Ротационный распылитель жидкости

Ротационный распылитель жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

п 0887007

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалнстнчгскнк республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.10.79 (21) 2834082/23-05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень ¹ 45 (45) Дата опубликования описания 07.12.81 (51) М. Кл.з

В 05В 3/12

Государственный квинтет

СССР до делам изобретений и открытий (53) УДК 66.069.83 (088.8) 1

Б. Г. Холин, Л. А. Хохлов, Э. И. Баранов, Е. В. 7ретьяк, И. Д. Панченко и И. А. Гелета с

Сумский филиал Харьковского политехнического ститута имени В. И. Ленина

l (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РОТАЦИОННЫЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к области тсплои массообменных устройств, в частности, к ротационным распылителям жидкости для тепло- и массообменных аппаратов, работающих с системой жидкость-газ (пар), и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической и других отраслях промышленности при проведении процессов абсорбции, сушки, упаривания, увлажнения и мокрой очистки газов.

Известен ротационный распылитель жидкости, содержащий распределительное устройство для жидкости в виде пустотелого вала с чашеобразным вращающимся элементом, имеющим вогнутую поверхность, лопастный ротор, установленный коакспально с элементом, при этом лопастный ротор приводится во вращение вокруг горизонтальной оси в направлении, противоположном направлению вращения элемента (1).

При работе такого устройства образуется малая высота факела распыла в осевом направлении, обусловленная конструктивными особенностями распределительного устройства для жидкости, т" ê как в радиальном направлении GHQ формирует только одну жидкую пленку, и это приводит к неполной обработке газа жидкостью, что значительно снижает общую эффективность процессов тепло- и массообмена.

Известен также ротационный распылитель жидкости, содержащий вертикально установленный приводной вал, размещенный на нем ротор в виде радиально расположенных лопаток, коаксиально установленный в нем распределитель жидкости и патрубок для подвода жидкости (2).

Данный распылитель является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Однако у известного устройства сложная конструкция, так как для ротора, имеющего значительную высоту, требуется множество ступеней распределения. Ширина пленки жидкости, образующейся на лопатке ротора, лежит в пределах 10 — 40 мм.

20 Это значит, что для ротора, высотой 1 м, необходимо не менее 25 ступеней распределения, Если же с целью уменьшения количества ступеней распределения в пределах одной ступени расположить более одного

25 горизонтального ряда отверстий, то тогда нарушается равномерность распределения жидкости между рядами отверстий, так как через нижние отверстия из-за влияния гравитационных сил будет протекать большее

30 количество жидкости, чем через верхние, что приведет к нарушению равномерности по высоте объемного факела распыла.

У известного устройства также недостаточная надежность при длительной эксплуатации, так как при работе на загрязненных твердыми включениями жидкостях и суспензиях возможно забивание и зарастание тангенциальных патрубков и отверстий перфорированной оболочки.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что в ротационном распылителе жидкости, содержащем вертикально установленный приводной вал, размещенный на нем ротор в виде радиально расположенных лопаток, коаксиально установленный в нем распределитель жидкости и патрубок для подвода жидкости, распределитель жидкости выполнен в виде расположенной на оси ротора неподвижной опоры с размещенными на ней с равными интервалами с зазором к лопаткам ротора кольцами и установленным над ними диском, причем проходное отверстие каждого последующего по ходу движения жидкости кольца выполнено:меньше проходного отверстия предыдущего кольца.

Кроме того, с целью повышения эффективности распыления, лопатки ротора установлены под углом к радиусу его вращения.

Лопатки ротора могут быть также выполнены изогнутыми.

Выполнение распределителя в виде неподвижной опоры с кольцами и диском позволяет подавать жидкость в виде свободных горизонтальных пленок непосредственно на вращающиеся лопатки ротора, что дает возможность жидкости под действием сил

Кориолиса и .инерции, обусловленных набеганием,вращающихся лапаток, разгоняться на них в радиальном направлении и одновременно значительно интенсивнее растекаться по лопаткам в направлении, параллельном оси вращения, чем в устройствах, где выход струй жидкости на лопатки производится через отверстия вращающейся вместе с ротором оболочки, за счет того, что, во-первых, закрутка жидкости до попадания на лопатку равна нулю, во-вторых, жидкость не стеснена стенками отверстия в начальный момент воздействия на нее вращающегося ротора, в-третьих, взаимно перпендикулярное расположение плении жидкости и лопаток в момент попадания жидкости на ротор также ведет к получению максимально возможной скорости растекания жидкости по лопаткам в направлении, параллельном оси вращения. При этом получаются в несколько раз более широкие пленки жидкости на лопатках, что приводит к умвньшению,необходимых ступеней распределения и, следовательно, су5 !

О

Зо

65 щественно упрощает конструкцию распылителя.

Кроме того, выполнение распределительных ступеней в виде колец и дисков, подающих жидкость непосредственно на лопатки ротора, и увеличение расстояния между ступенями орошения позволяет обеспечить в несколько раз более широкие проходы для жидкости на участке от входного .патрубка до разгонных лопаток, что значительно, повышает надежность и устойчивость в эксплуатации при работе на загрязненных жидкостях и суспензиях.

Выполнение лопаток ротора изогнутыми или плоскими, наклонными к радиусу вращения, значительно усиливает эффект растекания пленки жидкости в направлении, параллельном оси вращения, так как при этом давление, прижимающее пленку жидкости к лопатке и заставляющее ее растекаться, увеличивается за счет добавления к силе Кориолиса составляющей центробежной силы, нормальной к поверхности лопатки, что также ведет к уменьшению необходимого количества ступеней распределения и, следовательно,,к упрощению конструкции распылителя.

На фиг. 1 .изображен ротационный распылитель, продольный разрез; на фиг. 2— разрез А — А фиг. 1; на фиг. 3 — то же, с лопатками ротора, установленными под углом к радиусу его вращения; на фиг. 4 — то же, с изогнутыми лопатками.

Ротационный распылитель жидкости содержит вертикально установленный приводной вал 1, размещенный на нем ротор, состоящий из ступицы 2, ребер 3 жесткости, опорных колец 4 и б и радиально расположенных лопаток б, Кроме того, распылитель содержит патрубок 7 для подвода жидкости и распределитель жидкости, который выполнен в виде расположенной на оси ротора неподвижной опоры 8 с размещенными на ней с равными интервалами с зазором к лопаткам б ротора кольцами 9 и установленным над ними диском 10, причем проходное отверстие каждого последующего по ходу движения жидкости кольца 9 выполнено меньше проходного отверстия предыдущего кольца 9.

Лопатки б ротора могут быть установлены под углом к радиусу его вращения и выполнены изогнутыми.

Ротационный распылитель жидкости работает следующим образом.

Струя жидкости под давлением поступает из патрубка 7 на кольца 9 распределителя и диск 10, разделяется на равные объемы и формируется в жидкие пленки, движущиеся на,каждом кольце 9 и диске

10 перпендикулярно оси вращения ротора от центра к периферии, которые за счет центробежных сил сбрасываются с верхних кромок колец 9 и диска 10.

887007

Под действием сил Кориолиса и инерции, обусловленных набеганием вращающихся лопаток 6 ротора, жидкость на них разгоняется в радиальном направлении и одновременно интенсивно растекается в направлении оси вращения в тонкие и равномерные по толщине пленки. Полученная сплошная пленка жидкости, достигнув, кромки лопаток 6 ротора, истекает в газовую среду, где и происходит ее диспергирование.

Предлагаемый ротационный распылитель жидкости более прост по конструкции, вопервых, за счет упрощения конструкции самой распределительной ступени и, во-вторых, за счет уменьшения количества необходимых ступеней распределения при сохранении одинаковых параметров факела распыла. Стендовые иопытания опытных образцов распылителей показали, что ширина пленки на роторной лопатке, полученная с одной ступени распределения, превышает в 3 — 4 раза ширину пленки, истекающей на лопатку из перфорированной оболочки,,при прочих равных условиях.

Данный распылитель имеет 7 ступеней распределения, в то время как известный распылитель — 25 ступеней.

Предлагаемое устройство более надежно в эксплуатации, так как наличие широких проходов для жидкости на участке проте- ЗО кания жидкости от входного патрубка до лопаток ротора исключает забивание и зарастание распылителя при работе на загрязненных твердыми включениями жидкостях и суспензиях. 35

Формула изобретения

1. Ротационный распылитель жидкости, содержащий вертикально установленный приводной канал, размещенный на нем ротор в виде радиально расположенных лопаток, коаксиально установленный в нем распределитель жидкости и патрубок для подвода жидкости, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности эксплуатации, распределитель жидкости выполнен в виде раоположенной на оси ротора неподвижной опоры с размещенными на ней с равными интервалами с зазором к лопаткам ротора кольцами и установленным под ними диском, причем проходное отверстие каждого последующего по ходу движения жидкости кольца выполнено меньше проходного отверстия предыдущего кольца.

2. Распылитель по п. 1, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности распыления, лопатки ротора установлены под углом к радиусу его вращения.

3. Распылитель по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющи и с я тем, что лопатки ротора выполнены изогнутыми.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Акцептованная заявка Великобритании № 1126095, кл. В 2F, опублик. 1968.

2. Холин Б. Г. Центробежные и вибрационные грануляторы плавов и распылители жидкости. М., «Машиностроение», 1977, с. 90 — 91, рис. 54 г (прототип).

887007

Составитель А, Чал-Борю

Техред А. Камышникова Корректор А. Галахова

Редактор И. Марголис

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 512/15 Изд. № 612 Тираж 784 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открмтий

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