Центробежный распылитель Советский патент 1982 года по МПК B05B3/12 

(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ

1

Изобретение относится к центробежной технике и касается распыливающих устройств центробежных массообменных аппаратов, например элементов вращающихся распылителей скрубберов, абсорберов и других при работе их на загрязненных жидкостях.

Известно, что вода и другие технические жидкости, подающиеся насосами в массообменный аппарат для орошения, содержат в качестве загрязнителей (примесей) частицы льноволокна, асбеста и других материалов, применяющихся в этих насосах в качестве уплотняющих сальник насадок. Кроме того, смазка, подаваемая к трущимся частям насоса; также попадает в перекачиваемую жидкость, а вода, после прохождения очистных сооружений в системе оборотного водоснабжения и поданная в аппарат на орошение, содержит в себе еще и частицы ила. Всем этим загряз№ителям (примесям) свойственно то, что удельный вес их (или плотность) меньше удельного веса (или плотности) распыливаемой жидкости, например воды. Наличие таких загрязнителей в жидкости способствует забиванию отверстий или пор в распыливающих эту жидкость устройствах, тем самым снижая, а зачастую делая невозможным эффективную их работу.

Известен дисковый распылитель, содержащий корпус, ротор, состоящий из пакета сетчатых дисков, крышки и патрубка для подвода распыливаемой жидкости 1.

Однако при подаче в этот распылитель жидкости, содержащей загрязнители (примеси), поры его забиваются, что влечет за собой ухудшение или невозможность его работы. Для восстановления работоспособности, такого распылителя требуется его демонтаж и регенерация (очистка) ротора. Забивание пор и частый демонтаж-монтаж рас15пылителя существенно ухудшают его эксплуатацию.

Наиболее близким к предлагаемому является центробежный распылитель, содержащий диспергирующий пористый элемент в виде полого тела вращения, расположенные по его торцам крышки,, одна из которых соединена с приводом вращения, и патрубок подачи жидкости 2. Недостатком известного распылителя является то, что при распыливании загрязненной механическими примесйми жидкости пористый элемент распылителя забивается и все устройство становится неработоспособным. При устройстве предварительной очистки жидкости перед подачей ее в распылитель дорожает процесс распыливания этой жидкости, а вся конструкция становится сложной. Цель изобретения - повышение эффективности распыления загрязненной жидкости и упрощение конструкции. Указанная цель достигается тем, что в центробежном распылителе, содержащем диспергирующий пористый элемент в виде полого тела вращения, расположенные по его торцам крыщки, одна из которых соединена с приводом вращения, и патрубок подачи жидкости, вторая крыщка соединена с патрубком подачи жидкости и расположена с зазором к торцу пористого элемента, при этом выходной конец патрубка размещен в полости пористого элемента с зазором к его внутренним стенкам. Такое устройство позволяет распыливать пористыми вращающимися распылителями, жидкость, содержащую различные механические примеси, например частицы льноволокна, асбеста и др. При этом распылитель работает эффективно на загрязненных жидкостях, особенно загрязненных примесями с удельным весом меньщим, чем удельный вес жидкости, и не требуется дополнительных устройств для очистки жидкости или частой разборки его для регенерации. На фиг. 1 изображен центробежный распылитель, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вариант исполнения с неподвижной крыщкой. Центробежный распылитель содержит диспергирующий пористый элемент 1 в виде полого тела вращения, расположенные по его торцам крыщки 2 и 3, одна из которых (крыщка 2) соединена с приводом (не показан) вращения посредством вала 4, и патрубок 5 подачи жидкости ( ц/ - окружная скорость вращения вала). Вторая крыщка 3 соединена с диспергирующим пористым элементом 1- с помощью креплений бис патрубком 5 подачи жидкости и расположена с зазором а, равным 0,3-3 мм, к торцу пористого элемента 1 для отвода примесей с частью жидкости. Выходной конец патрубка 5 подачи жидкости размещен в полости пористого элемента 1 с зазором к его внутренним стенкам. Патрубок 5 подачи жидкости в случае с невращающейся крыщкой 3 прикреплен к распылителю с помощью щтанг 7, а в случае с вращающейся крыщкой 3 патрубок 5 соединен с источником жидкости (не показан) через уплотнение 8, например лабиринтное, крепящееся к корпусу (не показан) распылителя посредством щтанг 7. Центробежный распылитель работает следующим образом. Жидкость в пористый элемент 1, закрепленный на нижней крыщке 2 и приводимый во вращение от привода (не показан) через вал 4, подается через уплотнение 8 и патрубок 5. При этом под действием центробежной силы поток жидкости устремляется к стенкам пористого элемента 1, создавая на его поверхности два слоя бив, один из которых (б) вращается вместе со стенкой элемента 1 за счет сил трения, возникающих между стенкой и жидкостью, другой (б) также вращается, но со значительным отставанием. Объясняется это значительно меньщей силой трения между слоями жидкости, чем между пористой, а значит и щероховатой стенкой и жидкостью. Первый слой б жидкости, обладая больщим сопротивлением, препятствует проникновению к стенкам примесей. Все эти примеси, оставаясь во втором слое в, за счет разности удельных весов под действием архимедовой и кориолисовой сил устремляются к свободной поверхности жидкости. Попадая (всплывая) на свободную поверхность жидкости вместе с поверхностным слоем в общем течении потока жидкости, примеси устремляются в область пониженного давления, обусловленного наличием зазора а, образованного верхней крыщкой 3. и торцом пористого элемента 1. Траектория одиночной частицы показана на фиг. 1 стрелками. Пониженное давление обусловлено наличием зазора а, размер которого 0,3-3 мм, что на порядок больше, чем размер пор, а следовательно, и сопротивление зазора а значительно ниже, чем сопротивление пористой стенки элемента 1. Поверхностный слой жидкости с механическими примесями удаляется через зазор а, распыливаясь при этом с кромки крыщки 3 и пористого элемента 1. Центробежный распылитель с неподвижной верхней крыщкой 3 работает так же, как и с вращающейся верхней крышкой 3. Наличие зазора а в центробежном распылителе с вращающейся верхней крышкой 3 и такого же зазора, но в распылителе с невращающейся верхней крыщкой позволяет обеспечить эффективное распыливание загрязненных жидкостей, особенно загрязненных механическими примесями, удельный вес которых меньще, чем удельный вес распыливаемой жидкости. При этом упрощается конструкция за счет исключения устройств для предварительной очистки жидкостей и повышается надежность центробежного распылителя за счет снижения вероятности забивания пор его. Кроме того, уменьшая или увеличивая диаметр верхней крышки 3 в соотношении

0,8-1,2, т. е. 0,8-1,2 наружного диаметра пористого элемента 1, можно создавать верхний слой распыленной жидкости, состоящей из капель, диаметр которых отличается от диаметра капель в основном потоке. В случае, когда диаметр крышки 3 меньше днаметра распылителя в верхнем слое, образуются капли, диаметр которых больше, чем диаметр капель в основном потоке.

В том случае, если диаметр крышки 3 больше наружного диаметра элемента 1, то в силу уже указанной. причины, верхний слой распыленной жидкости имеет в своем составе, капли меньшего диаметра, чем капли в основном потоке. Это свойство имеет существенное значение в случае использования указанного центробежного распылителя в абсорбционных аппаратах. Наличие слоя из более крупных капель обеспечивает сепарацию жидкости из восходящего потока газа, а в случае наличия слоя из более мелких капель дает возможность получить дополнительную ступень контакта газа со свежей порцией жидкости.

Проведены испытания центробежных распылителей со щелью, размер которой изменяли от 0,1 до 4 мм. Испытания показали, что наличие щели высотой 0,3-3 мм обеспечивает эффективное распыливание загрязненной механическими примесями жидкости центробежным пористым распылителем. Применение предлагаемого центробежного пористого распылителя со щелью позволит достичь эффективного распыливания жидкоетей, особенно загрязненных примесями.

удельный вес которых меньше, чем удельный вес распыливаемой жидкости за счет щели, образованной верхней крышкой и торцом распылителя. При этом такой распылитель обеспечит объемный факел из монодисперсных капель.

Внедрение изобретения даст существенный экономический э,ффект за счет упрощения конструкции узлов существующих распылителей, а так же за счет повышения надежности таких распылителей.

Формула изобретения

Центробежный распылитель, содержащий диспергирующий пористый элемент в виде полого тела вращения, расположенные по его торцам крышки, одна из которых соединена с приводом вращения, и патрубок подачи жидкости, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности распыления загрязненной жидкости и упрощения конструкции, вторая крыщка соединена с патрубком подачи жидкости и расположена с зазором к торцу пористого элемента, при этом выходной конец патрубка размещен в полости пористого элемента с зазором к его внутренним стенкам.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 501770, кл. В 05 В 3/08, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 738679, кл. В 05 В 3/12, 1978 (прототип).