Каскадная ударно-струйная форсунка Советский патент 1980 года по МПК B05B3/14 

; /-

Изобретение относится к техйике даспыливайия жидкостей и может быть использовано ДЛЯ тонкого диспергирования растворов, суспензий и .-других j жидкостей.: .

Известны распылители жидкости ударно-струйного типа, содержащие/. СОПЛО и установленный перед ним комплект отражательно распыливающих JQ элементов i .

Принцип :их работы заключается в преобразовании струйного течения жидкости; вытекающей из сопла в пленоч- , ное г ббладаклдее наибольшей поверхно- . стной энергией. В качестве распылйва- . .ющйх элементов применяются диски, конуса, спирали и т.д. . .

Указанные распылители не засоряются, что позволяет -использовать их ;2Q дляЕ. диспергиррвания весьма загрязнен- . ных жидкостей, растворов и сусйензий. При этом они создают довольно грубЬШ врасти Г V часто не. удовлетворякяций предъявляемым требованиям. 25

Для у Еучшения качества распыла в йзвестнйх устройствах увеличивают сксэрость истечения струи. к уменьшают . диаметр 6опла,что свяЭано с возраста Г нием удельного расхода на ЗО

распиливание,а также применяют пульсационвоб исГёченйё жидкости из сОплаГ

Изрестни также ударно-струйная форсунка, содержащая соединенное с напорным трубопроводом сопло и установленные перед ним на на.правляквдих рабочие диски с центральными отверстиями , диаметр которых умешается по мере удаления 6т среза сопла 2 .

:Известная форсунка является наибо-. .лее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результдту.,;. :.; : . -

Недостатком ее является то, что достигаемый положительный эффект бе спечивается 33 счет относительного перемещения пульсатора внутри сопла. При. этом неизбежны потери энергии на трение сопряженных элементов пульса тора. Практическое использование дан:ной форсунки требует достаточно точНого йзтчэтовления элементов прерывателя С послёдукяцей их сборкой и установкой внутри сопла.

; Целью настоящего ййОбретения является, повышение качества распьшиваНЙЯ., .

Это достигается тем, что известная Каскадная Ударно-струйная форсунка. содержащая соединенное с напорным трубопроводом сопло и установленные перёд ним на направляющих рабочие ди ски с центральными отверстиями, дйа мет.р которых уменьшается по мере уда ления рт среза сопла, согласно изобретению, снабжена двумя коническими кольцами, соединенными между собой направляющими и образующими кЬл&ЦеjBoft конфузор, внутри которого установлены рабочие диски, причем в каждом диске выполнены примыкающая к его кромке кольцевая щейь и от деленнйе ОТ последней перемычками прор|ёзи в KOTOpfcJx установлены направляющие. На фиг. 1 изображен о0щий вид форсункиJ на фиг. 2 - рабочий диск. Каскадная ударно-струйная форсунк сойержйт соединенное с напорным трубопроводом 1 сопло 2 и установленные перед ним на направляющих ,3 рабочие диски 4 с центральными отверстиями 5, диаметр которых уменьшается по ме ре удалени от среза сопла 2. Кроме тОго, форсунка снабжена дву мя коническими кольцами б, соединенными между, собой направляющими 3 и образующими кольцевой конфузЪр 7, внутри которого установлены рабочие диски 4, причем в каждом диске 4 выполнены примыкающая к его кромке кольцевая щель 8 и отделенные от последней перемычками 9 прорези 10, в которых у становлены направляющие 3. Конические кольца б соединены между собой пластинками 11. Глубина прорезей 10 на дисках 4 по мере удаления от среза сопла 2 возрастает, причем диску 4 с наибольшим диаметро центрального отверстия 5 соответству ёт минимальная глубина прорезей 10 и наоборот. Различнаяглубина прорезей 10 на дисках 4, а также выступы 12 на направляющих 3, возрастающей шйрйны по мере удаления от сопла 2, позволяют располагать диски 4 в строго определенной последовательмос тй7йа определенном расстоянии друг от друга и от среза сопла 2, Каскадная ударно-струйная форсунк работает следующим образОм. Распыливаемая жидкость из напорно трубопровода 1 поступает в сопло 2, откуда вь1текает в виде струи с требуемок скоростью ис течёния. Благодар наличию в дисках 4, установлейных пе ред соплом 2 центрального отверстий, 5/диаметр которого уменьшается по мере у;даленйя, от среза сопла 2, жидШсть бтруи распределяется по рабочи поверхностям дисков 4 в виде пленки. Плёнка жидкости течет по диску 4 в Направлении его периферии, проходя через кольцевую сквозную щель 8. Наличие кольцевой щели 8 вблизи кромки диска 4 турбулизирует поток пленки, TiTO улучшает условия ее дробления, способствуя уменьшению длины нерас Павшегося участка пленки,Та кЪсуще т вляется первая стадия - дроблейие пленки q широким диапазоном дисперсйости преобладанием значительного количества крупйых капель. Назначение кольцевой сквозной щели как турбулизатора в этой стадии сводится к получению большого количества капель для улучшения.последующей, эжекции газа в конфузор 7. Вторая стадия - вторичное дробление капель в конфузоре 7 - приобретает все достоинства пневматического . распыления с внутренним смешением с той лишь разницей,что транспорт газа и увеличение ртносительны х скоростей фаз осуществляется за счет кине- тической энергии самой жидкости. Основной недостаток пневматического распыления - большой расход энергии на сжатие и транспорт газа - здесь устраняется. В результате эжекции газа и увеличения в конфузоре относитель;ных скоростей фаз происходит сильная турбулизация, перемешивание и тазонасыщение двухфазного газожидкрстного потока.. Следствием этого является вторичное дробление крупных капель - приближение распыла к монодисперсному, а также выравнивание йлотности заполнения факела. Вследствие увеличения газонасыщения возможно частичное растворение газа в жидкости, что также улучшает условия вторичного дробления. Таким образом, на вЕлходе из конфузора 7 получается равномерно заполненный жидкостью тонкодисперсный акел. Предварительная турбулизацияпленки на дисках и эжекция газа в конфузоре значительно повьлиают качество и упрощают конструкцию каскадного ударно; струйного распылителя. Улучшение качества распыливания данным устройством не требует увеличения удельных энергозатрат, поскольку турбулизация пленки и эжекция газа осуществляется за счет энергии самой жидкости. При этом происходит увеличение части энергий жидкости расходуемой непосредственно на образование новой поверхности(при эжекции в конфузоре)и увеличивается КПД распыливания. Частичное растворение газа в жидкости и интенсиййая десорбция ёгдна; выходе из конфузора вследствие резкого перепада давления также способствует более тонкому и равйомернбму:дроблению крупных капель жидкости. Данное устройство может быть с успехом исполбзойано ;для интенсификации различных тепло-массообменных процессов, цротёкакйдих в дисперсных средах... Улучшение качества распыла в таких процессах является необходимым условием повышения их эффективности. Использование предлагаемого . устройства несомненно принесет народ ному хозяйству существенный, экономический эффект. Данная ударно-струйная форсунка отличается простотой конструкции, исключает возможность засорения, что позволяет эффективно использоватьее для диспергирования весьма загрязненных технологических жидкостей и обеспечивать нгщежность в работе. Формула изобретения . Каскадная ударно-струйнаяфорсунка содержащая соединенное с напорньш трубопроводом сопло и установленные перед ним на направляющих рабочие ди ски с центральными отверстиями, диаметр которых уменьшается по мере уда ления от среза сопла, о т л и ч а е

-1

04Г./ ю щ а я с я тем, что, с целью-повышения качества распыливания, она снабжена двумя коническими кольцами, соединенными 1ежду собой направляющимй и образующими кольцевой конфузор, внутри которого установлены рабочие диски, причем в каждом диске выполнены примакающаЯ к его кромке кольцевая щель и отделенные от последней перемычками прорези, в которых установлены направляющие. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Пажи Д. Г. и др. Распыливающие устройства в химической промышленности, М., Химия, 1975, с. 154-166. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2501069/23-05, кл. В 05 В 3/14, 1977 (прототип).

0