Устройство в. н. бродского для распыления

Сюз Советских Сеид алистических республикОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М Кл с присоединением заявки Иф В 05 В 1/14 В 05 В 5/00 Государствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(23) Приоритет Опубликовано ОЫ 079. Бюллетень Йо 37Дата опубликования описания 05.1 0.79(088. 8) Р 2) Автор изобретения Цг(54) УСТРОЙСТВО В.Н.БРОДСКОГО ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ Кроме того, распылители снабжены расположенным на одной из гильз электропроводным конусом, а на другой - коронирующими электродами. Электроды выполнены в виде охватываккпих гильзу и соосно расположенных относительно нее концентричныкободов из электропроводного материала с зубчатыми кромками,Изобретение относится к устройствам для механического распыления жидкостей и растворов и может быть использовано в теплоэнергетике, неФте хиМической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве.Известно устройство для распыления жидкостей путем встречно-удар ного взаимодействия двух струй, сФокусированных и направленных навстречу друг другу посредством прямоточных сопел 11.Это устройство не обеспечивает 15 распыла больших количеств жидкости с небольшими удельными энергоэатратами из-за необходимости потребления сжатого газа и поэтому не находит широкого применения. 20Известно также устройство для распыления, содержащее узел подачи жидкости к соосно расположенным распылителям, выходные отверстия которых направлены навстречу друг другу, 25 и источник электропитания 2 .Данный распылитель является наиболее близким к изобретению по технической сущности и доастигаемому результату. 30 Недостатком его является ограниченная область применения в связис относительно большими габаритамии обеспечение эФФективной электризации только таких жидкостей, которые обладают большим удельным электрическим сопротивлением.Целью настоящего изобретения является повышение производительностиустройства.Указанная цель достигается тем,что узел подачи жидкости выполненв виде патрубка со сквозными радиальными отверстиями, а распылителив виде расположенных на наружнойповерхности патрубка продольныхпазов, сообщающихся с радиальнымиотверстиями и охватываемых эластичными гильзами,обращенными н сторону распьщенной жидкости.На фиг.1 изображен общий вид устройства в продольном разрезе; на фиг.2 - поперечный разрез устройства; на фиг.З - общий вид устройства для случая, когда необходимо осуществлять многоэенное распыление жидкости; на фиг.4 - вариант выполнения распылителя для случаев, когда требуется обеспечивать тонкодисперсный распыл относительно необходимых количеств жидкости; на фиг.5 - вид сверху фиг.4. 10 устройство для распыления с одер,жит узел подачи жидкости к соосно расположенным распылителям, выходныеотверстия которых направлены навстРечу друг другу, и источник электропитания. Узел подачи жидкости выполнен в виде патрубка 1 со сквозными радиальными отверстиями 2, араспылители - в виде расположенныхна.наружной поверхности патрубкапродольных пазов 3, сообщающихся 25с радиальными отверстиями 2 и охватынаемых эластичными гильзами 4 и 5.Поперечное сечение продольных пазов3, уменьшается н направлении к кольцевой расточке б. 30Устройство для распыления снабженорасположенным на одной иэ гильз 4электропроводным конусом 7, а надругой 5 - коронирующими электродами 8 и 9 (как минимум два). Электропроводный конус 7 установлен на гильзе 5 при помощи нтулки 10 и долженбыть заземлен.Электроды 8 и 9 выполнены в видеохватывающих гильзу 5 и соосно расположенных относительно нее концвнтричных ободов из электропроводногоматериала с зубчатыми кромками, 11и 12, обращенными в сторону распыленной жидкости.Электроды 7 и 8 устанавливаютсяпри помощи втулки 13 и стоек 14,выполненных из диэлектрического материала.К коронирующим электродам 7 и 8подключены провода 15 и 16 от исгочника электропитания пульсирующего или импульсного высокого напряжения постоянного тока.Многозенное распыление большихколичеств жидкости (см.фиг.3) осуществляется устройством для распыления, приспособленным для установки непосредственно на трубе,по которой производится транспортировка распыляемой жидкости. для ,60этого предварительно н трубе 17выполняют сквозные отверстия 2,.а также глухие отверстия 8, не"обходимые для точной фиксации составной втулки 19, состоящей иэ двух идентичных половин полукруговогопрофиля, имеющих на наружной поверхности продольные пазы 3 икольцевую расточку 4, На составную втулку 19 сверху устанавливаются гильзы 4 и 5 и крепежныехомуты 20. Если требуется осуществить электризацию распыляемойжидкости, то эти распылителиоснащаются коронирующими электродами 8 и 9, подобно тому, как этопоказано на фиг.1, но количествопар электродов зависит от производительности распылителя и величины высокого напряжения, подаваемого на укаэанные коронирующиеэлектроды 8 и 9. Для случаев,когда необходимо обеспечивать тонкодисперсный распыл относительнонебольших количеств жидкости, например для окраски иэделий илидля иониэации и увлажнения воздуха, разработан распылитель, показанный на фиг.4 и 5. Он состоитиз втулки 21, ныполненной из тонколистового металла, имеющей симметрично расположенные капленидные отве:стия 22 и внешнюю резьбу 23, а также внутреннюю втулку 24, гильзы 4и 5 и пробки 25,Устройство для распыления работаетследующим образом, Вначале под давлением от 0,5 кгс/см и более жидакость подается в патрубок 1 н черезсквозные отверстия 2 поступает в пазы 3, где за счет сужения их сечения в направлении к выпускным отверстиям, скорость потоков жидкостипостепенно нозрастает и достигаетсноего максимума непосредственно навыходе, над поверхностью кольцевойрасточки б. Встречно направленныеструи, выпущенные из противоположнои соосно расположенных пар пазов3, соударяются между собой в открытом пространстве, образуя факелраспыленной жидкости, плоскость которого перпендикулярна к продольнойоси патрубка 1. Соударение указанныхструй в открытом пространсгве вызынает реакцию отдачи на потоки жидкости, движущиеся по панам 3, чтоприводит к возникновению волновыхдавлений в этих пазах. Стенки гильз4 и 5, воспринимая пульсации давле-ния то сжимаются, то растягиваютсяи тем самым выполняют функции резонаторов: увеличивают амплитуду пульсаций давления, обеспечивают повышЕниеэффективности диспергирования жидкости.Через 5-10 с после того, как процесс распыления стабилизируется, накоронирующие электроды 8 и 9 попроводам 15 и 16 одновременно илипоочередно подаются импульсы пос,тоянного тока с напряжением от 5до 70 кВ, например отрицательнойполярности. При этом на заостренных зубцах электродов 8 и 9 возникают коронные Разряды, которые генерируют потоки ионов. Потоки ионов осаждаются на капельках распыляемой жидкости, насьзаая их электрическими зарядами.Эффективность процесса электризации капель повышается благодаря заземленному конусу 7, ибо он способствует увеличению напряженности электрического поля и защищает факел распыленной жидкости в зоне действия коронных разрядов от размывания потоком какого-либо газа, обтекающего распылитель при его работе.Электризация распыленной жидкости существенно интенсифицирует проведение целого ряда различных технологических процессов: тепло- и массообмена между жидкостью и газами, очистку газов от аэрозолей, горение различных видов топлива, осушку растворов и суспензий, окраску иэделий, охлаждение, подогрев, осушку, увлажнение и ионизацию воздуха или иного газа, обеспечивает высокую однородность дисперсности распыляемой жидкости, ибо под действием Кулоновых сил происходит вторичное дробление крупных капель на мелкие.Благодаря выполнению гильз 4 и 5 иэ эластичного растягиваемого материала обеспечена возможность изменить в широком диапазоне производительность распылителя при изменении давления подводимой жидкости в узких пределах, что улучшает условия регулирования его производительности и ведет к снижению энергозатрат.При использовании устройства для распыления тонкодисперсный распыл непосредственно зависит от конечной скорости струй, истекающих из сопел, но равноценный эффект достигается при вдвое меньшем давлении, благодаря тому, что струи направлены точно навстречу друг другу, а поэтому их скорость и кинематическая энергия суммируется. Это обеспечивает наибольшее снижение энергозатрат.Известно, что форсунки весьма подвержены заострению механическими примесями, взвешенными в жидкости, причем даже и в тех случаях, когда максимальный размер механических примесей на порядок меньше диаметра сопла форсунки. Это объясняется тем, что при вращательном движении жидкости в форсунке проявляет себя циклонный эффект, вызывающий коагуляцию механических примесейи закупоривание ими сопла.В разработанных устройствах дляраспыления полностью исключены условия для возникновеНия указанного 5 эффекта и, кроме того, вероятностьзасорения его выходных каналовуменьшена в значительной мере благодаря тому, что гильзы выполненыиз эластичного растягиваемого ма териала. По этой причине требования,предьявляемые к фильтрам для очисткижидкости при их использовании, дляэтих распылителей значительно менеежесткие, а следовательно, обеспечивается снижение энергозатрат.Электризация капель при работеустройства для распыления происходит без применения коронирующихэлектродов и источников высокого.напряжения. Она происходит за счетсильного проявления баллоэлектрического эффекта, вызванного встречно-ударным взаимодействием струйоднако для получения капелек до,статочного электРического заряда жидкость к распылителю требуется подво 9дить под давлением 6-8 кгс/см , чтово многих случаях нежелательно сточки зрения энергетических затрат и может быть рекомендованотолько, когда укаэанные затратыне являются решающими. Вместе стем для ионизации воздуха, какпоказали опыты, к распылителюможно подводить чистую воду под.давлением от 2 кгс/см.2Далее,как было указано выше, дляодного распылительного устройствапредусматривается испольэоватьпо меньшей мере два коронирующихэлектрода 11 и 12, ибо при этихусловиях обеспечивается эффективная электризация до 0,2-0,4 Т/чи при использовании источника 4 электропитания с напряжением неменее 15 кВ. Для распылителей, имеющих единичную производительностьвыше 0,4 Т/ч.м, необходимо.использовать большее количество пар коро" що нирующих электродов с учетом также и величины прикладываемого кним напряжения электропитания.Кроме того, решающее значение 55 для эффективности работы распылителя имеет правильный выбор режима электропитания, учитывающий, как .правило, высокую влажность окружающего воздуха. Поэтому предусмотд рено для каждой пары коронирующихэлектродов осуществлять раздельное электропитание ипульсным или пульсирующим выпрямленным высоким напряжением от 5 до 70 кВ преимущественно отрицательной полярности.5 в(5 20 25 Благодаря этому, во-первых,обеспечиваются условия насыщения капелек распыленной жидкости электрическими зарядами предельно возможной величины, во-вторых, исключается опасность возникновения коротких замыканий и, в-третьих, существенно упрсщается конструкция источников высокого напряжения, ибо во многих случаях становится возможным для этой цели использовать дешевые и компактные сухие высоковольтные трансформаторы, например, те,которые обычно применяют для неоновой рекламы, а также - импульсные трансформаторы. Формула изобретения 1, Устройство для распыления, содержащее узел подачи жидкости к соосно расположенным распылителям, выходные отверстия которых направлены навстречу друг другу, и источник электропитания, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства узел подачи жидкости выполнен в виде патрубка со сквозными радиальными отверстиями, а распылители - в виде расположенных на наружной поверхности патрубка продольных пазов, сообщающихся с радиальными отверстиями и охватываемых эластичными гильэами.2. Устройство по п.1, о т л и ча ю щ е е с я тем, что, оно снабжено расположенным на одной иэ гильз электропроводным конусом, а на другой - коронирующими электродами.3. Устройство по п.1,2, о т л и ч а ю щ .е е с я тем, что электроды выполнены в виде охватывающих гильзу и соосно расположенных относительно нее концентричных ободов иэ злектропроводного материала с зубчатыми кромками, обращенными в сторону распыленной жидкости.Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССР 9408511, кл. В 05 В 7/ОО, 1971.2, Авторское свидетельство СССР 9397718, кл. В 05 В 5/ОО, 1971 (прототип) .иг 3 гг гу ЦНИИПИ Эакаь 5853/ лиал ППП 1 Пат Храж 822 Подпи сн ое