Форсунка для распыления жидкости Советский патент 1992 года по МПК B05B1/06 B05B1/30 

Изобретение относится к распылительным устройствам и может быть использовано для тонкодисперсного распыления суспензий, в частности при производстве синтетических моющих средств

Известна механическая форсунка для распыления суспензий содержащая цилиндрическую камеру с ко/.ьцевым выступим на внутренней поверхности и коническим соплом, расположенную в ней вставку на наружной поверхности которой выполнен кольцевой выступ. Недостатком такой форсунки является низкая однородность размера распыливаемых капель

Известна форсунка для распыления жидкости, содержащая камеру с коническим соплом, вставку, расположенную в камере с кольцевым зазором, торец которой обращенный к соплу перпенди улярен оси

форсунки и расположенный внутри вставки центральный вкладыш с коническим концевым участком, подвижный в осевом направлении. Недостатком такой форсунки является низкая однородность размера распыливаемых капель. Одним из факторов влияющих на дисперсность распыла в такой форсунке, являются микрозавихрения, которые образуются на кромке вставки и на кромке вкладыша между его цилиндрической и конической частью. Указанные завихрения имеют одинаковые направления закрутки, а в тбчкЭх касания их наружных поверхностей потоки имеют противоположное направление движения, что вызывает взаимное уничтожение микровихрей и поток в дальнейшем стабилизируется Вследствие этого на дисперсность распыла в

XI 00 Сл

ю о

00

со

большей степени влияют случайные колебания потока.

Цель изобретения - повышение однородности распылажидкости.

Для достижения указанной цели форсунка для распыления жидкости содержит камеру с коническим соплом, вставку, расположенную в камере с кольцевым зазором и подвижный в осевом направлении центральный вкладыш с коническим концевым участком. Новым в форсунке является то, что вставка выполнена с коническим торцом, а отношение конусности концевого участка центрального вкладыша к конус- ности торца вставки выбрана в пределах

1 152 8

от Т4§ Д0 Благ°АаРя таким конструктивным особенностям в дополнение к вихрю одного направления закрутки формирующемуся на кромке вставки дополнительно образуется Ъихрь противоположного направления закрутки в зоне между конической поверхностью вставки и поверхностью вкладыша. Указанные два вихря с противоположным направлением закрутки в точках касания их наружных поверхностей имеют одинаковое направление движения потоков на их поверхностях, что в отличие от прототипа приводит не к разрушению, а к стабилизации таких соприкасающихся в потоке вихрей. Вследствие этого поток во внутренней полости форсунки и в сопле содержит стабильные неразрушенные вихри, которые определяют размер капель распы- ливаемой суспензии.

На фиг.представлен разрез общего вида предлагаемой форсунки; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1.

Форсунка содержит камеру 1 с коническим соплом 2, расположенную в камере с кольцевым зазором вставку ЗГимё Ющую конический торцевой участок 4 и центральный вкладыш 5, выполненный подвижным в осевом направлении и снабженный коническим концевым участком 6. Форсунка имеет тангенциально установленный подводящий патрубок 7.

Форсунка для распыления жидкости работает следующим образом. - Жидкость под давлением подается в камеру 1 по тангенциально расположенному подводящему патрубку 7. Получив закрутку в камере 1 жидкость поступает в зазор между соплом 2 и коническим торцом 4 вставки 3, где. приобретает еще большую скорость вращения. В месте сопряжения конического торца 4 и вставки 3 с центральным вкладышем 5 конусности которых относятся как 1 5 - 2,38

х дс ПРОИСХОДИТ ОТКЛОНвНИв ПОТОКЭ

и образуется микровихрь с закруткой противоположной закрутке вихря, образованного на кромке вкладыша. Совокупность стабильных вихрей, заполняющих поток перед

соплом, позволяет получать на выходе из сопла полный факел распыла, состоящий из мелких однородных капель. В случае изменения производительности сопла конический конец 6 вкладыша 45 смещают в

осевом направлении.

Преимущества предлагаемой форсунки подтверждены результатами испытаний. Экспериментальная проверка была реализована на распылительной сушилке производительностью 5 т/час по готовому продукту /7,5 т/час по композиции/. Форсунка устанавливалась на выносной штанге по оси башни. Испытания проводились с 60%-ой композиции CMC, приготовленной

по рецептуре Лотос на следующих форсунках:

-по а.с. Ms 863003 с диаметром сопла 9 мм и зазором 2.5 мм /опыт № 1/;

-по решению о выдаче а.с. по заявке № 4712823/05 с диаметром сопла 9 мм и зазором 2,5 мм /опыт № 2/,

-по решению о выдаче а.с. по заявке № 4712823/05 с диаметром сопла 11 мм и зазором 2,5 /опыт № 3/;

- предлагаемое устройство с диаметром сопла 9 мм и зазором 2,5 мм и центральная часть конусного насадка в исходном состоянии/опыт №4/;

-предлагаемое устройство с диаметром сопла 11 мм и выдвинутой на 3,0 мм центральной частью конусного насадка /опыт 5/.

В опытах 4,5 углы при вершине конуса центральной и условной вершины конуса

периферийной частей конического насадка составляли соответственно 75° /конусность -1,53/ и 120° /конусность-3,46/, а в опытах 6-9 в центральной части 55° /1.04/, 60° /1,15/, 100° /2,38/. 105° /2,606/ при 120°

периферийной части, остальное как в опыте 5.

Фиксировались следующие параметры:

угол раскрытия факела; давление композиции перед распылом;

грансостав полученного продукта, по ГОСТу 22567.2-77;

Дисперсность распыла композиции оценивалась по грэнсоставу полученного продукта. Полученные результаты испытаний представлены в таблице.

Из таблицы следует, что в предлагаемой форсунке при соотношении конусности центральной и периферийной частей конусного

насадка равной

1.15 -2.38 3.46

/ОПЫТЫ Мг 4,

5,7 и 8/ выход целевой фракции составляет 90.7-92%.

При уменьшении соотношения до

/опыт 6/ происходит смещение основной фракции в сторону мелкодисперсной фазы, при этом количество пыли /0,2 мм/ составляет 6: 5%, увеличение же соотношения до 2.606/3.46 приводит к росту крупнодисперсной фазы /опыт 9/ ,5мм/ до 12,7%. Экспериментально подобранные соотношения конусности центральной и периферийной частей конусного насадка могут быть объяснены теорией капиллярных волн, согласно которой дисперсность распыла связана с длиной волны при возникновении возмущений на выходе из сопла. Формулаизобретения Форсунка для распыления жидкости, содержащая камеру с коническим соплом, вставку, расположенную в камере с кольцевым зазором, и подвижный в осевом направлении центральный вкладыш с коническим концевым участком, отличаю- щ и и с я тем. что, с целью повышения однородности распыла жидкости, вставка выполнена с коническим торцом, а отношение конусности концевого участка центрального вкладыша к конусности торца

вставки выбрано в пределах от

2.38 3.46

3,46

до

Использование: тонкодисперсное распыление суспензий, в частности при производстве синтетических моющих средств Сущность изобретения: в форсунке для распыления жидкости вставка выполнена с коническим торцом. Отношение конусности концевого участка центрального вкладыша к конусности торца вставки выбрано в пре1 ШО ft делах от г- до R 1 табл., 2 ил. СО с

HI

DO 90

3 Предлагаемая

9,t10,0 18,721,9 17,57,16,05,04.8

7,0J0.2 10,528,9 20,07,97,16,42,0

6.19,7 10,530,2 18,97,97,96,91,9 12,712,2 11,117,1 18,214,18,85,22,6