Способ распыления жидкостей

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСИИХРЕСПУБЛИК 091 С 50 В 05 В 5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОП 4 РЫТИИ(71) Институт прикладной ФизикиАН МССР(56) 1. Ливщиц И.Н., Моисеев В.ИЭлектрические явления в аэрозоляи их применение. М-Л., фЭнергияф1965., с. 98-1012. Авторское свидетельство ССМ 939107, кл. В 05 В 5/02 1980(54)(57) 1. спОСОБ РАСПЬШжния жиКОСТЕЙ, заключающийся в том, что газо.-жидкостную смесь пропускают через пористую .перегородку, воздействуя на смесь электрическиИ полем, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыщения стабильности распыла и обеспечения равномерности Факела, жидкость предварительно превращают в пар, который затем .частич. но конденсируют в порах. перегородки путем охлаждения последней, нри отношении обьема конденсата к объему пара от 0,05 до 0,5.2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что; с целью обеспечения возможности регулирования дисперсности распыла, охлаждение перегородки проводят с различной ин-; тенсивностью.Изобретение относится к способараспыления жидкостей в электрическом поле и может быть применено длякондиционирования воздуха, аэроэольтерапии, электрической зарядки инейтрализации заряженных предметов. 5Известен способ распыления жидкости, заключающийся водновременномвоздействии потока газа и электрического поля на жидкость, пропускаемуюсквозь пористую перегородку. Жидкость, пропускаемая сквозь пористуюперегородку, на выходе из нее попадает в радиальную, струю воздуха, кото рая направляет. ее к коронирующей кромке, где и происходит диспергированиеи зарядка жидкости 1,Недостатком этого способа явля.ется то, что поверхность взаимодействия жидкости с газовым потоком .мало развита. Так как диспергирование происходит на кромке диска, тофакел аэрозоля имеет кольцеобразноесечение, а.,не круговое, более предпочтительное при нанесении покрытий.Кроме тогор лри использованииэлектропроводной жидкости под высоким напряжением оказывается магистраль. подачи жидкости и,примыкакщееоборудование, что создает опасностьдля обслуживающего персонала.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту является способ распыления жидкостей, заключающийся втом, что газо-жидкостную смесь про.пускают через пористую перегородку35воздействуя на смесь электрическим полем 12.Благодаря этому взаимодействиегаза с жидко,"тьв происходит внутриперегородки, что увеличивает эффек- ,4 Отивность дислергирования и обеспечивает факел. круглого сечения.НЕдостатком данного способа является необходимость в дополнительном оборудовании, дозирующам подачу газа и жидкости, потребностьв компрессорах. Рабочие жидкостидолжны быть предварительно очищены,иначе пористая перегородка будетпостепенно забиваться, что приведет к нестабильности процесса распыпа и неравномерности факела. Цель изобретения -повыцение стабильности распыла и равномерности файела. 55Поставленная цель достигается тем, что,согласно способу распыления, .жидкостей, заключаюцемуся в том, что газо-жидкостнув смесь пропускают через пористую лерегородку, воэ действуя иа смесь электрическим по-., лем, жидкость предварительно. превращают в лар, который затем частично конденсирувт в, парах перегородки путем охлаждения последней, при отно кении объема конденсата к объемупара от 0,05 до 0,5.Для обеспечения возможности регулирования дисперсностй распылаохлаждение перегородки проводят сразличной интенсивностью. Сконденсированная из пара жидкость чистаяи не приводит к закупорке пор, чтообеспечивает равномерность факелаи стабильность распыла.Осуществляют способ следующимобразом.,Через пористую перегородку, ко-,торую охлаждают, например, с помощьюзмеевика и на которую подают высокое,напряжение, пропускают пар рабочейжидкости, который частично конденсируется на охлажденных стенкахпор.Часть неконденсируемого пара. прорывается сквозь перегородку, взаимодействуя в порах с конденсатом. Таккак скорость пара в порах большескорости конденсата на их стенках,то пленкаконденсата разрываетсяи на выходе из перегородки диспергируется на мелкие частицы. При этомчастицы приобретают контактный электрический заряд и переносятся ло силовым линиям электрического поля поддействием его пондеромоторных сил.Изменением величины и знака прило.женного напряжения регулируют знаки величину заряда электроаэрозоля.Интенсивность койденсации парав порах перегородки устанавливаюттаким образом, чтобы объем конденсата в порах не превышал объем ларав них. Только в этом случае обеспечивается стабильность процесса распыления. Если же объем конденсатав порах станет .болыае объема нара,то последний не проскальзываетвдоль конденсата, а вытесняет его.При этом процесс,распыления,перехо.дит в процесс струеобразования. интенсивность конденсации регулируют путем регулирования режима охлаж-, дения. Чем ниже температура перего-:., родки, тем больще интенсивность конденсации и, следовательно, тем ниже дисиерсиость,распыла, и наоборот. Регулирование интенсивности кои 3 еисации осуществляют в пределах соотно- юения объема конденсата в перегород-ке к общему объему пор от 0,05 до 0,5. Нижнее, значение величины этого соотношения,обусловлеио условием иа" чала процесса распыления, а верхнее- переходом процесса .распыления в процесс струеобраэования., На чертеже представлена экспериментальная установка.установка состоит иэ термостойкого диэлектрического стакана 1, частично заполненного водой 2 и установ- ленногЬ на металлической опорной плите 3, Стакан герметично закрывавт1053887 сверху пористой перегородкой 4 нзнержавеющей стали с помощью резиновой прокладки 5, Над пористой перегородкой с воэможностью перемещенияв направлениях стрелок Ь и И устанавливают металлический змеевик б, 5соединенный с термостатом прн помощи диэлектрических шлангов 7. Понаправлению стрелокхладоноситель трансформаторное масло) циркулирует из термостата,в змеевик 10и обратно. Пористую перегородку 4с помощью диэлектрической нити 8подвешивают к дннамометру 9 со шкалой 10, Под плитой 3 помещают спиртовку 11. Высокое. напряжение подают 15на клемму 12, подключенную к порис-той перегородке 4.Прн приложении усилия на змеевикв направлении стрелки Б происходитплотная герметизация стакана 1 с прокладкой 5 и обеспечивается хорошийконтакт пористой перегородки 4 созмеевиком б. Если на змеевик усилиенаправлено .по стрелке Б , то ста-кан 1 разгерметизируется, а пористая перегородка 4 свободно висит надинамометре 9 что дает. воэможностьизмерить ее вес по шкале 10.,С помощью спиртовки 11,жидкость 2в стакане 1 доводят до кипения и.превращают в пар. При прохожденииЗочерез поры перегородки 4охлаждае-,мый змеевиком .6 пар частично конден"сируется. Интенсивность конденсациирегулируют путем изменения темпера-.туры хладоносителя в термостате. О 35 Соотношение объема конденсата .в перегородке к объему пор Показатели О;50 0,05 . 0,25 0,60 О, 01 Дисперсность,1 мкм4 , Стабильность процесса распыления40,030 0, 200 0,6012 Распыление Процесс не происхо стабильдит ный Процесс .стабильный Струеобразо- ванне Процессстабильный этом частички переносят по силовым линиям поля, образуя направленцый поток электроаэрозоля. Э отсутствии. поля частички разлетаются на определенную высоту, затем оседают под действием гравитационного поля.Таким образом, использование предлагаемого способа позволит создать управляемый поток электроаэрозоля с очищенной дисперсной фазой и с регулируемой дисперсностью. Факел распыла равномерный, процесс распыления стабилен,Тираж 689 Подписное Филиал ППП "Патент 1 г;Ужгород,ул.Проектная,4 Как видно из таблицы, процесс ста-. .5 О билен при 0,05 с фЖс 0,5. В этих., 3 Мпределах,дисйерсностьизменяется в 15 раэ, что . указывает на возможность . регулирования дисперсности распила путем регулирования интенсивности конденсации. В прототипе максимально,цостигаемая дисперсность.составляет для воды около 0,05 1/мкм, т.е. ак,= 20 мкм.кроме того, на клемму 12 подают высокое напряжение 20,кВ . ПриВНИИПИ Заказ 8973/7 величине интенсивнЬсти конденсациисудят по весу пористой перегородки 4.Для этого определяют вес конденсата Р н в перегородке по формулеРкин = Рмокр,юер Роук. пер Ргде Р- вес мокрой перегородкипри данной интенсивности конденсации, Н;Рск зер - вес абсолютно сухой перегородки (2,98 Н),Далее определяют объем конденсата в перегородкеконьЧэ - ,Ь 4где р - плотность воды при температуре конденсации,кг/м,Я - ускорение свободного падения (9,81,м/с )Общий объем пор в перегородкесоставляет Чзор = 1,88 10м. Вэкспериментах определяют дисперсность распыла в зависимости от соотношениЯ ЧкЧЧ , ДлЯ этого в чашки Петри, покры.ые внутри:тонкимслоем касторового масла, осаждаютаэрозоль, затем добавляют тонкийслой трайсуорматорного масла дляпредотвращения испарения осевшихчастиц. С помощью микроскопа определяют средний размер частицц ,мкм.Дисперсность определяют по формулеОср3Результаты экспериментов представлены в таблице,