Результат интеллектуальной деятельности: Центробежный распылитель жидкости

Предлагаемое 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 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. 111.9б].

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

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является центробежный распылитель жидкости, содержащий устройство загрузки, распылительную насадку, на боковой поверхности которой выполнены отверстия, расположенные горизонтальными рядами, отличающийся тем, что распылительная насадка представляет собой усеченный конус, размещенный меньшим основанием вниз, и диаметр отверстий в рядах увеличивается от нижнего ряда к верхнему [Патент РФ №2449840 МПК В05В 3/12].

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

Задачей данного изобретения является создание центробежного распылителя жидкости, имеющего высокое качество распыла, позволяющего получить разреженный поток с равномерным распределением объемной плотности капель в аппарате и возможностью управлять параметрами распыла 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 представляет собой усеченный конус, размещенный меньшим основанием вниз, и диаметр отверстий в рядах увеличивается от нижнего ряда к верхнему, на боковой поверхности насадки в зоне рядов отверстий размещены конические заслонки с отверстиями, установленные с возможностью поворота.

На фиг. 1 изображен центробежный распылитель жидкости.

На фиг. 2 показан вид А.

Центробежный распылитель жидкости содержит распылительную насадку 1, устройство загрузки 2, отверстия 3, расположенные горизонтальными рядами. Вращение распылительной насадки производится от привода 4. На боковой поверхности насадки в зоне рядов отверстий размещены конические заслонки 5 с отверстиями.

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. При этом внутренняя поверхность жидкостного столба имеет цилиндрическую форму. С целью получения равномерного распределения концентрации жидкой фазы в орошаемом объеме форма распылительной насадки выполнена в виде усеченного конуса, размещенного меньшим основанием вниз. При такой форме распылительной камеры расстояние от оси вращения до отверстий увеличивается от нижнего ряда отверстий к верхнему. За счет увеличения давления жидкости на стенку от нижнего сечения к верхнему скорость истечения жидкости повышается, что приводит к возрастанию дальности полета струй и образованных при их распаде капель. Таким образом, частицы жидкости, вылетающие из нижнего ряда отверстий, движутся ближе к оси распылительной камеры, чем капли струй вылетающих из отверстий, находящимися в следующем ряду. Такое расположение отверстий позволяет создавать разреженный поток с равномерной концентрацией капель во внутреннем объеме аппарата.

Благодаря тому, что на боковой поверхности насадки в зоне рядов отверстий размещены конические заслонки 5 путем их поворота имеется возможность управлять параметрами распыла, в том числе и размерами образующихся капель. При повороте конических заслонок происходит перекрытие отверстий и изменение их размера.

Наличие нескольких заслонок, установленных в зоне горизонтальных рядов отверстий с возможностью поворота, позволяет осуществить различные варианты перекрытия отверстий путем поворота соседних заслонок на различный угол. Это необходимо, в частности, когда требуется получить равномерный тонкий или сверхтонкий распыл, путем повышения частоты вращения насадки. В этом случае изменить размеры капель и дальнобойность струй за счет увеличения давления жидкости на стенку от нижнего сечения насадки к верхнему достаточно трудно. Поворотом соседних заслонок на разный угол удается получить оптимальное, с точки зрения параметров распыла, перекрытие отверстий. Выполнение насадки и заслонок коническими позволяет разместить в кольцевых рядах различное количество отверстий (в верхних больше). Данный факт также способствует получению равномерного потока капель вокруг насадки. Это объясняется тем, что вылетающие из верхних рядов капли имеют большую дальность полета и распределяются в большем объеме, чем капли, вылетающие из отверстий в нижестоящих рядах. Поэтому в верхних рядах число отверстий должно быть больше, что обеспечивается конической формой насадки и заслонок, в которых также размещены отверстия.

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