Способ распыления жидкостей

(21 (22 (46 (71 кий ски ИМ (72 А.ф родны кация о сп ере риаланые во ачу ществл ходног конца трубопровода одических ударных вравном 1,5-6 кали да. Способ позволяе и до мелкодисперсно аличия больших мгно гене рат ра перстояни н на расов трураспылять фракции опрово жидко еннь шяющего аге коростей рас е больших гр ремени. Кром а такнтов скорости в ого, относительнаякапель жидкости возпли не успевают подскорост дувК е растает, тстроитьсяскорости,1 ил 2 та гновенные изменения щие ударным волнам. ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРВ 5 12799 кл. В 05 В 7/08 1973Авторское свидетельство СССР9 629991, кл. В 05 В 17/06, 1977.(54) СПОСОБ РАСПЬЛЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ(57) Изобретение относится к областираспыления жидкости и может найтиприменение в химической, пищевой,микробиологической и других отрасляхпромышленности преимущественно дляраспыления жидкостей, содержащих иновключения. Цель - интенсифироцесса распыления. Для этогообу распыления жидкостей по.си струи распыливаемого матеакладывают периодич.ские ударны с частотой, равной 3-100 Гц.распыливаемого материала осуют в зону, отстоящую от вы1380797 25 Изобретение относится к распылению жидкостей, может найти применениев химической, пищевой, микробиологической и других отраслях промышлен 5ности преимущественно для распыленияжидкостей, содержащих инородные включения, например, в процессе концентрирования кислот.Целью изобретения является интенсификация процесса распыления.На чертеже изображена принципиальная схема аппаратурного оформленияспособа.Устройство содержит патрубок 1 для 15подачи распыливаемого материала, генератор периодических ударных волн,состоящий в свою очередь из пульсатора 2 с приводом 3, трубопровода 4,выходной конец которого сообщается с 20зоной 5 распыла, помещенной внутривысокотемпературной камеры 6,Способ осуществляют следующимобразом. При помощи привода 3 приводят поршень пульсатора 2 в возвратно-поступательное движение. При этом в трубопроводе 4 возбуждаютсч периодические ударные волны, частота которых совпадает с частотой колебаний поршня. С открытого конца трубопровода 4 в зону 5 распыла излучаются периодические ударные волны, частота которых 35 выбрана равной от 3 до 100 Гц, что осуществляется, например, при совпадении частоты колебаний поршня пульсатора 2 с собственной частотой трубопровода 4, Распыливаемый материал 40 через патрубок 1, установленный поперек оси трубопровода 4 и отстоящий от выходного конца трубопровода 4 на расстоянии 1,5-6 калибров трубопровода 4, подается в виде струи в зону 5 45 распыла. Периодические ударные волны, излучаемые с открытого конца трубопровода 4, воздействуют на струю материала, который дробится ударными волнами до мелкодисперсной фракции. За счет инерционного взаимодействия капель материала с периодическими ударными волнами капли приобретают направленное движение со скоростью 2-6 м/с, образуя факел распыла внутри высокотемпературной камеры 6, где осуществляется процесс концентрирования путем термической обработки распыливаемой жидкости. П р и м е р 1. Для реализации предлагаемого способа была создана установка, представленная на чертеже.Длина трубопровода оставалась постоянной и равной 4 м, а частота воздействия периодических ударных волн равнялась 20 Гц. В качестве распыляемой жидкости использовалась вода. Расход воды не изменялся и составлял величину 0,36 м /ч.Выходной срез патрубка 1 для подачи распыливаемого материала с внутренним диаметром 20 мм находился на расстоянии 100 мм выше оси трубопровода 4 генератора периодических ударных волн. Жидкость в зону распыла подавалась поперек оси трубопровода 4.Результаты экспериментальных исследований сведены в табл. 1.Из табл. 1 видно, что наиболее эффективно процесс распыления осуществляется в зоне, отстоящей от выходного конца трубопровода генератора периодических ударных волн на расстоянии 1,5-6 калибров трубопровода.П р и м е р 2. Экспериментальные исследования проводились на установке, схематично представленной на чертеже, Диаметр трубопровода генератора периодических ударных волн был фиксированным и составлял 42 мм. Вода, которая использовалась в качестве распыляемого материала, подавалась с расходом 0,36 м"/ч через патрубок 1 подачи распыляемого материала поперек оси трубопровода 4 на расстоянии 84 мм от его выходного среза.Изменяя частоту воздействия периодических ударных волн, выявили диапазон частот, при котором процесс дробления проходит эффективно.Результаты этих исследований представлены в табл. 2. Из табл. 2 видно, что диапазон частот, при котором процесс дробления идет эффективно, составляет 3-100 Гц.П р и м е р 3. Исследовался способ распыления водной суспензии кормовых дрожжей (продукта микробиологической промышленности).Исследования проводились на установке представленной на чертеже.Диаметр трубопровода генератора периодических ударных волн был фиксированным и составлял 42 мм, длина его равнялась 4 м. Частота периодических ударных волн составляла 20 Гц. Объемный расход суспензии кормовых дрожРазмер капель иличастичек, мкм Концентрациясухих веществ,7 50-200 50-200 10 15 20 50-300 60-300 60-400 70-500 22 30 При концентрации сухих веществ 357 наблюдалось дробление суспензий на куски больших размеров от 10 мм и более. Процесс распыления дрожжевой суспенэии по предлагаемому способу позволяет обрабатывать суспензии с концентрацией сухих веществ до 307. жей составлял 0,36 м/ч. Выходной срез патрубка для подачи распыливаег мого материала с внутренним диаметром 20 мм находился на расстоянии 100 мм выше оси трубопровода генератора периодических ударных волн.Суспензия подавалась через патрубок струей поперек оси трубопровода и на расстоянии 84 мм от его выходного среза.Температура суспензии была посотоянной и равнялась 30 С.Исследовали процесс распыления водной суспензии кормовых дрожжей в зависимости от соотношения твердой фазы (кормовые дрожжи) и жидкой фазы (воды).Результаты исследований представлены ниже. Это в свою очередь позволяет снизить энергозатраты на сушку за счетуменьшения количества испаряемойвлаги; повысить надежность работы сушильного отделения за счет исключениязабивания узла распыления.Примеры реализации способа доказывают его эффективность при работе сразличными жидкостями. Проведенныеисследования подтверждают справедливость предлагаемых диапазонов частот воздействия периодических ударных волн и размеров зоны эффективно го распыления жидкости.Предлагаемый способ позволяет распылять жидкости до мелкодисперснойфракции иэ-за наличия больших мгновенных скоростей распыляющего агента 20 (табл. 2), а также, что являетсяважным, больших градиентов скоростиво времени. Кроме того, относительная скорость обдува капель жидкостивозрастает, так как капли не успева ют подстроиться под мгновенные изменения скорости, присущие ударнымволнам. Формула изобретения30Способ распыления жидкостей путем струйной подачи материала в зонураспыпа и воздействия на него распыляющего агента, о т л и ч а ю - 35щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса распыления, поперек оси струи распыливаемого материала накладывают периодические ударныеволны с частотой, выбранной от 3 до 40 100 Гц, а подачу распьниваемого материала осуществляют в зону, отстоящуюот выходного конца трубопровода генератора периодических ударных волнна расстоянии, выбранном от 1,5 до6 калибров трубопровода.абрасывани спыливае в трубоого материалровод 227,5 тичный юдается ч провал распыливаемогоматериала без дроблени 50-200 Забрасываниемого материалпровод. пылив тру 0-20 0-200 70-40 0-40 ный тся част ас пылин а а без др ления. 0 Забрасывание рамого материалапровод. 200 70-3 Наблюдается частичньпровал материала бездробления. Внутренний диаметртрубопровод азмер капель мкм 50-150 50-200 70-40070-3000 70-400100-400 аблюд ровал атери иваеубо. 98 9 5 7 10 4 20 2,7 30 120 140 150 150 40 145 1,6 50 1,4 60 1,2 70 1,1 80 145 10 145 143 12 140 13 90 135 14 0,83 100 0,73 110 0,09 120 130 15 110 16 80Наблюдается полный провал жидкости без дробления.Наблюдается частичный провал жидкости без дробления.13807 97 Составитель А. Чал-БорюРедактор Н. Слободяник Техред М.Дидык Коррек имокосов ПоСССР ное комит и открытиикая наб., д. 4/5 Ужгород, ул. Проектная, 4 полиграфическое предприяти изводств з 1138/9ВНИИПИ Госупо делам113035, Москва Тираж 633 зобретений Ж, Рауш