Способ распыления жидкостей и расплавов

Союз СоввтснихСоциалнстичвсинхРеспублик ОП ИСАНИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВУОРСХО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 884860(23) П рнорнтет В 22 Г 9/08 Ъвудврстввкяы 6 коиятвт СССР ао двлви кзвбретвяя 11 и втврытк(53) УДК 621. 762. .224(088,8) Дата опубликования описания 30. 11. 81 Б.Д. Фишман, М.Б. Фишман, С.Г. Коротков, Ю,А. Пономарев, А.И. Сизов, В,Н. Славянинов и В.Н, Усков(72) Авторы изобретения Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе и Ленинградскиймеханический институт(54) СПОСОБ РАСПЫЛЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ И РАСПЛАВОВ Изобретение относится к порошковойметаллургии, а именно к получению порошков, и может найти применение прйгрануляции шлака, распылении топлива,воды и пр.,Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ распыления материаланаправленными перпендикулярно ему поодной оси струями распылителя 11,Недостатками этого способа являются низкая эффективность процесса ималая доля мелких частиц в готовомпродукте,Цель изобретения - повышение эффективности процесса и доли мелких частиц в готовом продукте.Указанная цель достигается тем, что в способе распыпения, включающем разделение распыпяемого материала направленными перпендикулярно ему по одной оси струями распыпителя, жидкость или расплав подают в зону взаимодействия струй распылителя. При соударении встречных струйэнергоносителя, например газа наибольшая концентрация энергии сосредоточена в месте соударения. Отработанный газ рассеивается в окружающеепространство во всех направленияхпо радиусам, образуя расширяющуюсягазовую оболочку, напоминая по фор:ме эллипсоид вращения, сфероид ит.п. Скорости таких газовых потоков 10невелики и резко уменьшаются по мере удаления от точки соударения.Струя распыляемого вещества поступает в центр соударения струй распылителя. Попав в зону соударения, Юструя распыляемого вещества разрушается на мелкие капли, которые разлетаются из эоны распыления в верх-.нюю часть газовой оболочки со скоростью чуть больше скорости газовойсреды (так как часть энергии передана на удаление продуктов распадаструи из эоны распыления). Иелкодисперсные частицы падают вниз под25 действием силы тяжести. При этом в разрушении участвуют,вибрационные силы возникающие при соударении газовых струй,На фиг. 1 изображена схема распы ления свинца 1 на фиг. 2 - то же, во" дыП р и м е р 1. Распыление свинца иэ выходного отверстия металлоприемника 1 диаметром 20 мм. 0Подают расплав свинца, температура которого, составляет 400 С. Струя 2 расплава поступает к месту слияния воздушных струй, вытекающих под давлением 10 ати,из сопел 3 диаметром 15 15 мм, направленных навстречу друг другу. Расстояние между встречными соплами может меняться от 50 до 100 мм, При попадании в зону взаимо" действия струя расплава полностью 20 затормаживается и разрушается на мел кодисперсные капли, которые разлетаются по траекториям 4. В результате расраспыпения получаются частицы размером до 300 мкм.Изменяя скорость падения струи и расхода расплава (эа счет изменения высоты падения или давления расплава перед истечением из стакана), ско" рость истечения и расход энергоносителя, а также расстояние между встреч-. ными соплами, можно регулировать дисперсность распыленного продукта.П р и м е р 2 . Распыление воды.Вода вытекает из трубки 5 диамет 35 ром 5 мм и под действием силы тяжести струей 2 поступает к месту соуда-рения воздушных струй, вытекающих гЬд давлением 1,5 ати из сопел 3 диаметром 5 мм установленных под, трубкой 5 вФ,40 горизонтальной плоскости по одной оси навстречу друг другу. Расстояние между выходными отверстиями воздушных сопел 3 составляет 50 мм, а трубка удалена от них на расстояние 50 мм.45 При попадании струи воды в зону соударения воздушных струй вода распыляется с образованием тумана. Капли воды имеют размер менее 40 мкм.Предлагаемый способ дает возможность распылять любые расплавы (лег коплавкие, тугоплавкие) для получения металлических порошков и любые жидкости (воду, топливо), что может йайти применение в холодильной, газоочистной химической промышленности, а также для интенсификации процессов горения и образования горючих взрываемых веществ в больших объемах для мощных двигателей и перспективных направлений использования взрыва распыленных топливо-воздушных или топливо-кислородных смесей. В результате применения предлагаемого способа размер получаемых частиц меньше, чем в известных при тех же давлениях энергоносителя, доля мелких частиц в готовом продукте больше. Это получается за счет того, что распылитель подают двумя и более потоками навстречу друг другу, что увеличивает энергию разрушения, Доля энергии, идущей на разрушение частицувеличивается, так как при слиянии встречных потоков газа возникает вибрация газа в месте слияния струй, что способствует большему дроблению. КПД процесса определяется как отношение энергии, затраченной на образование новых поверхностей к мощности знергетической установки, вырабатывающей энергоноситель (мощность компрессора). Поэтому, чем меньше части, тем выше КПД процесса. Следовательно, при более низких параметрах энергоносителя (газа) можно получить такое же качество дисперсного продукта, как при более высоких по сравнению с известными способами, что приводит к снижению затрат на изготовление единицы продукции и, соответственно, к повышению производительности труда.Формула изобретенияСпособ распыления жидкостей и расплавов, включающий разделение распыляемого материала направленными перпендикулярно ему по одной оси струями распылителя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения эффективности процесса и доли мелкихчастиц в готовом продукте, жидкостьили расплав подают в зону взаимодействия струй распылителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Японии У 48-30551,кл. 12 С 242, опублик. 21,09.73,884860 Ф,г Ъ фдве ещФи тель Г.М.Рейвес бовс Кий Состаактор А. Лежнина Техред писное акаэ 0378/14 Тираж ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035 Москва, Жд фил7 аушска 8 2 Подо комитета СССРй и открытийР я наб. д, 4/5ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4