Результат интеллектуальной деятельности: ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ

Изобретение предназначено для распыления жидкостей в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Наиболее целесообразно использование центробежного распылителя жидкости при проведении процесса высушивания растворов, при организации реакционных и массообменных процессов.

Известен центробежный распылитель, содержащий устройства загрузки, распылительную насадку с внутренней камерой, в которой с помощью фланцев закреплены сменные сопловые трубки с цилиндрическими каналами. В распылительной насадке закреплены, по крайней мере, три радиальные цилиндрические сменные сопловые трубки, во внутреннюю полость которых вставлены свободно спиральные стержни с возможностью вращения вокруг своей оси за счет подшипниковых опор, расположенных по обоим концам спиральных стержней и закрепленных во внутренней полости трубок [Патент РФ №2334168].

К недостаткам данного центробежного распылителя следует отнести сложность конструкции, невысокое качество распыла и неравномерность распределения объемной плотности капель в аппарате.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является центробежный распылитель, содержащий устройства загрузки, распылительную насадку, представляющую собой полый цилиндр, на боковой поверхности которого выполнены отверстия, расположенные горизонтальными рядами. На внешней поверхности распылительной насадки установлены конические тарелки [Пажи Д.Г. Распылители жидкостей. - М.: Химия, 1979. С. 120, рис 111.96].

К недостаткам данного центробежного распылителя следует отнести сложность конструкции, невысокое качество распыла и неравномерность распределения объемной плотности капель в объеме аппарата.

Задачей данного изобретения является создание центробежного распылителя жидкости, имеющего высокое качество распыла, позволяющего получить разреженный поток с равномерным распределением объемной плотности капель в аппарате для задач химической и других отраслей промышленности.

Поставленная задача достигается тем, что в центробежном распылителе жидкости, содержащем устройство загрузки, распылительную насадку, на боковой поверхности которой выполнены отверстия, расположенные горизонтальными рядами, распылительная насадка в поперечном сечении имеет эллиптическую форму, а диаметр отверстий на поверхности распылительной насадки увеличивается пропорционально возрастанию расстояния от ее оси вращения.

На фиг.1 изображен центробежный распылитель жидкости.

На фиг.2 показана распылительная насадка 1 в масштабе 2:1.

На фиг.3 представлен разрез распылительной насадки 1 в масштабе 2:1.

Центробежный распылитель жидкости содержит распылительную насадку 1, устройство загрузки 2, отверстия 3, расположенные горизонтальными рядами. Вращение распылительной насадки производится от привода 4.

Центробежный распылитель работает следующим образом.

Подлежащая распылению жидкость или раствор поступает из устройства загрузки 2 во внутреннюю полость распылительной насадки 1, вращающейся от привода 4. Под действием центробежных сил жидкость поднимается по ее внутренней стенке, проходит через отверстия 3 в боковой поверхности и распыляется. С целью получения равномерного распределения концентрации жидкой фазы в орошаемом объеме распылительная насадка в поперечном сечении имеет эллиптическую форму. При таком исполнении распылительной насадки толщина столба жидкости в ней увеличивается пропорционально расстоянию от оси вращения. С ростом толщины жидкостного столба, а следовательно, и давления жидкости на стенку скорость истечения жидкости повышается, что приводит к возрастанию дальности полета струй и образованных при их распаде капель. Таким образом, частицы жидкости, вылетающие из отверстий наименее удаленных от центра распылительной насадки, движутся ближе к оси распылительной камеры, чем капли струй, вылетающих из отверстий, находящихся на большем удалении. Такая форма распылительной насадки позволяет создавать разреженный поток с равномерной концентрацией капель во внутреннем объеме аппарата. Для получения монодисперсного распыла диаметр отверстий распылительной насадки увеличивается пропорционально возрастанию расстояния от ее оси вращения до стенки. Это связано с тем, что с повышением скорости истечения жидкости уменьшается размер капель. Таким образом, в той зоне, где имеет место наименьшая скорость истечения, размер отверстий выполнен минимальным. При таком размещении отверстий в распылительной насадке, с одной стороны, будет иметь место равномерное в объеме аппарата размещение капель жидкости и, с другой, возможно достижение капель одного размера. Достижение равномерного распределения объемной плотности (концентрации) частиц приведет к повышению эффективности массо-теплообменных процессов и снижению энергозатрат.

Данный центробежный распылитель жидкости при простой конструкции позволяет получить монодисперсный распыл высокого качества с равномерным распределением капель по сечению аппарата.