Способ импульсного распыления жидкости и устройство для его осуществления

Способ импульсного распыления жидкости и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: нанесение распыленных жидких сред и суспензий на обрабатываемые поверхности для выпаривания и сушки, распыление топлива в энергетических установках. Сущность изобретения: ударные волны разрядов преобразуют в пучки плоских гидроакустических волн и направляют последние в зону распыления. Жидкость подаю: в зоьс акустической тени. Разряды повторяют через интервалы зремени, выбранные не большими отношения длины гидроакустических волн разрядов в жидкости к удвоенной скорости подачи жидкости в зон роспиления. Kpof/e того, устройство снабжено соосно размещенными в корпусе параболическим рефлектором и концзнтраторои ксли, акустические ос; , которых иаграоленсн ч сторону сопла. Электроды устанорг.рсн в фокусе рбфлег.тооь волн. Патрубок подгчи жидкости расположен в зо;гэ акустической тяги рефлектора во. Сопло распыления жидкости соединено с корпусом посредством шланга. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. t f .v

фф Ъ

Э ь(СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЕ)ЛИК (!)) Я (I I) 1 7т5,5; / (Ъ (s )s В 05 В 1!08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯ1Л И ОТКРЫТИЯМ . .. (ЬФЗ;,"р,, ПРИ ГКНТ СССР ьи "" ")я Ф" 1Ьь")(4Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4845205/05 (22) 02.07.90 (46) 07.07.92, Бюл. и 25 (75) Г. Г. Кадышев, Ю. Г, Кадышев и Е. П.

Сиду нов (53) 66.069.83(088.8) (56) Авторскос свидетельство СССР

N 1480882, кл. В 05 В 1/08, 1988.

Изобретение относится к перерабатывающим отраслям и может быть ис пользовано в технологиях, включающих распыление жидких сред и суспензий для выпаривания и сушки, нанесения на обрабатываемые поверхно:-ти, а также для распы- ления топлива в энергетических установках; (54) СПОСОБ ИМПУЛЬСНОГО РАСПЫЛЕW >

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: нанесение распыленных жидких сред и суспензий на обрабаты-, ваемые поверхности для выпаривания и сушки, распыление топлива в энергетических устано ках. Сущность изобретения: ударные волны разрядов преобразуют в

Известен способ импульсного распыления жидкости путем подачи жидкости, генерирования в ней искровых электрических разрядов и накладывания на жидкость ударных волн разрядов..

Известно также устройство для импульсного распыления жидкости, содержащее .полый корпус с патрубком подачи и соплом распь(пения жидкости и электроды, установленные с межэлектродным зазором в корпупучки плоских гидроакустических волн и направляют последние в зону распь.ления. гг1идкость пода к>т в зоГ)ге а кусти(чос кои TG) ) V(.

Разряды повторяют через интервалы эреме„ / ни, выбранные не большими отношения длины гидроакустических волн разрядов в жидкости к удвоенной скорости подачи жид— кости в зон:. распьгления, Кроме того, устройство снабжено соосно размещенными в корп)усе параболическим рефлектором и концентратором вслн, акустические ос. ; которых н(аправлены в OTopoHУ сопла. Элект родь установлен ы в фокусе рефл(е Tops вол)н. Патрубок глода-:и жидко-ти расположен в зо:,(е акусти-:вской тяти рефлектора волн. Сопло распыления жид)кт)сти соединено с корпусом посредством шлан-а, " ".f(. ф-лы, 2 ил. се и соединенные с источником импульсов . тока.

Недостатком известных техничес.;их решений являстся низкая эффективность распыления жидкости и повышеннь)е энергетические затраты процесса, функционал)-.ные гозможности усTройства ofpàíè÷f>HЬ., Недостатки обусловлены тем, что удгрныс волны разрядов накладывают равномерно на весь обьем жидкости в коспусе, а повторение разрядов не согласовано со c(.o ростьfo подачи струи жидкости в зоне рас-! пыления.

Электроды устройства установлень. непосредственно в корпусе, не имеющем рефле тор". и концентратора волн, при le"" патрубок подачи жидкости расположен в зоне прямого деиствия ударнь.х волн разря1745357 дов, а сопло соединено непосредственно с корпусом.

Цель изобретения — повышение эффективности распыления и уменьшение энергетических затрат. расширение функциональных 5 возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем. что согласно способу импульсного распыления жидкости ударные волны разрядов преобразуют в пучки плоских гидроакустических 1 волн и направляют последние в зону распыления, а жидкость подают в зоне акустической тени, причем разряды повторяют через интервалы времени, выбранные не большими отношения длины гидроакустических 1 волн разрядов в жидкости к удвоенной скорости подачи жидкости в зоне распыления.

Кроме того. устройство для импульсного распыления жидкости снабжено соосно размещенными в корпусе параболическим 2 рефлектором и концентратором волн, акустические оси которых направлены в сторону сопла, причем-электроды установлены в

: фокусе рефлектора волн, патрубок подачи жидкости расположен в -оне акустической 2 тени рефлектора волн; а сопло распыления .жидкости соединено с корпусом посредством шланга.

На фиг. 1 изображено устройство для распыления жидкости, разрез, вид сбоку; на 3 фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для импульсного распыления жидкости содержит полый корпус 1 с патрубком 2 подачи жидкости и соплом 3 распыления жидкости и электроды 4 и 5, 3 установленные с межэлектродным зазором и соединенные с источником 6 импульсов тока, Кроме того, устройство снабжено соосно размещенным в корпусе 1 параболиче- 4 ским рефлектором 7 и концентратором 8 волн, акустические оси которых направлены в сторону сопла 3, причем электроды установлены в фокусе рефлектора 7 волн, патрубок 2 подачи жидкости расположен на днище корпуса 1, в зоне акустической тени рефлектора 7 волн, а сопло 3 распылении жидкости соединено с корпусом 1 и концентратором 8 посредством шланга 9.

Электрод 4 закреплен в рефлекторе 7 волн посредством крестовины 10 и соединен с одним полюсом источника 6 тока с заземлением, Рефлектор 7 волн закреплен крестовиной 11 в корпусе I, акустическая ось его направлена соосно в концентратор 8 и в шланг 9 с соплом 3. Электрод 5 закреплен в вершине рефлектора 7 волн с электрической. изоляцией, и соединен с высоковольтным полюсом источника 6.

: Корпус 1 снабжен опорами, а сопло 3— крепежными элементами для перемещения (не показаны).

Источник 6 импульсов тока представля-, ет собой электрогенератор постоянного тока напряжением V = 1,6 10 В. мощностью

4 . W - 4,8 10 Вт, соединенный с высоковольз тным конденсатором типа ИС-16-0,8УЗ и блоком коммутации. Одна из обкладок кон0 денсатора с полюсом генератора заземлена и соединена с электродом 4. а другая высоковольтная обкладка конденсатора соединена с электродом 5 через блок коммутации.

Блок коммутации обеспечивает подклю5 чение электрода 5 к конденсатору с частотой от 10 до 30.подключений в секунду на время тр = 10 с искрового разряда конденсатора.

Устройство для импульсного распыле0 ния жидкости работает следующим образом.

Кор,с 1 через патрубок 2 соединяют с гидронасосом подачи жидкости, а сопло 3 распь:ления жидкости размещают в сушиль5 ном агрегате.

В качестве рабочей жидкости подают в корпус 1 через патрубок 2 водну о суспензию сапропеля, содержащего до 50;ь твердых частиц.

0 Под давлением пода и 1,5 Ати суспензия са ропеля заполняет корпус 1 с рефлектором 7 N концентра1ором 3 волн, через шланг 9 поступает а сопло 3 с расходом 0,2 л/с (8,72 мз/ч), и выбргсываетси через со5 пловоа отверстие со скоростью 2 м/с в сушильный агрегат, Посредством блока коммутации электрод 5 подключают к высоковол ьтной обкладке конденсатора источника 6 с частотой 30

0 подключений в сек на время разрядов кон.денсатора в межэлектродном зазоре тр =

10 с.

Разряды повторяют через интервалы времени, выбранные не большими отноше45 ниями длины гидроакустических волн разрядса в жидкости к удвоенной скорости пода-;и жидкости в зоне распыления, При каждом подкл1очении электрода 5 к кондснсатору в ме;хэлектоодном. зазоое

50 происходит искровой разряд в жидкости мощностью И/р = 1,6 10 Вт, с энергией разряда О> == 1,6.10 Дж, который возбуждает в

2 жидкости ударную волну мощностью Я =

1,2 l0 Вт, с энергией С4 —.— 1,2 10 Дж в

55 волне.

Ударная волна искрового разряда с частотной характеристикой 10 Гц, дл"ной вол ны Л" 1,5 ° 10 м отражается от параболической поверхности рефлектора 7 и в виде пучка плоских гидроакустических

17 @357 волн направляется в концентратор 8 волн,,где концентрируется и распространяется в жидкости по шлангу 9 в сопла 3 со скоростью звука в жидкости. При этом волны распространяются также в струе жидкости, 5 истекающей из сопла 3 и своей механической энергией распыляют струю жидкости на расстоянии половины длины волны от фронта струи (7,5 10 м).

Подключая электрод 5 к конденсатору 10 источника 6 с частотой 30 подключений в секунду, повторяют всздействие на струю жидкости пучками гидроакустических волн с частотой 30 воздействий в секунду, что обеспечивает полное распыление струи 15 жидкости, истекающей из сопла 3 со скоростью 2 м/с.

Пучки гидроакустических волн оказывают дополнительное импульсное давление на жидкость в рефлекторе 7; концентраторе 20

8 волн и в шланге 9, направленное в сопла.

3, и создают зжекционный эффект в патрубке 2, расположенном в зоне акустической тени, что снижает давление подачи жидкости в корпус 1. 25

Эффективность распыления жидкости повышена, а энергетические затраты снижены за счет преобразования и направления гидроакустических волк разрядов в зону распылен ля жидкости, а также повто- 30 рения разрядов через интервалы времени, обеспечивающие полное распыление струк . жидкости механической энергией волк разрядов.

Рефлектор 7 и концентратор 8 волч 35 обеспечивают использование до 60 меха- нической энергии волн на распыление жидкости, а соединение сопла 3 с корпусом 1 . посредством шланг- 9 расширяет функциональные возможности устройства за счет 40 гибкого и дистанционного размещения сопла отн осител ьн О корпуса.

Пример. Корпус 1 устройства для распыления жидкости изготовлен в виде стального цилиндра диаметром 10 м, высо- 45 той 10 м, в днище которого выполнен коль-1 цевой коллектор с патрубкам 2 диаметром 2я.

10 2 м для подачи жидкости.

На верхнем торце корпуса 1 закреплен соосно концентратор 8 волн, выполненный 50 из стали s виде усеченного конуса, диаметром 101 м в широком основании и 2.10 м в усеченной вершине, высотой 10 м.

-1

Рефлектор 7 волн изготовлен иэ стали в виде колпака в форме параболоида враще- 55

- ния диаметром 8 ° 10 м в широкой части, высотой 9 10 м. Рефлектор 7 вершиной параболоида установлен соосно на днище корпуса 1, а широким срезом полости направлен в концентратор 8 волн и закреплен стальной крестовиной 11 коаксиально в полости корпуса.

Электрод 4 изготовлен из Ty!os i:;.кай стали в влде капли диаметром 3 102 м и, закреплен коаксиально в рефлекторе 7 посредством стальной крестовин ь! 10. Головка электрода 4 расположена в зоне фокуса параболаида поверхности рефлектора 7. Электрод

4 соединен электрическл с заземленным полюсом источника 6 импульсов — îêà.

Электрод 5 изготовлен из тугоплавкой стали в виде стержня дламетром 10 2 м, закреплен соосно в вершине рефлектора / волн и в днище корпуса 1 с электрической изоляцлей (не показан), и соединен электрически с высоковольтным полюсом источника 6. Электрод 5 закреплен с возможность,а осевого перемещения на винтовой резьбе, и регулирования межэлектрорного зазора с электродом 4 от 3 10 до 10 м, Сопла 3 распыления жидкости изготовлено в виде стальной насадки с коническим распылительным отверстием диаметром от

2 10 да 10 м на выходе и посредством

-2 -2 шланга 9 диаметром 2 10 м длиной 4 м соединено с усеченной вершиной концентратора 8 волн.

Формула изобретения

1. Способ импульсного распыления жидкости путем подачи жи .:Осп, ге::2,".:.— рования в ней.искровых электрических разрядов и накладывания на жидкость улар»ых волк разрядов,.отличающийся гем, что, с цель!o пог;ь шения эффективности распыления и уменьшения энергетических затрат, ударные волны разрядов преобразу.ат. в пуски плоских гидроакустических волн и направляют последние в зону распыления, а жидкосгь пад ют B зоне акустической Тони, причем разряды повторяют через интерг валы временл, выбранные не большими отношения длины гидроакустических волн разря oII B жидкости K удвоенной скарОсти подачи х идкасти В зоне распыленияг

2. устройство для импульсного распыления жидкости, содержащее полый корпус с патрубком подачи жидкости и соплом ее распыления и электроды, установленные с межэлектродным зазором и соединенные с источником импульсов тока, отл ича ющее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, o:-! o снабжено саосно размещенными в корпусе параболическим рефлектором и концентратором волн, акустич ские оси которых направлены в сторону сопла, причем электроды установлены в фокусе рефлектора волн, патрубок подачи жидкости рас- . положен в зоне акустической тени рефлектора волн, а сопла распыления жидкости соединено с корпусом посредством шланга.

1745357

Составитель А.Чал-Бор о

Техред.M.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор В.Бугренкова

Заказ.2345 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.. Ужгород, ул. Гагарина, 101