Способ импульсного распыления жидкости и устройство для его осуществления

ЕГЕ НИЕ КО сится к перерабеи может быть исгиях, включающих ед и суспензий для анесения на обрабаа также для распы- ических установках; аспыле-.и, генеических тьударпульащее ОПЛОМанов- орпуОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторскос свидетельство СССРМ 1480882,кл, В 05 В 1/08, 1988.(54) СПОСОБ ИМПУЛЬСНОГО РАСПЫЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ И УстРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование: нанесение распыленных жидких сред и суспензий на обрабаты-,ваемые поверхности для выпаривания исушки, распыление топлива в энергетических устаноках. Сущность изобретения:ударные волны разрядов преобразуют в Изобретаие отнс тывающим отраслям пользовано в техноло распыление жидких ср выпаривания и сушки, н тываемые поверхности, ления топлива в знергет Известен способ импульсного рния жидкости путем подачи жидкострирования в ней искровых электрразрядов и накладывания на жидкосных волн разрядов,Известно также устройство для исногп распыления жидкости, содер,полый корпус с патрубком подачи ираспыления жидкости и электроды, уленные с межзлектродным зазором и 9) .5.9 17 ф т 5 51.,пучки плоских гидроакустических волн и направляют последние в зону распыления. гьИДКОСТЬ ПОДаЮТ В ЗОНС ЗКУСТИЕСКОИ ТЕНИ. Разряды повторяют через интервалы време/ни, выбранные не больйими отношения длины гидроакустических волн разрядов в жидкости к удвоенной скорости подачи жид - кости в зон распыления, Кроме того, устройство снабжено соосно размещенными в корпусе гараболическим рефлектором и концентратором всл, акустические Ос.ф; которых награвлень в сторону сопла. Злек 1- роды установле;ы в фокусе рефлеСтора волн. Патрубок подачи жидкоти расположен в зоне акустической тяги рефлектора Волн, Сопло распыления жидкости соединено с корпусом посредством шланга, 2 с.п. ф-лы, 2 ил. е и соединенные с источником импульсоока. тНедостатком известных технических решений являстся низкая эффективность распыления жидкости и повышеннье знер. гетические затраты пр зцесса, функциналь-. ные возможности ус 1 Оойства Ограничень,Недостатки Обусловлены тем, что удгрныс волны разрядов накладывают равно. мерно на весь обьем жидкости в корпусе, а повторение разрядов не согласовано со скоростью подачи струи жидкости в зоне распыления.Электроды устройства установлены непосредственно в корпусе, не имеОщем рефле,тора и концентратора волн, причем патрубок подачи жидкости расположен в зоне прямого деиствия ударнь,х волн разря 1745357дов, а сопло соединено непосредственно скорпусом.Цель изобретения - повышение эффективности распыления и уменьшение энергетических затрат. расширение функциональных 5возможностей устройства.Указанная цель достигается тем, что согласно способу импульсного распыленияжидкости ударные волны разрядов преобразуют в пучки плоских гидроакустических 1волн и направляют последние в зону распыления, а жидкость подают в зоне акустической тени, причем разряды повторяют черезинтервалы времени, выбранные не большими отношения длины гидроакустических .1волн разрядов в жидкости к удвоенной скорости подачи жидкости в зоне распыления,Кроме того, устройство для импульсного распыления жидкости снабжено соосноразмещенными в корпусе параболическим 2рефлектором и концентратором волн, акустические оси которых направлены в сторону сопла, причем электроды установлены в: фокусе рефлектора волн, патрубок подачижидкости расположен в зоне акустической 2тени рефлектора волн; а сопло распыления.жидкости соединено с корпусом посредством шланга.На фиг, 1 изображено устройство дляраспыления жидкости, разрез, вид сбоку; иа 3фиг. 2 - разрез А-А иа фиг. 1.Устройство для импульсного распыления жидкости содержит полый коопус 1 спатрубком 2 подачи жидкости и соплом 3распыления жидкости и электроды 4 и 5, 3установленные с межэлектродным зазороми соединенные с источником 6 импульсовтока,Кроме того, устройство снабжено соосио размещенным в корпусе 1 параболическим рефлекторол 7 и концентратором 8волн, акустические оси которых направленыв сторону сопла 3, причем электроды установлены в фокусе рефлектора 7 волн, патрубок 2 подачи жидкости расположен наднище корпуса 1, в зоне акустической тенирефлектора 7 волн, а сопло 3 распыленияжидкости соединено с корпусом 1 и концентратором 8 посредством шланга 9,Электрод 4 закреплен в рефлекторе 7воли посредством крестовины 10 и соединен с одним полюсом источника 6 тока сзаземлением,Рефлектор 7 волн закреплен крестовиной 11 в корпусе 1, акустическая ось егонаправлена соосно в концентратор 8 и вшланг 9 с соплом 3. Электрод 5 закреплен ввершине рефлектора 7 волн с электрической. изоляцией, и соединен с высоковольтным полюсом источника 6,: Корпус 1 снабжен опорами, а сопло 3 -крепежными элементами для перемещения(не показаны).Источник 6 импульсов тока представля-,ет собой электрогенератор постоянного тока напряжением Ч = 1,6 10 В. мощностью4.В/-4,8 10 Вт, соединенный с высоковользтным конденсатором типа ИС-0,8 УЗ иблоком коммутации. Одна из обкладок кон 0 денсатора с полюсом генератора заземленаи соединена с электродом 4. а другая высоковольтная обкладка конденсатора соединена с электродом 5 через блок коммутации,Блок коммутации обеспечивает подклю 5 чение электрода 5 к конденсатору с частотой от 10 до 0.подключений в секунду навреля тр =10 с искрового разряда конденсатора.Устройство для импульсного распыле 0 ния жидкости работает следующим образом.Корпус 1 через патрубок 2 соединяют сГидронасосом подачи жидкости, а сопло 3распь:леиия жидкости размещают в сушиль 5 ном агрегате.В качестве рабочей жидкости подают вкорпус 1 через патрубок 2 водную суспензию сапропеля, содержащего до 50 твердых частиц.0 Под давлением пода и 1,5 Ати суспензия сапропеля заполняет корпус 1 с рефлектором 7 и концеитра 1 ором 3 волн, черезшланг 9 поступает о сопло 3 с расходом 0,2л/с 8,72 м"/ч), и выбрасывается через со 5 пловоа отверстие со скоростью 2 м/с в сушильный агрегат,Посредством блока коммутации электрод 5 подключают к высоковольтной обкладке конденсаторе источника 6 с частотой 300 подкл очеиий в сок иа время разрядов кон.денсатора в межэлектродиом зазоре 1 р =10 с.Разряды повторяют через интервалывремени, выбранные ие большими отноше 45 ииями длины гидроакустических волн разрядса в жидкости к удвоенной скоростиподачи жидкости в зоне распыления,При каждом подкл 1 очеиии электрода 5 ккоидсисатору в ме;хэлектооаиом. зазоое50 происходит искровой разряд в жидкостимощностью Юр = 1,6 10 Вт, с энергией разряда Ор.= 1,6 10 Дж, который возбуждает в2жидкости ударную волнумощностью Ю, =1,2 10 Вт, с энергией Ов = 1,2 10 Дж в55 волне,Ударная волна искрового разряда с частотной характеристикой 10 Гц, длной волны Л,510 м отражается отпараболической поверхности рефлектора 7и в виде пучка плоских гидроакустических,где концентрируется и распространяется вжидкости по шлангу 9 в сопло 3 со скоростью звука в жидкости. При этом волны распространяются также в струе жидкости, 5истекающей из сопла 3 и своей механической энергией распыляют струю жидкостина расстоянии половины длины волны отфронта струи (7,5 "10 2 м),Подключая электрод 5 к конденсатору 10источника б с частотой 30 подключений всекунду, повторяют всздействие на струюжидкости пучками гидроакустических волнс частотой 30 воздействий в секунду, чтообеспечивает полное распыление струи 15жидкости, истекающей из сопла 3 со скоростью 2 м/с.Пучки гидроакустических волн оказывают дополнительное импульсное давлениена жидкость в рефлекторе 7; концентраторе 208 волн и в шланге 9, направленное в сопло.3, и создают эжекционный эффект в патрубке 2, расположенном в зоне акустическойтени, что снижает давление подачи жидкости в корпус 1, 25Эффективность распыления жидкостиповышена, а энергетические затраты снижены за счет преобразования и направления гидроакустических волн разрядов взону распыления жидкости, а также повторения разрядов через интервалы времени,обеспечивающие полное распыление струкжидкости механической энергией волн разрядов.Рефлектор 7 и концентратор 8 волч 35обеспечивают использование до 60 меха-нической энергии волн на распыление жидкости, а соединение сопла 3 с корпусом 1. посредством шланга 9 расширяет функциональные возможности устройства за счет 40гибкого и дистанционного размещения сопла относительно корпуса,П р и м е р, Корпус 1 устройства дляраспыления жидкости изготовлен в аидестального цилиндра диаметром 10 м, высотой 10 м, в днище которого выполнен кольцевой коллектор с патрубком 2 диаметром 2 я,10 м для подачи жидкости.На верхнем торце корпуса 1 закрепленсоосно концентратор 8 волн, выполненный 50из стали в виде усеченного конуса, диаметром 101 м в широком Основании и 2 10мв усеченной вершине, высотой 10 м.Рефлектор 7 волн изготовлен иэ стали ввиде колпака в форме параболоида вращения диаметром 8 10 м в широкой части,высотой 9 10 м. Рефлектор 7 вершинойпараболоида установлен соосно на днищекорпуса 1, а широким срезом полости направлен в концентратор 8 волн изакреплен стальной крестовиной 11 коаксиально в полости корпуса.Электрод 4 изотолен из тугоплавкойстали в виде капли диаметром 3 10 м и,закреплен коаксиально в рефлекторе 7 посредством стальной крестовин ь 1 10. Головкаэлектрода 4 расположена в зоне фокуса параболоида поверхности рефлектора 7. Электрод4 соединен электрически с заземленным полюсом источника б импульсов тока,Электрод 5 изготовлен из тугоплавкойстали в виде стержня диаметром 10 м, закреплен соосно в вершине рефлектора 7волн и в днище корпуса 1 с электрическойизоляцией не показан), и соединен электрически с высоковольтным полюсом источника 6. Электрод.5 закреплен с возможность 1 Оосевого перемещения на винтовой резьбе,и регулирования межэлектрорного зазора сэлектродом 4 от 3 10 до 10 м,Сопло 3 распыления жидкости изготовлено с виде стальной насадки с коническимраспылительным отверстием диаметром от2 10 до 10 м на выходе и посредством-2 -2шланга 9 диаметром 2 10 м длиной 4 мсоединено с усеченной вершиной концентратооа 8 волн.Формула изобретения1. Способ импульсного распыленияжидкости путем подачи жи чсост 11, ге:1 д,".:. -рования в ней.искровых электрических разрядов и накладывания на жидкость удар ыхволн разрядов,.о т л и ч а ю щ и й с я гем,что, с целью повьшения эффективности распыления и уменьшения энергетических затрат, ударные волны разрядов преобразу 1 от.в пуски плоских гидроакустических волн инаправляют последние в зону распыления,а жидкосгь подз 1 от в зоне акустической тани, причем разряды повторяют:ерез интергвалы врем"11 и, выбранные не больши 1 лиОтношения длинь. гидроакустических волнразоядов в жидкости к удвоенной скоростиподачи жидкости В зоне распыления;2. Устройство для импульсного распыления жидкости, содержэщее полый корпус спатрубком подачи жидкости и соплом ее распыления и электроды, установленные с межэлектродным зазором и соединенные систочником импульсов тока, отл ича ющее с я тем, что, с целью расширения функциональных возмож 1 1 остей, Оно снабжено соссно размещенными в корпусе параболическимрефлектором и концентратором волн, акустические оси которых направлены в сторону сопла,причем электроды установлены в фокусе рефлектора волн, патрубок подачи жидкости рас- .положен в зоне акустической тени рефлектораволн, а сопло распыления жидкости соединено с корпусом посредством шланга..Гагарина, 1 аказ.2345Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5