Способ диспергирования жидкости и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК н 50 В 05 В /26 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИС ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМ ТЕЛЬСТВ 666073/23-055.11.835.07.85. Бюл.26. Л. Душкин и А. И.осковский ордена Лерьской Революции авим. Серго Орджоники6.069.83 (088,8)атент США3469394(21) 3 (22) 2 (46) 1 (72) А (71) М Октяб ститут (53) 6 (56) П 1965. Коломецевнина и орден ационный и зе кл. 60 - 3906,СССР979.ГИРОВАНИЯВО ДЛЯ ЕГО ния жидкости, сиальный поток м потоком гаем полученной отличающийся дисперсн ости, потоком газа рости ее газоАвторское свидетельство775516, кл. В 05 В 7/26,(57) 1. Способ диспергировазаключающийся в том, что акжидкости смешивают с первьза с последующим распыленисмеси вторым потоком газа,тем, что, с целью повышениясмесь жидкости с первымускоряют до достижения ско,Я 01166835 А вой фазы скорости звука в чистом газе, а после ускорения перед распылением вводят по периферии дополнительный поток газа.2. Устройство для диспергирования жидкости, содержащее корпус с размещенной в нем аксиально жидкостной форсункой, переходящей в камеру смешения с выходным соплом, окруженную газовым коллектором с радиальными отверстиями, сообщающимися с камерой смешения, и каналами, сообщающимися с источником подачи газа и атмосферой на выходе из сопла, отличающееся тем, что, с целью повышения дисперсности, камера смешения выполнена с сужающимся в направлении к соплу участком с последующим его расширением, при этом каналы через газовый коллектор сообщены с началом участка расширения а диаметр Е участка расширения выполнен равным 1,4 - 1,7 диаметра участка сужения.3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что участок расширения выполнен равным 5 - 10 его диаметров.11Изобретение относится к технике диспергирования жидкости в энергетике и химической технологии,Цель изобретения - повышение дисперсности. На чертеже изображено предлагаемое устройство для реализации способа, общий вид,Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с размещенной в нем аксиально жидкостной форсункой 2, подсоединенной штуцером 3 к источнику подачи жидкости, форсунка переходит в камеру 4 смешения, окруженную газовым коллектором 5 с радиальными отверстиями 6, сообщающимися с камерой смешения, В жидкостной форсунке 2 размещен завихритель 7.Камера 4 смешения выполнена с сужающимся в направлении к соплу 8 участком 9 с последующим его расширением, образованным коллектором 10 с продольными каналами 11, сообщающимися со стороны выхода из сопла с атмосферой, а с другой стороны - с началом участка расширения. Каналы 11 сообщены через радиальные отверстия 12 с газовым коллектором 5. Коллектор 5 соединен подводом 13 с источником подачи газа. Участок расшире-. ния выполнен с диаметром, равным 1,4 - 1,7 диаметра участка сужения. Кроме того, участок расширения выполнен равным 5 - 10 его диаметров.Устройство, осуществляющее способ диспергирования, работает следующим образом.Жидкость подают через штуцер 3 с завихрителем 7 в камеру 4 смешения. Газ подают через подвод 13, а затем через радиаль.ные отверстия 6 направляют в камеру смешения, При этом расход газа подбирают таким, чтобы в участке 9 сужения установилась скорость газа, равная скорости звука в чистом газе. При этом двухфазный поток, образованный завихрителем 7, приобретает кольцевую структуру, т. е. большая часть жидкости движется в виде пелены по периферии. В участке расширения газ ускоряется с образованием скачка уплотнения вколлекторе 10, это мощное возмущение газовой фазы интенсифицирует процесс дробления пелены, Процесс усиливается еще и тем, что под жидкую пелену с периферии дополнительно подают газ.66835 5 1 О 15 го 25 зо 35 40 45 2Так как каналы 11 коллектора 10 соединены с атмосферой, то газ на наружную поверхность поступает в определенном количестве, а именно в таком, чтобы в камере расширения образовывался критический двухфазный поток, расход которого не зависит от давления в пространстве распыления, Так как дополнительный расход газа подают в корневое сечение истекающей из камеры 4 смешения струи, где газовый поток сверхкритический, то этот расход не влияет на расход через сужения. Такая организация процесса позволяет создать в канале форсунки два критических потока: кольцевой структуры после камеры смешения 2 и дисперсной структуры на выходе из камеры расширения. Для этого сперва поток разгоняют до скорости звука в газовой фазе, затем смесь расширяют тем, что, во-первых, внутренний диаметр коллектора 10 выполнен большим диаметра участка сужения в 1,4 - 1,7 раз, что соответствует увеличению площади проходного сечения в 2 - 3 раза, вовторых, добавлением газа и одновременным дроблением пелены. При этом скорость звука гомогенной дисперсной среды меньше сокорости звука в кольцевом потоке, Чтобы обеспечить высокую скорость газа в камере 4 смешения отверстия в ней, сообщающиеся с подводом 13, выполнены большими, чем отверстия на участке расширения в 2 - 3 раза. Уменьшение юлощади проходного сечения участка сужения камеры 4 смешения относительно внутреннего проходного сечения коллектора 10 в 2 - 3 раза (или 1,4 - 1,7 отношение диаметров) также обеспечивает создание критического дисперсного потока: При меньшем, чем в 2 раза, отношении площадей (при 1,4 отношении диаметров) не образуется дисперсный поток из-за слабого дробления пелены, а при отношении большем, чем 3 раза (при 1,7 отношении диаметров) для образования критического потока необходим неоправданно большой расход дополнительного газа. Длина коллектора (участка рас-ширений), равная 5 - 10 его внутренних диаметров, обеспечивает создание дисперсного потока. При длине меньше, чем 5 внутренних диаметров, есть вероятность сохранения пелены без дробления, при длине большей, чем 10 внутренних диаметров существенна коагуляция капель и возрастают потери давления за счет трения.Составитель В. Ляпина Редактор Т, Парфенова Техред И. Верес Корректор Е. Рошко Заказ 4358/9 Тираж 689 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4