Центробежное распыливающее устройство Советский патент 1982 года по МПК B05B3/12 

(54) ЦЕНТРОБЕЖНОЕ РАСПЫЛИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к сушильной технике, а более конкретно к устройствам по механическому распылению жидкотекучих материалов для обеспечения технологического процесса в распылительных сушилках с центробежным распылом, и может бцть использовано в химической, микробиологической и пищевой промышленности.

Известно центробежное распыливающее устройство, содержащее расположенный в защитном кожухе корпус с размещенным в нем встроенным приводом, на конце вала которого закреплен распыливающий диск, и систему подачи жидкости, соединенную с напорно-подающим устройством .

Недостатком известного распыливающего устройства является его низкая производительность (до 40 т/ч) обусловленная тем, что жидкость подают под малым давлением или самотеком на .диск, что, во-первых, не . обеспечивает равномерного распределения продукта по периферии и, вовторых, приводит к неоднородной плотности факела распыла, значитёль но влияющего на качество процесса сушки.

Как правило, в подобных распиливающих устройствах используют вертикальные приводы с частотой вращения 3000 об/мин и мсяцностью не более 200 кВт.

Создание более мощного привода для увеличения производительности превращается в сложную технического и технологическую проблему из-за

15

В известном распЕлливающем устройстве нельзя увеличить производительность и за счет увеличения давления подачи жидкости, так как при существующей системе подачи (подача

20 осуществляется по каналу в корпусе на основание диска) это приведет к разбрызгиванию жидкости и выбросу неразогнанных капель за периферию диска, что, в свою очередь, вызовет

25 нарушение заданных параметров процесса сушки.

Кроме того, недостатком известного устройства является и то, что изза высоких окружных скоростей в дис30ке возникает большой вентиляционный эффект, отрицательно влияющий на формирование факела распыла, и приводит к неоправданному расходу мощности привода, что, в конечном итйге, также снижает производительност Цель изобретения - повышение про изводительности без увеличения мощности привода. Эта цель достигается тем, что в центробежном распыливающем устройст ве, содержащем расположенный в защитном кожухе корпус с размещенным в нем встроенным приводом, на конце вала которого закреплен распыливающий диск9 и систему подачи жидкости соединенную с напорно-подающим устройством, вал выполнен со сквозным осевым отверстием, а распыливающий диск - с цилиндрической поверхностью по периферии, в которой выполне ны выпускные отверстия, и с внутрен ней полостью, при этом система пода чи жидкости выгЮлнена, в свою очередь, в виде размеченной в осев еж отверстии вала трубы, несущей на конце расположенные в полости диска в плоскости, перпендикулярной оси отверстия,, по меньшей мере, две изо гнутые распределительные трубки с коническими сужающимися насадками, установленными под углом к внутренней цилиндрической поверхности диск Такое выполнение системы подачи жидкости и распьшивающего диска обеспечивает сокращение крутящего м мента на валу привода, так как жидкость истекает из конических насадков на внутреннюю поверхность диска и фактически ее мощность суммируется с мощностью, затрачиваемой на вращение диска приводом. Таким обра зом, за счет дополнительной мощност развиваемой при истечении струи, дл получения необходимой мощности, затрачиваемой на распыл, можно уменьшить мощность привода и увеличить производительность. Кроме того, предложенное выполне ние диска изолирует его внутреннюю полость от попадания окружающего ei воздуха, что исключает возникновени вентиляционного эффекта, а следовательно, исключает непроизводительну трату мощности привода на его преод ление. На фиг. 1 показано центробежное распиливающее устройство, разрез на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (распыливающий диск и система подач жидкости). . Центробежное распиливающее устро ство содержит корпус 1 с опорным фланцем 2 предназначенным для уста новки и закрепления центробежного распылителя в рабочем положении. В корпусе 1 встроен статор 3 асинхронного электродвигателя, закрытый крыиками 4, и размещены подшипники 5. Ротор б электродвигателя насажен на вал 7, выполненный со сквозным осевым отверстием с( , и зафиксирован одним из подшипников 5 от осевого смещения.. В верхней части вала 7 над верхней крышкой 4 установлен -вентилятор 8, предназначенный для охлаждения злектродвигателя и других узлов и деталей устройства. Корпус 1 защищен кожухом 9, выполненным из коррознонностойкой стали fSfiK обеспечения стерильности продукта. К опорному фланцу 2 прикреплен кронштейн 10 для фиксации трубы 11, проходящей в отверстии cf Всша 7. Распиливающий диск 12 закреплен в нижней части вала 7 и имеет цилиндрическугз поверхность 13 по периферии с выпускными отверстиями S и полость в, Труба 11 заканчивается расширением 14, к которому крепятся расположенные в полости диска в плоскости, перпендикулярной оси отверстия о ,. по меньшей мере, два распределительные трубки 15. При необходимости установки большего количества трубок 15 они должны быть распс ложены равномерно по окружности. Распределительные трубки 15 заканчиваются коническими сужающимися насадками 16, расположенными под углом к внутренней цилиндрической поверхности диска, не превышающим ЗО между осью конической насадки 16 и внутреннеЯ образующей цилиндрической поверхности 13. В нижней части кронштейна 10 и верхней части вентилятора 8 выполнены канавки и выступы, создающие торцевое лабиринтное уплотнение 17, предотвращающее прохождение воздуха в зазор между валом 7 и трубой 11. Система охлаждения состоит из вентилятора 8, воздушных трактов 18 и 19 и отверстий 20 для выхода отработанного воздуха. На цилиндрической части диска 12 установлены сопла 21. Трубки 15 направлены в сторону вращения диска. Центробежное распыливающее устройство работает следующим образом. Жидкость напорно-подающим устройством (не показано), например центробежным насосом, подается в трубу 11, затем через расширение 14 и распределительные трубки 15 с коническими насалкс1ми 16 (фиг.2) со скоростью Vfl,, зависящей от величины давления в Системе подачи продукта, подается в распыливающий диск под углом oL к внутренней поверхности диска. Скорость истечения жидкости Ул, из насадок 16 ниже окружной скорости VH внутренней стенки корпуса диска 12. За счет разности скоростей УН и происходит формирование пограничного поверхностного слоя жидкости, который обеспечивает равномерное распределение зкидк.ости по периферии диска и равномерное истечение ее по всем соплам 21 с выпускными отверстиями 5. В отверстиях J жидкость приобретает абсолютную скорость V, как производную -радиальной скорости Vp и окружающей скорости наружной поверхности диска. При этом в соплах 21 происходит процесс формирования поверхностной пленки, которая за пределс ми корпуса диска paspjnaaeTCH и переходит в монодиспёрсную фазу.

Благодаря наличию скорости истечения жидкости Vg из конических сужающихся насадок 16 « массе жидкости образуется кинематическая энергия, приблизительно равная затратам мощности привода центробежного распылителя , для придания скорости жидкости от О до V(j в пограничном слое, чем достигается увеличение производительности центробежного распылителя. Тч1К как угол X не более ЗО и скорость пограничного слоя жидкости Vy, выше скорости V, то потери энергии незначительны при переходе жидкости с прямолинейного движения на криволинейное. Равномерность толщины пограничного слоя жидкости и равномерное истечение ее из сопел 21 достигается равномерным расположением распределительных трубок 15 с коническими насадками 16. Количество распределительных трубок 15 с наСсщками и их диаметр определяется расчетным путем исходя из требуемой производительности и возможностей напорно-подающего устройства и мощности привода центробежного распылителя.

Для отвода тепла от статора 3 электродвигателя, подшипников 5, вала 7, корпуса диска 12 используется принудительное воздушное охлаждение вентилятором 8. Образующийся от вентилятора 8 поток воздуха проходит по воздушным трактам 18 и 19 и выводится через отверстия 20 в опорном фланце 2.

Предлагаемое распыливающее устройство п.озволяет при давлении 135 кгс/см, мощностью привода 200 кВт, частоте вращения распыливающего диска 2960 об/мин, окружной скорости распыла 105 м/с и тремя распределительными трубками с коническими насадками обеспечить диапазон производительности от 35 до 120 т/ч без каких-либо конструктивных изменений

0 или переналадок, за исключением выбора и установки наиболее экономически выгодного для требуемой проиэ- . водительности напорно-поданнцего ройства (насоса) и сечений трубопро5 .водов..

Формула изобретения

Центробежное распыливакндёе устройство, содержащеерасположенный

0 в защитном кохсухе корпус с размещенным в нем встроенным приводом, на конце вала которого закреплен распылив ающий диск , и систему подачи жид-, кости, соединенную с иапор но-подаю5щим устройством, отличающеес я тем, что; с целью повышения производительности без увеличения мощности привода, вал выполнен со сквозным осевым отверстием, а распи0ливающий диск - с.цилиндрической поверхностью по периферии, в которой выполнены выпускные отверстия, не внутренней полостью, при этом система подачи жидкости, в свою очередь,

5 выполнена в виде размещенной в осевом отверстии вала трубы, несущей на конце расположенные в полости диска в плоскости перпендикулярной оси отверстия, по меньшей мере, две изо0гнутые распределительные трубки с коническими сужающимися насадками, установленными под углом к внутре1||ней цилиндрической поверхности диска.

Источники информации,

5 принятые во внимание при экспертизе

5 W

11SJ7

Жидкость