Распыливающий элемент

Распыливающий элемент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеез Советск и к

Социалистически к

Республик

«и 825176 (B3 ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено24.04.79 (21) 2757720/23-05 с присоединением заявки М (51)М. Кл.

В 05 В 17/06 (72) Авторы изобретения

А.А.-А.Эннан, Ш.Б.Тонконогий и Н.П.Плахтий

Одесский ордена Трудового древнего Знамфдагодууарегвенный

L j ° -:, (д университет им. И.И.Мечникова - - - .-., у к

° .3 (7i) Заявитель 4" „ -, ес X.,„ (54 ) РАСПЫПИВАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к устройствам для разбрызгивания или распыления жидкостей или других текучих веществ с использованием ультразвуковых колебаний и може найти применение в технологических процессах, где жидкость используется в диспергированном виде, а также для распыления жидкостей в помещениях в санитарно-гигиенических целях.

Известно устройство, содержащее цилиндрический корпус с дном, имеющим малое отверстие. Жидкость в виде пленки стекает по стенкам цилиндрического корпуса на дно. Сжатый газ, подведенный к отверстию диа, разрутает при выходе из него пленку и уносит образовавшийся аэрозоль в окружающее пространство че-! реэ открытый верхний конец цилиндрического корпуса. Механизм действия такого устройства основан на возникновении турбулентного течения газа при истечении из отверстия, а соответствующее этому вихревое

:течение газа создает движение плен--, ки жидкости из периферии к центру отверстия, где непосредственно уже происходит разрушение пленки и укос образовавщегося аэрозоля восходящими потоками отработанного rasa. Уси- . ление эффекта образования аэрозоля происходит в случае, если дио корпуtO са выполнено в виде тонкой металлической мембраны при прохождении газа через отверстие в дне. Мембрана начинает колебаться, что способствует чспергированию жидкости и образованию аэрозолей. Это не должно усиливать эффект распыления, поскольку малое отверстие (О, 0005 дюйма Ой 1 мм) возбуждает в струе высокочастотное акустическое колебание порядка сотни килогерц, а пластина, жестко укрепленная по окружности цилиндрического корпуса, имеет собственную частоту, значительно меньшую. Колеблющаяся не в резонанс с практически исчеза», 82517

50

3 ющей малой амплитудой пластина не ! должна внести существенный вклад в процесс формирования аэрозоля 1

Однако производительность такого устройства весьма ограничена, поскольку в основном она определяется размерами отверстия, а увеличение его диаметра выше определенного может нарушить механизм возникновения турбулентности газа и направленное 10 движение пленки жидкости к отверстию. увеличение количества отверстий не является радикальным, поскольку рас11оложенные на разных расстояниях от стенки сосуда отверстия будут 15

"работать" в различных условиях, а некоторые из них возможно и в режиме

"захлебывания".

Цель изобретения — повышение производительности распылителя и улучше20 ние его эксплуатационных характеристик.

Поставленная цель достигается применением известного пневматического мембранного генератора звука в качестве распыливающего элемента в рас25, пылителе жидкости.

На чертеже изображен распылитель жидкости, общий вид (сплошной линиейсостояние мембраны при отсутствии колебаний, пунктироы — ее крайни положения в режиме колебаний)

Распылитель жидкости содержит мембрану 1, сопло 2, трубку 3, подводящую сжатый газ, коаксиальную ей трубку 4 с полостью для подвода жидкости.

Для защемления мембраны служит элемент 5.

Распылитель работает следующим образом.

При поступлении сжатого газа в

40 трубку 3 часть мембраны 1, ограниченная периметром торца сопла 2, деформируется, образуя шаровой сегмент.

Энергия сжатого газа в этом объеме возрастает до тех пор, пока не пре 45 высит упругие силы, прижимающие мембрану 1. В этот момент мембрана 1 теряет устойчивость, отрываясь от сопла 2, и через образовавшуюся коль цевую щель газ расширяется в атмосферу. Это приводит к падению давления в шаровом сегменте и мембрана 1 под действием упругих сил приближается к торцу сопла 2. Ц ель в динамике процесса, являясь по существу

55 высокочастотным кольцевым клапаном, под действием упругих сил мембраны

1 и давления газа изменяет свою величину, что приводит к одновремен6 4ной модуляции скорости газового потока синхронно с частотой автоколебаний.

Это обстоятельство является существенным и позволяет использовать данный генератор в качестве распыливающего элемента.

При подаче жидкости s коаксиальную трубку 4 она тонким слоем стекает по наклонной части плоскости и попадает в область кольцевой щели (высокочастотного кольцевогб клапана), откуда осесимметрично истекающий газ, воздействуя на жидкость, разрушает ее сплошность. Одновременно поток газа отбрасывает продукты разрушения жидкости на поверхность мембраны 1, ограниченной элементом 5 и

I торцовой частью сопла 2. При этом энергия колебательного движения мембраны 1 передается частицам жидкости и в результате этого, а также усиления воздействия акустическими колебаниями, происходит собственно диспергирование жидкости до размера аэрозольных частиц, которые выводятся из зоны их образования в окружающее пространство отработанным газом.

Известное влияние на режим работы распылителя (преимущественно на частоту) оказывает жидкость за счет присоединенной массы. Это обстоятельство является хорошим критерием для определения оптимального расхода жидкости и практически легко управляется соответствующим изменением давления сжатого газа. В эксплуатационных условиях просто управлять дисперсностью аэрозоля (например, при изменении физических параметров жидкости), что достигается изменением степени поджатия торца сопла 2 к мембране 1. Производительность данного распылителя, размер аэрозоля, а также спектр распыления в пространстве в шйроком интервале можно изменять соответствующим выбором размеров устройства: диаметра мембраны и ее натяжения,. диаметра торцовой части сопла и степени поджатия его к мембране.

Для конкретного лабораторного образца распылителя получены следующие показатели его работы. Минутный расход диспергируемый до 30 мк жидкости составляет 1 л. Данный распылитель обеспечивает заполнение объема примерно 2 м . При этом диаметр мем825176 6 мембрана, выполняется из высококачественной резины, которая легко saменяется.

Формула изобретения иЯкпспч

Составитель А.Чал-Борю

Редактор С.Тараненко Техред М.Рейвес

Корректор Г. Назарова

Подписное

Заказ 2249 2 Тираж 762

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 браны 0=30 мм, диаметр торцовой части сопла d=l5 мм, поджатие h=8 мм, частота. колебаний 6=2800 Гц и максимальный размах о части мембраны А— порядка 1 мм. Считая практически колебание этой части мембраны гармоническим, скорость ее для размаха 9 будет 1!=а.и=l. 2Я=l ° 2Ж 2800=

=17,5 и/с. Давление сжатого газа

0,2 кг/см, а расход его 20 л/мнн.

2.

Предлагаемый распылитель является более эффективным устройством как по производительности, так и по конструктивным н эксплуатационным показателям и управлению его действием.

Работоспособность распылителя высока, а наиболее уязвимый элемент—

Применение пневматического мем- бранного генератора звука в качестве распьшнвающего элемента в распылителе жидкости.

Источники инфорчации принятые во внимание прн экспертизе

1. Патент Великобритании

Ф 1123827, кл. В 2 F, опублик. 1968 (прототип).