Устройство для распыления жидкости конструкции В.Н.Бродского Советский патент 1982 года по МПК B05B1/14 

1

Изобретение относится к устройствам для механического распыления жидкостей, а также к устройствам для очистки жидкостей от механических примесей и может найти применение в теплоэнергетике, нефтехимической, пищевой и во многих других отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве и технике кондиционирования воздуха и воды.

Известно устройство для распыления жидкостей путем встречноударного взаимодействия многих пар струй, сфокусированных и направленных навстречу друг другу посредством соосных прямоточных сопел 1.

Это устройство не обеспечивает распыла больших количеств жидкости при низких удельных энергозатратах из-за необходимости потребления сжатого газа.

Наиболее близким к предлагаемо.му по технической суш,ности и достигаемому результату является устройство для распыления жидкости, содержаш,ее патрубок со сквозны.ми радиальными отверстиями, соединенный одним концом с источником подачи жидкости, и распылительные сопла встречно-ударного действия, образованные выполненными на наружной поверхности патрубка продольными пазами, сообщающимися с радиальными отверстиями и охваченными гильзами с выпускными отверстиями 2.

Это устройство не обладает высокой надежностью действия при содержании в распыляемой жидкости сравнительно крупных механических примесей, так как не обеспечивает очистку жидкости от этих примесей.

Цель изобретения - обеспечение автоматического удаления примесей из жидкости во время работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для распыления жидкости, содержащее патрубок со сквозными радиальными отверстиями,и соединенный одним концом с источнико.м подачи жидкости, и распылительные сопла встречно-ударного действия, образованные выполненными на наружной поверхности патрубка продольными пазами, сообщающимися с радиальными отверстиями и охваченными гильзой с выпускными отверстиями, снабжено расположенной внутри патрубка замкнутой сеткой с охватывающей ее пружиной, со единенным со вторым концом патрубка через двухпозиционный клапан трубопроводом для слива примесей с установленным в нем двухпозиционным клапаном и связанными с последним сигнализаторами давления жидкости на входе и ее расхода. Для увеличения площади орошения выпускные отверстия гильзы выполнены в виде поперечных пазов, расположенных в шахматном порядке. Для получения монодисперсного характера генерируемых капель отношение ширины продольных пазов к их глубине выбрано в пределах от 1:1 до 10:1. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А- А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство при неравномерлом расположении продольных пазов в патрубке; поперечный разрез; на фиг. 4 - принципиальная схема использования устройства. Устройство содержит патрубок 1 со сквозными радиальными отверстиями 2, соединенный одним концом через крышку 3 с источником подачи жидкости (не показан), и распылительнь1е сопла встречно-ударного действия, образованные выполненными на наружной поверхности патрубка продольными пазами 4, сообщающимися с радиальными отверстиями и охваченными гильзой 5 с выпускными отверстиями в виде поперечных пазов 6, расположенных в шахматном порядке. Устройство снабжено размещенной в пат рубке 1 при помощи верхней 7 и нижней 8 втулок замкнутой сеткой 9 с охватывающей ее пружиной 10. Через нижнюю крышку 11 со вторым )M патрубка соединен трубопровод 12 с установленным в нем двухпозиционным клапаном 13. С клапаном 13 связаны сигнализатор 14 давления жидкости на входе и сигнализатор 15 ее расхода (фиг. 4). Устройство работает следующим образом. Под давлением от 0,6 кгс/см и более жидкость подают в патрубок, где она, отфильтрованная сеткой 9 от механических примесей, распределяется по радиальным отверстиям 2 и поступает в продольные пазы 4, при этом соотношение их ширины к глубине выбрано в пределах от 1:1 до 10:1. С увеличением отношения средний размер капель уменьшается. В продольных пазах 6 за счет уменьшения площади проходного сечения скорость жидкости возрастает от 5 до 10 м/с. Встречно направленные струи соударяются друг с другом по центру выпускных пазов 6 и каждая пара струй образует в свободном пространстве в. плоскости перпендикулярной к продольной оси гильзы 5 плоский капель, имеющий угол раскрытия 180°. Все факелы в совокупности образуют вокруг устройства многоярусный венец к1апель, радиус которого в свободно.м пространстве превышает 3 м. Плотность орошения и количество образующихся ярусов (зон) зависит от числа выпускных пазов 6, выполненных по одной линии на поверхности гильзы 5 по ее длине, причем за счет расположения пазов 6 в щах.матном порядке исключается соударение капель между смежно расположенными факелами и ярусами и тем самым обеспечиваются условия максимальной дальнобойности капель. Форма образующихся ярусов зависит от расположения пазов 6. При их равномерном расположении на поверхности патрубка 1 каждый ярус будет иметь форму диска, а при неравномерном расположении - форму веера. Вместе с распыляемой жидкостью в устройство поступают механические примеси и ими постепенно зарастает сетка 9. Когда по этой причине давление перед устройством увеличится, а расход снизится до недопустимых величин, от сигнализаторов 14 и 15 давления и расхода поступит команда двухпозиционному автоматическому клапану 13, который открывается, и через нижнюю втулку 8 энергией давления жидкости уловленный шлам удаляется по трубопроводу 12 из устройства. При этом эффективная очистка сетки 9 от шлама без прекращения процесса распыления жидкости обеспечивается благодаря действию пружины 10, которая резко сжимается, сокращается в диаметре, в момент открытия клапана 13 из-за уменьшения перепада давления на сетке 9 и тем самым способствует срыву шлама с ее поверхности. После сброса шлама гидравлическое сопротивление устройства существенно уменьшается, давление жидкости снижается, ее расход увеличивается до нормальных значений и сигнализаторы 14 и 15 подают команду клапану 13 на закрытие. Проведенные опыты показали, что процесс сброса шлама из устройства длится не более 3- 6 с, а периоды времени между очередными сбросами зависят от концентрации механических примесей в распыляемой жидкости, размера ячеек и площади сетки 9 и производительности устройства. Для устройств, аналогичных яредложен-ному и действующих совместно, достаточно использовать один общий клапан 13 и сигнализаторы 14 и 15 (фиг. 4). Благодаря оснащению устройства автоматически действующим фильтром обеспечивается неограниченно длительная его работа без перерывов, необходимых для выполнения вручную работ по прочистке сопел от засорения, и, следовательно, высокая надежность действия. Очистка распыляемой жидкости от механических примесей имеет решающее значение для проведения с высокой эффективностью многих технологических процессов, например, в камерах орошения кондиционеров, в градирнях, при осуществлении мокрой очистки газов от аэрозолей, испарительного охлаждеиия оборудования и изделий, распылительной сушки растворов и суспензий, орошения растений растворами минеральных удобрений и т. д. Изготовление устройства с количеством ярусов факелов от 3-х и выше обеспечит производительность устройства свыше 10 т/ч. Одно из главных достоинств устройства- низкие удельные энергозатраты на диспергирование жидкостей, ибо этот.процесс осуш,ествляется за счет соударения соосных и встречно-направленных струй в условиях, когда ликвидированы факторы, отрицательно влияющие на образование факелов капель и их фракционный состав. Формула изобретения 1. Устройство для распыления жидкости, содержащее патрубок со сквозными радиальными отверстиями, соединенный одним концом с источником подачи жидкости, и распылительные сопла встречно-ударного действия, образованные выполненными на наружной поверхности патрубка продольными пазами, сообш,ающимися с радиальными отверстиями и охваченными гильзой с выпускными отверстия.ми, отличающееся тем, что, с целью обеспечения автоматического удаления примесей из жидкости во время работы устройства, оно снабжено расположенной внутри патрубка замкнутой сеткой с охватывающей ее пружиной, соединенным с вторым концом патрубка трубопроводом для слива примесей с установленным в нем двухпозиционным клапаном и связанными с последним си нализаторами давления жидкости на входе и ее расхода. 2.Устройство по п. I, отличающееся тем, что, с целью увеличения площади орошения, выпускные отверстия гильзы выполнены в виде поперечных пдзов, расположенных в шахматном порядке. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью получения монодисперсного характера генерируемых капель, отнощение ширины продольных пазов к их глубине выбрано в пределах от Г1 до 10:1. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 408511, кл. В 05 В 7/00, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 689738, кл. В 05 В 1/14, 1977 (прототип).

Фиг 1

А-А

ФигЪ