Способ распыливания жидкостей и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК B05B7/26 

Изобретение относится к технике рас- пыливания жидкостей и предназначено для получения ультрамелкодисперсных двухфазных газожидкостных потоков с диаметром капель 2-15 мкм.

Известен способ распыливания жидкостей, заключающийся в том, что закручивают поток жидкости с последующим воздействием на него перед распылением дополнительным потоком маловязкой жидкости путем диспергирования последней по периферии закрученного потока.

Недостатками указанного способа являются высокие суммарные энергетические затраты, большая неравномерность распределения жидкой фазы по сечению потока.

Наиболее близким к изобретению является способ распыливания жидкостей, заключающийся в том, что жидкость пропускают под давлением через проницаемый для нее электропроводный материал и частично переводят ее в газообразное состояние путем нагрева.

Известно устройство для реализации этого способа, содержащее корпус с центральным каналом, соосно соединенный с патрубком для подвода жидкости к размещенному в канале металлическому проницаемому элементу, и средства нагрева.

Недостатками известных способа и устройства являются необходимость в газообразном агенте, распыливающем жидкость, высокие энергетические затраты при дости- . жении эффективного распыливания.

Цель изобретения - повышение дисперсности распыливания и уменьшение затрат энергии,

Цель достигается тем, что в способе рас- пыливания жидкостей, заключающемся в том, что жидкость пропускают под давлением через проницаемый для нее электропроводный материал и частично переводят ее в газообразное состояние путем нагрева, согласно изобретению, переводят 25-40% в газообразное состояние до насыщенного пара от расхода подаваемой жидкости, при этом давление подачи жидкости поддерживают равным (или меньшим) давлению насыщенного пара.

Устройство для распыления жидкостей, содержащем корпус с центральным каналом, соосно соединенный с патрубком для подвода жидкости к размещенному в канале металлическому проницаемому элементу, и средства нагрева, согласно изобретению, снабжено перфорированной перегородкой, размещенной за проницаемым элементом

по ходу потока, суммарная площадь отвер стий которой меньше в 2 и более раза общей площади поровых каналов на выходе проницаемого элемента, при этом средство нагрева выполнено в виде охватывающей проницаемый элемент катушки индуктивности, соединенной с источником высокочастотного тока. Для обеспечения заданной законо- MepHocYn распределения концентрации жидкой фазы в объеме газожидкостного потока выходной участок проницаемого элемента и перфорированная перегородка

выполнены профилированными.

На фиг. Т показан продольный разрез предлагаемого устройства; на фиг. 2, 3 - варианты выполнения выходного участка проницаемого элемента и перфорирован5 ной перегородки.

Устройство для распыливания жидкости (фиг.1) содержит неметаллический, например из углепластика, корпус 1 с осевым каналом, соединенный соосно с патрубком 2,

0 предназначенным для подвода жидкости к пористому проницаемому для нее элементу 3, изготовленному из электропроводного металла, в частности из ферромагнитных материалов, и установленному в канале,

5 вокруг которого размещена катушка 4 индукционного нагревателя,, соединенная с источником 5 высокочастотного тока. За проницаемым элементом 3 по ходу потока установлена перфорированная перегород0 ка б в виде тонкой стенки с одним или несколькими отверстиями произвольной формы, в том числе цилиндрической, прямоугольной и т.д.

Суммарная площадь отверстий перего5 родки 6 меньше общей площади каналов на выходе проницаемого элемента 3 в 2 и более раза.

В одном из вариантов (фиг.2) профили выходной части проницаемого элемента 3 и

0 перфорированной перегородки 6 выполнены выпуклыми в виде параболоида вращения, в другом (фиг.З) - вогнутыми.

Способ распыливания жидкостей осуществляют следующим образом.

5 Жидкость под давлением подают через патрубок 2 в поровое пространство проницаемого элемента 3 из электропроводного ферромагнитного материала. Далее жидкость частично переводят в газообразное

0 состояние до насыщенного пара путем нагрева элемента 3 токами Фуко, обусловленными быстрым изменением магнитного потока в катушке 4 за счет высокочастотного тока от источника 5. Сплошной режим тече5 ния жидкости в поровых каналах нарушается и происходит распыливание отдельных микрообъемов жидкости сжатыми порциями насыщенного пара.

При испарении 25-40% жидкости от массового расхода обеспечивается высококачественное распыливанме за счет автоколебательных процессов, вызванных захватами микропорций пара и газа в вихревом следе при обтекании зерен или проволочек проницаемого материала и последующим их схлопыванием в гидравлических трактах,

составляющих проницаемую структуру пористого материала. Энергия автоколебательного процесса перекачивается в процесс разрушения микроструй на выходе из поровых каналов в отверстия перфорированной перегородки 6.

Использование: распыливание жидко: стей для получения ультрамелкодисперсных двухфазных газожидкостных потоков с диаметром капель 2-15 мкм при повышении дисперсности распыливания и уменьшении затрат энергии. Сущность изобретения: 25- 40% жидкости переводят в газообразное состояние до насыщенного пэра от расхода подаваемой жидкости. Давление подачи жидкости подерживают равным (или меньшим) давлению насыщенного пара. Устройство снабжено перфорированной перегородкой 6, размещенной за проницаемым элементом 3 по ходу потока, суммарная площадь отверстий которой меньше в 2 и более раза общей площади поровых каналов на выходе проницаемого элемента 3. Средство нагрева выполнено в виде охватывающей проницаемый элемент 3 катушки 4 индуктивности, соединенной с источником 5 высокочастотного тска. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения

щ е е с я тем, что, с целью повышения дисперсности распыливания и уменьшения затрат энергии, устройство снабжено перфорированной перегородкой, размещенной за проницаемым элементом по ходу потока, суммарная площадь отверстий которой меньше в 2 и более раз общей площади поровых каналов на выходе проницаемого элемента, при этом средство нагрева выполнено в виде охватывающей проницаемый элемент катушки индуктивности, соединенной с источником высокочастотного тока.

3. Устройство по п.2, о т л и ч а ю- щ е е. с я тем, что, с целью обеспечения заданной закономерности распределения концентрации жидкой фазы в объеме газожидкостного потока, выходной участок проницаемого элемента и перфорирован- ная перегородка выполнены перфорированными.