,02-1,3 давления жидкости с последующим сужением полученного потока на выходе из камеры смешения для создания пульсаций в камере смешения в автоколебательном режиме с

частотой f Y гАе f частота автоколебаний, Гц; Т - период пульсаций, с.

2.Устройство для электростатического распыления жидкостей, содержащее корпус

с каналами подвода жидкости и газа, камеру смешения переходящего в выпускной канал из гидрофобного диэлектрика, установленную на выходе форсунку и источник напряжения, отличающееся тем, что, с целью

снижения энергоемкости и повышения удобства эксплуатации, выпускной канал из гидрофобного диэлектрика и канал подвода жидкости выполнены с диаметрами, выбранными из соотношения 1:(2-4), а канал

подвода газа сообщен с камерой смешения посредством фильеры с калиброванным отверстием, диаметр которого выполнен из соотношения к диаметру канала подвода жидкости 1:10.

Изобретение относится к распылению жидкостей для обработки растений инсектицидами в виде электрозаряженных аэрозолей при снижении энергоемкости и повышении удобства обслуживания. Поток жидкости с газовыми промежутками создают путем подачи газа в камеру 4 смешения под давлением 1,02-1,3 давления жидкости с последующим сужением полученного потока на выходе из камеры смешения для создания пульсаций в камере смешения в автоколебательном режиме с частотой f Y- гДе f частота; Т - период пульсаций. В устройстве выпускной канал 6 из гидрофобного диэлектрика и канал 2 подвода жидкости выполнены с диаметрами, выбранными из соотношения 1:(2-4). Канал 3 подвода газа сообщен с камерой 4 смешения посредством фильеры 9 с калиброванным отверстием. Диаметр отверстия выполнен из соотношения к диаметру канала 2 развода жидкости. 2 с.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл. со с