Пневматическое устройство для распыления

Пневматическое устройство для распыления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ, содержащее корпус , вставку с осевым каналом и сопловым отверстием, стаканообразный расширяющийся к выходу наконечпик, образующий со вставкой кольцевой зазор для истечения газа , и патрубки для ввода газа и жидкости, отличающееся тем, что, с целью снижения расхода сжатого воздуха и повышения надежности работы устройства, высота наконечника составляет от одного до полутора диаметров соплового отверстия, диаметр верхнего сечения наконечника - от двух с половиной до трех диаметров соплового отверстия , а диаметр нижнего сечения - от двух с половиной до четырех диаметров соплового отверстия. (Л 00 сд 05 4

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D В 05 В 7 06 В 05 В 7 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3485886/23-05 (22) 26.08.82 (46) 15.04.84. Бюл. № 14 (72) В. М. Ульянов, М. Ф. Сафин, А. Н. Герасимов, Н. М. Волос, Н. Д. Мостовой и С. В. Грынив (53) 66.069.83 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 793652, кл. В 05 В 7/02, В 05 В 7/06, В 05 В 7/08, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР № 566634, кл. В 05 В 7/02, 1976 (прототип). (54) (57) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ, содержащее кор„„SU„„1085641 А пус, вставку с осевым каналом и сопловым отверстием, стаканообразный расширяющийся к выходу наконечник, образующий со вставкой кольцевой зазор для истечения газа, и патрубки для ввода газа и жидкости, отличающееся тем, что, с целью снижения расхода сжатого воздуха и повышения надежности работы устройства, высота наконечника составляет от одного до полутора диаметров соплового отверстия, диа метр верхнего сечения наконечника — от двух с половиной до трех диаметров соплового отверстия, а диаметр нижнего сечения — от двух с половиной до четырех диаметров соплового отверстия.

1085641

Изобретение относится к устройствам для диспергирования жидкостей, содержащих твердую фазу, в распылительных сушилках, и может быть применено в химической, пишевОй и других отраслях промышленности.

Известна пневматическая форсунка для вязких жидкостей, содержащая корпус с патрубками для подвода первичного распыливающего агента, распыливаемого продукта и вторичного распыливающего агента, установленную по оси корпуса газораспределительную трубу и концентрично охватывающий ее пленкообразователь с коническим расширяющимся насадком.

Такая конструкция форсунки позволяет получить тонкий распыл с узким спектром размеров частиц распыливаемого продукта.

Образование сравнительно тонкой пленки распыливаемого материала на поверхности пленкообразователя дает возможность снизить расход газа на его распыл (1).

Данная форсунка характеризуется недостаточно равномерным распределением пленки на поверхности пленкообразователя, что ведет к искажению факела распыленных частиц. Это ухудшает качество распыла, поэтому для получения неискаженного факела необходимо несколько увеличивать расход газа на распыл. Недостатки форсунки заключаются также в невысокой надежности и малой продолжительности бесперебойной работы, так как вследствие эжектирующего действия струи газа, истекающего из кольцевого сопла, в околосопловой зоне образуется зона разрежения, наличие которой приводит к подсосу распыливаемого материала и налипанию его на кромках сопла и пленкообразователя. Это приводит к искажению факела распыла и ухудшению его качества, что вызывает необходимость частой разборки и чистки форсунки.

При этом не защищенные от случайных механических воздействий кромки кольцевого сопла и поверхность пленкообразователя часто подвергаются деформациям, наличие которых искажает нормальные условия распыла исходного материала и приводит к необходимости ремонта форсунки, а наличие дополнительного подвода воздуха к форсунке значительно усложняет ее конструкцию, что в свою очередь усложняет ее об. сл ужи ва ни е.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пневматическое устройство для распыления, содержащее корпус, вставку с осевым каналом и сопловым отверстием, стаканообразный расширяющийся к выходу наконечник, образующий со вставкой кольцевой зазор для истечения газа, и патрубки для ввода газа и жидкости (2).

Недостатком известного устройства является отсутствие локализации зоны разрежения, создаваемого струей истекающего га5

25 зо

4О

55 за, непосредственно около устья сопла и изоляции этой зоны от внешнего околофорсуночного пространства, при этом может происходить обрастание сопловой части пневматического устройства коркой продукта.

Цель изобретения — снижение расхода сжатого воздуха и повышение надежности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в пневматическом устройстве для распыления, содержащем корпус, вставку с осевым каналом и сопловым отверстием, стаканообразный расширяющийся к выходу наконечник, образующий со вставкой кольцевой зазор для истечения газа, и патрубки для ввода газа и жидкости, высота наконечника составляет от одного до полутора диаметров соплового отверстия, диаметр верхнего сечения наконечника — от двух с половиной до трех диаметров соплового отверстия, а диаметр нижнего сечения — от двух с половиной до четырех диаметров соплового отверстия.

Местное разрежение, создаваемое струей сжатого газа, способствует равномерному растеканию ее в виде пленки, на распыл которой требуется значительно меньшее количество газа, чем для распыления сплошной струей для обеспечения заданной дисперсности распыления. В то же время изоляция зоны разрежения стенками стакана исключает подсос высушиваемого распыленного материала из прифорсуночного пространства к сопловой части пневмофорсунки и обрастание ее коркой продукта.

Совместное проявление указанных эффектов наблюдается только при соответствии указанных геометрических соотношений элементов наконечника и сопла.

На фиг. 1 изображено пневматическое устройство для распыления, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1, Пневматическое устройство для распыления содержит корпус 1, вставку 2 с осевым каналом 3 и сопловым отверстием 4, стаканообразный расширяющийся к выходу наконечник 5, образующий со вставкой 2 кольцевой зазор для истечения газа, и патрубки 6 и 7 для ввода газа и патрубок 8 для ввода жидкости.

Кроме того, устройство содержит размещенный в корпусе 1 конический пленкообразователь 9 и контргайку 10.

Высота наконечника 5 составляет от одного .до полутора диаметров соплового отверстия 4, диаметр верхнего сечения наконечника 5 — от двух с половиной до трех диаметров соплового отверстия 4, а диаметр нижнего сечения — от двух с половиной до четырех диаметров соплового отверстия 4.

Пневматическое устройство для распыления работает следующим образом.

По патрубкам 6 и 7 в корпус 1 устройства тангенциально подается газ, который за1085641

А-А

Фиг. 2 крученным потоком выходит из кольцевого зазора между вставкой 2 и наконечником 5.

Одновременно по патрубку 8 в осевой канал

3 вставки 2 подается жидкость, которая на выходе.из канала 3 растекается по поверхности конического пленкообразователя 9 в виде пленки. Последняя захватывается потоком газа и диспергируется, образуя факел распыленных капелек жидкости. Наличие расширяющегося к выходу конусообразного наконечника обуславливает появление 10 изолированной от внешнего пространства локальной зоны разрежения, прилегающей непосредственно к сопловой части устройства.

Поэтому жидкость на выходе из канала 3 отсасывается к периферии и хорошо распределяется на конусе пленкообразователя 9, 15

3а счет этого эффекта можно значительно увеличить нижний диаметр конуса пленкообразователя 9, что приводит к образованию более тонкой пленки жидкости на его поверхности, на распыл которой потребуется зна- 20 чительно меньшее количество газа. Снижение расхода распыливающего газа обуславливает более низкие скорости движения распыленных частиц жидкости. Это обеспечивает более короткий и стабильный факел и хорошее качество распыла материала. Вслед-25 ствие того, что зона разрежения изолирована от внешнего пространства стенками стакана, исключается подсос распыленных капелек из сушильной камеры к сопловой части, а это приводит к отсутствию налипания распыливаемого материала на кромках сопла и поверхности пленкообразователя, к повышению надежности и бесперебойной работы устройства. Кроме того, наличие достаточно прочного наконечника упрощает обслуживание, так как предохраняет легко уяз-З5 вимые кромки, образующие сопло, от случайных повреждений при сьеме или поставке устройства на место.

Совместное проявление указанных эффектов наблюдается только при соответствии геометрических соотношений элементов на- 40 конечника и сопла в указанных пределах.

Именно эти соотношения, найденные экспериментально, обеспечивают положительное качество данной конструкции.

Как за верхними, так и за нижними пределами оптимальных соотношений происходит качественный сдвиг в условиях распыле- ния, приводящий к нарушению стабильной работы пневматического устройства для распыления.

В пределах оптимальных соотношений осуществляется полная локализация зоны разрежения стенками наконечника и факелом.

Подсасываемые потоки с внешней среды соприкасаются с факелом и увлекаются в зону сушки, за счет чего исключаются отложения продукта внутри наконечника. Таким образом, гарантируется стабильность работы пневмофорсункИ в экономичном режиме.

В случае уменьшения высоты менее указанных пределов зона разрежения не оказывает существенного влияния на распределение пленки на поверхности пленкообразователя, не обеспечивается локализация зоны разрежения, в результате чего внешняя среда, содержащая распыленный и подсушенный продукт, подсасывается в эту зону, при этом неизбежны отложения продукта у сопловой части и нарушение нормальной работы пневматического устройства.

В случае увеличения высоты наконечника больше указанных пределов также обеспечивается локализация зоны разрежения, но факел распыла контактирует с наконечником, что приводит к налипанию продукта и образованию корки на внутренней стенке наконечника.

При уменьшении диаметра верхнего сечения наконечника ниже указанных пределов также обеспечивается локализация зоны разрежения, но неизбежно контактирование факела со стенкой наконечника.

При увеличении диаметра выше указанных пределов происходит образование слишком слабой зоны разрежения, которая оказывает небольшое влияние на формирование распыливаемой пленки.

Внесенные с внешней среды частицы продукта откладываются у сопловой части, образуя корки, следовательно, в этом случае не обеспечивается стабильность работы пневматического устройства.

Таким образом, в пределах оптимальных соотношений уменьшается расход воздуха, средний размер частиц, т. е. повышается дисперсность распыла, а также увеличивается время непрерывной работы пневматического устройства для распыления без чистки сопла

ВНИИПИ Заказ 2119/6

Тираж 672 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4