УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ

Изобретение относится к технике распыления жидкостей и прочих текучих веществ: растворов, суспензий, порошкообразных материалов, а также сред, содержащих разнородные компоненты или плохо смешиваемые механическим путем жидкости.

Оно может найти применение в различных технологических процессах, например, для охлаждения и смазки зоны резания распыленными жидкостями, для напыления и окраски поверхностей, для охлаждения и увлажнения воздуха, для смешения и распыления разнородных жидкостей и т.д.

Одним из аналогов является устройство для охлаждения зоны резания (патент RU 2016738 C1, 5 B 23 Q 11/10, приоритет 15.06.90, опубл. 30.07.94).

Общими признаками заявляемого устройства и аналога является наличие вихревой трубы, состоящей из корпуса с тангенциально-спиральным сопловым вводом сжатого газа и соединенной с корпусом цилиндрической камеры с двумя выводами.

Недостатком устройства-аналога является ограниченная область применения.

В качестве прототипа выбран распылитель (патент RU 2187383 С1, 7 В 05 В 7/00, В 04 С 7/00, B 23 Q 11/10, приоритет 19.07.2000, опубл. 20.08.2002).

Общими признаками заявляемого устройства и прототипа является наличие вихревой трубы, состоящей из корпуса с улиточным сопловым вводом сжатого газа и закрепленной в корпусе цилиндрической камеры с патрубком забора распыляемой среды на торцевой стороне камеры и патрубком выброса распыленной среды в диаметральном сечении камеры.

Устройство-прототип осуществляет распыление жидкостей, эмульсий различной вязкости, смесей воды с порошком.

Недостатком прототипа является неполное использование поступающего в распылитель сжатого воздуха, невозможность совместного распыления плохо смешиваемых механическим путем жидкостей, отсутствие регулирования угла распыления выходящей среды.

Технической задачей, решаемой при создании заявляемого устройства, является полное использование поступающего в камеру сжатого воздуха, возможность совместного распыления разнородных веществ, плохо смешиваемых жидкостей, а также регулирование угла распыления выходящей среды, что расширяет область применения.

С целью решения поставленной задачи в устройстве для распыления, содержащем вихревую трубу, состоящую из корпуса с улиточным сопловым вводом и закрепленной в корпусе цилиндрической камеры с патрубком забора распыляемой среды на торцевой стороне камеры и патрубком выброса распыленной среды в диаметральном сечении камеры, предусмотрено следующее: патрубки выполнены съемными, патрубок забора распыляемой среды разделен перегородкой на два или более входов и снабжен разделителем в виде сетки с различным диаметром ячеек, сопряжение патрубка забора с внутренним диаметром камеры выполнено в виде радиуса, патрубок выброса распыленной среды выполнен с различной формой соплового канала, например цилиндрической, конически расходящейся, конически сходящейся, щелевой, при этом длина цилиндрической камеры равна 2,5-4,0 ее диаметрам, диаметр патрубка забора равен 0,07-0,25 диаметра камеры, а длина равна 2-6 его диаметрам, диаметр патрубка выброса распыленной среды равен 0,5-0,7 диаметра камеры.

Новым в заявленном устройстве является то, что в цилиндрической камере, благодаря ее конструктивному выполнению, эффективно используется весь объем сжатого газа, что повышает энергетику забора и диспергирование распыляемой среды.

Выполнение патрубков съемными позволяет увеличить функциональные возможности устройства для распыления.

Патрубок забора распыленной среды может быть снабжен перегородкой, которая образует два или более входов, что необходимо для поступления в камеру плохо смешиваемых механическим путем компонентов, входящих в распыляемую среду. Перегородка может быть выполнена из пластин, например в виде крестовины. Сопряжение патрубка забора с внутренним диаметром камеры выполнено в виде радиуса, что интенсифицирует процесс диспергации, за счет увеличения скорости распыляемой среды.

Патрубок забора распыляемой среды может быть снабжен разделителем, выполненным в виде сетки с различным диаметром ячеек. Проходя разделитель, поток жидкости разбивается на более мелкие струи и, смешиваясь с вихревым потоком газа, приобретает мелкодисперсное состояние.

Патрубок выброса распыленной среды выполнен сменным с различной формой соплового канала: цилиндрической, конически сходящейся, конически расходящейся, щелевой. Это необходимо для регулирования угла и формы факела выходящей распыленной среды.

Соотношения размеров: длина цилиндрической камеры, ее внутренний диаметр и диаметры патрубков, а также длина патрубка забора подобраны опытным путем и являются оптимальными для выполнения функций устройства для распыления.

На чертеже приведена схема устройства для распыления.

На чертеже обозначено следующее:

1 - корпус;

2 - улиточный сопловый ввод сжатого газа;

3 - цилиндрическая камера;

4 - патрубок забора распыляемой среды;

5 - патрубок выброса распыленной среды;

6 - перегородка;

7 - разделитель в виде сетки.

Устройство для распыления представляет собой вихревую трубу, которая содержит корпус 1, в котором установлена улитка, соединенная со штуцером подачи сжатого газа, что образует улиточный сопловый ввод 2. В корпусе 1 закреплена цилиндрическая камера 3. На торцевой стороне камеры установлен патрубок 4 забора распыляемой среды, а в диаметральном сечении - патрубок 5 выброса распыленной среды. Патрубки 4 и 5 выполнены съемными. Патрубок 4 забора распыляемой среды разделен перегородкой 6 на две или более секций. Патрубок 4 может быть снабжен разделителем 7, выполненным в виде сетки с различным диаметром ячеек. Разделитель 7 устанавливается на входе в камеру 3 внутри патрубка 4. Сопряжение патрубка 4 с внутренним диаметром цилиндрической камеры 3 выполнено в виде радиуса. Перегородка 6 может быть выполнена в виде пластин различной формы, например крестовины.

Длина цилиндрической камеры 3 равна 2,5-4,0 ее диаметрам, диаметр патрубка 4 забора распыляемой среды равен 0,07-0,25 диаметра камеры 3, а длина патрубка 4 равна 2-6 его диаметрам, диаметр патрубка 5 выброса распыленной среды равен 0,5-0,7 диаметра камеры 3.

Патрубок 5 выброса распыленной среды может быть выполнен цилиндрическим, конически расходящимся, конически сходящимся, щелевой формы, что позволяет регулировать угол распыления и форму факела выходящей распыленной среды.

Устройство для распыления работает следующим образом. Сжатый газ, проходя улиточный сопловый ввод 2 и приобретая вихревое движение, поступает в цилиндрическую камеру 3 устройства для распыления. В центре вихревого потока создается разрежение, которое способствует эжектированию распыляемой среды, поступающей внутрь цилиндрической камеры 3 через патрубок 4. Патрубок 4 забора распыляемой среды может быть разделен на два или более входа или секции, по которым в камеру поступают компоненты, плохо смешиваемые механическим путем. Если в патрубке 4 установлен разделитель 7 в виде сетки, то поступающий в камеру поток разбивается на несколько более мелких струй. Попадая в цилиндрическую камеру 3, распыляемая среда диспергируется скоростным крутящимся потоком газа, приобретает мелкодисперсное состояние и выводится через патрубок 5 выброса распыленной среды в виде факела, форму и длину которого можно регулировать сменными патрубками 5.

В устройстве для распыления используется весь поток входящего в цилиндрическую камеру 3 сжатого газа, что увеличивает энергетику работы устройства, дальность струи распыленной среды.

Сменные патрубки различной конструкции позволяют расширить область применения заявляемого устройства и использовать его по различному назначению.

Заявляемая конструкция устройства для распыления прошла испытания, которые дали положительные результаты.