Распылитель Л.И.Рабиновича Советский патент 1982 года по МПК B05B7/24 

Изобретение относится к устройствам для распыления в виде тонкодисперсного факела или в виде капель особо загрязненных, с крупными и мелкими взвешенными частицами жидкостей в условиях, когда засорение и остановка работы распылителя нежелательны, а сколько-нибудь частная чистка распылителя невозможна. Областью применения может оказаться сельское хозяйство, химическая и атомная промышленность и другие отрасли в тех случаях, когда нужны распылители или капельницы, способные самоочищаться от взвешенных в жидкости загрязняющих частиц.

Известен распылитель, включаквдий корпус с верхней пористой крышкой, присоединенный к источнику распнлляемой жидкости 1.

Сверху на крышку подают распыляемую жидкость, под крышку - сжатый .газ. Проходя через поры, газ распыляет жидкость и уносит ее в виде тонкодисперсного факела.

Недостатком его является необходимость использования сжатого газа.

Кроме того, на пористой крышке по мере распыления жидкости остается и постепенно накапливается все большее

и большее количество крупных частиц, которые были ранее взвешены в распыляемой жидкости (мелкие частицы уносятся с факелом). Если жидкость сильно загрязнена, очень скоро вся пористая крышка полностью перерывается толстым слоем указанных крупных частиц, и работу распылителя необходимо прекратить до полной очистки, что

10 делают вручную. Это не всегда возможч но, часто и вообще неприемлимо.

Известен также распылитель, содержащий корпус с наклонной пористой крышкой и источник распыляемого ве15щества 2 .

Такой распылитель является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

20

Недостатками известного распылителя являются малая зффективность процесса распыления и малая область применения. Обязательна потребность в дополнительном источнике сжатого га25за и системы подводящих пневмосетейтрубопроводов. И то, и другое очень существенно усложняет, удорожает распылитель, снижает экономичность и эффективность процесса распыления,

30 ограничивает область применения. -Целью изобретения является повышение эффективности процесса распыления и расширение технологических возможностей. Цель достигается тем, что распыл гель, содержащий корпус с наклонной пористой крышкой и источник распыля емого вещества, снабжен размещенны;й и между корпусом и источником распыляемого вещества герметичной емкостью и пневматическим объемным до затором,. имеющим обратныйклапан и переливную трубку, соединяющую полость дозатора с герметичной емкость Кроме того, корпус снабжен пористым вкладьшем, расположенным в выполнен ном в нем углублении, одна из стенок которого является продолжением наклонной пористой крьяцки. Угол наклона вкладытяа превышает угол наклона пористой крышки. Распылитель снабжен грязесъемником размещенным в полости пневматического объёмного дозатора, и отражательным экраном, установленным над пористой крышкой. На фиг. 1 изображен предлагаемый распылитель, общий вид; на фиг. 2 - распылитель в аксонометрии; на фиг. 3 - схема процесса распыления; на фиг. 4 - отражательный экран для по лучения многорядного канального факе ла; на фиг. 5 - распылитель с отражательным экраном; на фиг. 6 - распылитель для аэропонного выращивани растений. Распылитель содержит герметичный корпус 1 с наклонной пористой крышкой 2 и источник 3 распыляемого вещества (жидкости), соединенный с кор пусом 1 через насосную установку 4 посредством трубопровода 5. В качестве насосной установки 4 может быть выбран насос внутреннего сгорания Гемфри. Корпус 1 и крышка 2 -наклонены к горизонту под углом QL . Крышка 2 может быть выполнена из мёталлокерамической пластины, ленты из пористого полиэтилена, синтетичес кой многослойной ткани с внутренним каркасом из металлической сетки и т Д. Размер пор D, пористой крышки 2 (см. фиг. 5) диаметром 0,02-0,2 мм достаточен для прохода воздуха под давлением, но не допускает прохода через них даже самой чистой жидкости под давлением. Кроме того, распылитель снабжен размещенными между корпусом 1 и источником 3 распыляемого вещества гер метичной емкостью 6 и пневматическим объемным дозатором 7, имеющим обратный клапан 8 поплавкового типа и переливную трубку 9, соединяющую полость дозатора 7 с герметичной емкостью 6. Корпус 1 соединен с верхней частью емкости 6 трубкой 10 и посредством шарнира 11 для обеспечения возможности вращения корпуса вокруг горизонтальной оси. Герметичная емкость 6 установлена вертикально, имеет коническое дно 12 и сообщается с атмосферой через выходное отверстие 13 с обратным клапаном 14. Кроме того корпус 1 снабжен порис.тыМ вкладышем 15 из гигроскопичного материала (микропористой резины, поролона и т.д.) в выполненном в нем . углублении 16, одна из стенок которого является продолжением наклонной по- ристой крышки 2. Угол |3 наклона вкладыша 15 превьпяает угол ci наклона порисгой крышки 2 ( р ел) . Распылитель также снабжен грязе съемником 17, размещенным в полости пневматического объемного дозатора 7 и отражательным экрана 18с термоизоляцией 19, установленной над пористой крышкой 2. Грязесъемник 17 имеет диск 20, поджимаемый к слмвному отверстию 21 пружиной 22, закрытой колпачком 23. Полость дозатора 7 соединена трубкой 24 с корпусом 1 и имеет обратный клапан 25. Нижний конец трубки 4 в полости дозатора 7 расположен на расстоянии мм ниже верхнего уровня пере|Ливной трубки 9, величина h определяет дозу выдаваемой жидкости. I Корпус 1 имеет механизм 26 (например винтовой) для изменения и фиксирования угла наклона корпуса 1. В некоторых случаях корпус 1 может быть выполнен с дополнительным углублением 27, в котором размещен дополнительный пористый вкладыш 28, верхняя поверхность которого наклонена к горизонту под острым углом Jj , а дно дополнительного углубления 27 имеет один или несколько рядов отверстий 29 для выхода капель жидкости. Трубка 30 с обратным клапаном 31 соединяет углубление 16 с емкостью 6. Распылитель работает следукадим образом. Насосная установка 4 забирает из источника 3 распыляемую жидкость, с помощью грубого фильтра (предохранительной сетки) отделяет особо крупные взвеси и мусор, способные засорить трубопровод 5, трубки 9,10 и 24 (но не капельницы), а затем импульсно, 3-15 импульсов в минуту, под давлением подает ее в сеть трубопровода 5. В распылителе жидкость стремительно поднимается по стрелке А, подъем уровня жидкости происходит импульсно, динамично, в очень короткий срок, как бы взрьшообраэно, так как применен насос внутреннего сгорания в качестве насосной установки 4. Жидкость подается со скоростью . 3-15 импульсов в минуту, подъем по стрелке А происходит стремительно, имеет место большая разница диаметров емкости б и трубок 10 и 24. Кроме того, пористость крышки 2 сравнительно невелика, диаметры ма лы, т.е. крышка представляет собой значительное сопротивление импульсно му взрывообразному нарастанию давлеНее это ведет к тому, что утечки по трубке 24 можно сделать небольши4ИИ, не препятствующими нарастанию да ления в емкости 6. Жидкость через трубку 9 переполняет дозатор 7,. поднимается по трубке 24 малого диаметра (3,5-5 мм) в корпус 1 и равномерным, постепенно утончающимся слоем стекает вниз по стреле Б. Клапан 14 закрывается, давление в емкости 6 им пульсно нарастает до 0,3-5,0 атм/ сж тый воздух по трубке 10 поступает в корпус 1 под пористую крышку 2, проходит через многочисленные поры диаметром О,- в слое воды струйка сжатого воздуха из-за внезапного падения давления многократно расширяется,тур булизирует слой, отрьшает от него мельчайшие частицы воды, уносит ик вверх в виде факела по стрелке В, ко торый используется для полезных целей, например для подкормки корней растений (см. фиг. б) при аэропонном способе их выращивания. Остатки жидкости по трубке 30 стекают в емкость б для повторого использования. В тех случаях когда распылитель должен вЕлдавать распыляемую жидкость в режиме капля за каплей (капель ный способ орошения растений), используют экран 18. Частицы жидкости ложатся на экран 18 и постепенно укрупняются до размера капель. Достигнув критического размера, капли-скатываются вниз по стрелке Г. Если углубление 27 имеется, то капли аккуму лируются в материале вкладыша 28, а затем жидкость постепенно и равномер но стекает вниз в виде капель через отверстия 29. Процесс (расходы, пара метры импульса и т.д.) подбираются так, чтобы почти вся жидкость (9395 % ее) в виде факела В перешла на экран 18, избыток ее стек по поверхности вкладыша 15, остаток полностью поглотился материалом вкладыша 15 и стек по трубке 30 в емкость 6 (когда упадет давление в емкости б до атмос . ферного) для повторного использования. Жидкость из дозатора 7 не может пройти в корпусе 1 из-за поплавкового клапана 8, перекрывающего трубку 10 при высоком уровне жидкости в доэаторе 7. Трубка 24 не забивается му сором, поскольку ее диаметр существенно больше размеров взвешенных в жидкости частиц. Расход жидкости определяется расчетным и эксперимен- j тальным путем. При прекращении импульса и падении давления в трубопроводах 5 жидкость в емкости б стремительно падает вниз до повторного импульса. Через открывшееся отверстие 13 в емкость б входит атмосферный воздух. Избыток жидкости из дозатора 7 стекает в емкость б, оставляя перапгод уровней (дозу) для последукяцего импульса. 1 К числу важнейших преимуществ относится то, что автоматически осуществляется окончательная очистка жидкости от взвешенных примесе й. Происходит это так. Струйки, сжатого воздуха имеют очень малый диаметр, определяемый диаметром D,, пор и параметрами сжатого воздуха. Поэтому в капельках факела В могут содержаться лишь частицы механи-1еских взвесей, существенно меньшие размеров самих капелек факела, не превышаюдих 0,1-0,2 мм. Следовательно, размеры взвесей измеряются всего лишь десятками микрон. В слое на поверхности крьшжи 2 остаются все более крупные взвеси, которые стекают вниз. Мелкие взвеси в каплях, стекающих по стрелке Г, выпадают по стрелке Г, Размер капель можно регулировать величиной отверстий 29 (если есть углубление 27) или путем изменения угла (чем больше угол, тем меньше размер капель). Чтобы очистить дозатор 7, достаточно снять колпачок 23 и несколько раз нажать на грязесъемник 17. Вся грязь стекает в большую емкость б. Такая операция делается без разбирания распылителя и крайне редко, чаще всего во время профилактических и текущих ремонтов. Углы р и у подбирают так, чтобы частицы соскальзывали вниз, т.е. были бы больше углов естественного откоса. Поскольку пространство над крьпякой 2 надежно закрыто экраном 18 с термоизоляцией 19, испаряемость частиц и капель на внутренней стороне экрана 18 сводится к минимуму. Здесь имеет место атмосфера высокой влажности и затруднен теплообмен. На фиг. б показан распылитель, применяемый для аэропонного способа выращивания растерши. В этом случае экран 18 не устанавливается. Распылитель с экраном 18 может быть использован для капельЯого орошения растений, которое очень прогрессивно в засушливых южных регионов. Применение такого распылителя резко сни2кает требования к предварительной

очистке жидкости от взвешенных в ней частиц.

Формула изобретения

1.Распылитель, содержащий корпус с наклонной пористой крышкой и источник распыляемого вещества, о т л и чающийс я тем, что, с целью повышения эффективности процесса распыления и, расширения технологических возможностей, он снабжен размещенными между корпусом и источником распыляемого вещества герметичной емкостью и пневматическим объемным дозатором, имеющим обратный клапан и переливную трубку, соединяющую полость дозатора с герметичной емкостью

2.Распылитель поп.1, отличающийс я тем, что корпус снабжен пористым вкладышем, расположенным в выполненном в нем углублении, одна из стенок которого является продолжением наклонной пористой крышки.

3.Распылитель по п.I и 2, о т личающийся тем, что угол наклона вкладыша превышает угол наклона пористой крышки.

4.Распылитель по п.I, о т л и чающийс я тем, что он снабжен грязесъемником, размещенным в полости пневматического объемного дозатора, и отражательным экраном, установленным над пористой крышкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 483091, кл. А 01G 31/02, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 657859, кл. В 05 В 7/24, 1976 (прототип) .

фиг..

о о

о о