Распыливающий элемент

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфвз Сфветски кСфциалистическиаРеспублик в 825176.А. -ан, Ш.БеТонконогий и Н.П.Плахтий изоб теин ессннй оРДена ТРУДового КРасного ЗнамфйагоДТУВРСгвеннпыйуниверситет им. И.ИеМечникова,.,тр 1(71) Заяв РАСПЫПИВАЮЯИЙ НИзобретение относится к устройствам для разбрызгивания или распыления жидкостей или других текучих веществ с использованием ультразвуковых колебаний и може найти применение в технологических процессах, где жидкость используется в диспергированном виде, а также для распыления жидкостей в помещениях в санитарно-гигиенических целях.Известно устройство, содержащее цилиндрический корпус с дном, имеющим малое отверстие. Жидкость в виде пленки стекает по стенкам цилиндрического корпуса на дно. Сжатый газ, подведенный к отверстию дна, разрушает при выходе из него пленку и уносит образовавшийся аэрозоль в окружающее пространство череэ открытый верхний конец цилиндрического корпуса. Механизм действия такого устройства основан на возникновении турбулентного течения газа при истечении ив отверстия,а соответствующее этому вихревое:течение газа создает движение плен-,ки жидкости из периферии к центруотверстия, где непосредственно ужепроисходит разрушение пленки и укособразовавшегося аэрозоля восходящими потоками отработанного газа. Уси- .ление эффекта образования аэрозоляпроисходит в случае, если дно корпуса выполнено в виде тонкой металлической мембраны при прохождении газачерез отверстие в дне. Мембрана начинает колебаться, что способствует 1 чспергированню жидкости и образованию аэрозолей. Это не должно усиливать эффект распыления, посколькумалое отверстие (0,0005 дюйма Ой 1 мм)возбуждает в струе высокочастотноеакустическое колебание порядка сотникилогерц, а пластина, жестко укрепленная по окружности цилиндрическогокорпуса, имеет собственную частоту,значительно меньшую. Колеблющаясяне в резонанс с практически исчеза,8257 30 50 3ющей малой амплитудой пластина недолжна внести существенный вклад впроцесс формирования аэрозоля 1Однако производительность такогоустройства весьма ограничена, поскольку в основном она определяется размерами отверстия, а увеличение егодиаметра выше определенного можетнарушить механизм возникновениятурбулентности газа и направленное 10движение пленки жидкости к отверстию.увеличение количества отверстий неявляется радикальным, поскольку расположенные на разных расстоянияхот стенки сосуда отверстия будут 15"работать" в различных условиях, анекоторые из них возможно и в режиме"захлебывания".Цель изобретения - повышение производительности распылителя и улучше 20ние его эксплуатационных характеристик.Поставленная цель достигаетсяприменением известного пневматического мембранного генератора звука вкачестве распыливающего элемента в рас 25, пылителе жидкости.На чертеже изображен распылительжидкости, общий вид (сплошной линиейсостояние мембраны при отсутствии колебаний, пунктиро - ее крайни положения в режиме колебаний)Распылитель жидкости содержит мембрану 1, сопло 2, трубку 3, подводящую сжатый газ, коаксиальную ей трубку 4 с полостью для подвода жидкости.35Для защемления мембраны служит элемент 5.Распылитель работает следующимобразом,При поступлении сжатого газа в40трубку 3 часть мембраны 1, ограниченная периметром торца сопла 2, деформируется, образуя шаровой сегмент.Энергия сжатого газа в этом объемевозрастает до тех порпока не пре 45высит упругие силы, прижимающие мембрану 1. В этот момент мембрана 1теряет устойчивость, отрываясь отсопла 2, и через образовавшуюся кольцевую щель газ расширяется в атмосферу, Это приводит к падению давления в шаровом сегменте и мембрана 1под действием упругих сил приближается к торцу сопла 2, Ц 1 ель в динамике процесса, являясь по существу55высокочастотным кольцевым клапаном,под действием упругих сил мембраны1 и давления газа изменяет свою величину, что приводит к одновремен 6 4.ной модуляции скорости газового потока синхронно с частотой автоколебаний.Это обстоятельство является существенным и позволяет использоватьданный генератор в качестве распыливающего элемента,При подаче жидкости в коаксиальную трубку 4 она тонким слоем стекает по наклонной части плоскости ипопадает в область кольцевой щели (высокочастотного кольцевогб клапана),откуда осесимметрично истекающий газ,воздействуя на жидкость, разрушаетее сплошность, Одновременно потокгаза отбрасывает продукты разрушения жидкости на поверхность мембраны 1, ограниченной элементом 5 и1торцовой частью сопла 2. При этом энергия колебательного движения мембраны 1 передается частицам жидкости ив результате этого, а также усилениявоздействия акустическими колебаниями, происходит собственно диспергирование жидкости до размера аэрозольных частиц, которые выводятся из зоны их образования в окружающее пространство отработанным газом.Известное влияние на режим работы распылителя (преимущественно на частоту) оказывает жидкость за счет присоединенной массы, Это обстоятельство является хорошим критерием для определения оптимального расхода жндкости и практически легко управляется соответствующим изменением давления сжатого газа, В эксплуатационных условиях просто управлять дисперсностью аэрозоля (например, при изменении физических параметров жидкости), что достигается изменением степени поджатия торца сопла 2 к мембране 1. Производительность данного распылителя, размер аэрозоля, а также спектр распыления в пространстве в шйроком интервале можно изменять соответствующим выбором размеров устройства: диаметра мембраны и ее натяжения, диаметра торцовой части сопла и степени поджатия его к мембране.Для конкретного лабораторного образца распылителя получены следующие показатели его работы. Минутный расход диспергируемый до 30 мк жидкости составляет 1 л, Данный распылитель обеспечивает заполнение объема примерно 2 м . При этом диаметр мем825176 6мембрана, выполняется из высококачественной резины, которая легко заменяется.Формула изобретения и 3 косв Составитель А.Чал-Бедактор С.Тараненко Техред М,Рейвес Коррек сор Г, Назаров Заказ 2249 2 Тираж 762 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., одписное/5 Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная 5браны 0=30 мм, диаметр торцовой части сопла д=5 мм, поджатие Ь=8 мм, частота. колебаний с=2800 Гц и максимальный размах р части мембраны А - порядка 1 мм. Считая практически колебание этой части мембраны гармоническим, скорость ее для размаха 9 будет У=зги=1 ЮГ=12 Ж 2800= =17,5 м/с. Давление сжатого газа 0,2 кг/см , а расход его 20 л/мнн.2Предлагаемый расцылитель является более э 4 фектнвным устройством как по производительности, так и по конструктивным н эксплуатационным показателям и управлению его действием.Работоспособностьраспылителя высока, а наиболее уязвимый элемент -Применение пневматического мем- бранного генератора звука в качестве распьшнвающего элемента в распылителе жидкости. Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе1, Патент ВеликобританииВ 123827, кл. В 2 Г, опублик. 1968