Центробежный распылитель жидкости

Патент 923563

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

О П И С А Н И Е ()923563

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЙЛЬСТВУ со а Со с

Социал истичесник

Ресиубиин (61) Доиолнительное к авт. саид-вувЂ” (22) Заявлено 10. 06. 80(21) 2937581/23-26 с присоединением заявки МвЂ” (23) ПриоритетвЂ” (53)M. Кл.

В 01 D 3/30

В 01 D 53/18

Государственный камнтет

СССР ао делам нзобретеннй н вткрытнй ()яублнковано 30. 04. 82. Бюллетень Рй 16

Дата опубликования описания 30. 04.82 (53) Уд К 66. 015.

° 23.05 (088.8) (72) Авторы изобретения

B.A. Булкин и Н.A. Николаев

Казанский химико-технологический институт.,им. С.М. Кирова (71) Заявитель (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к центробежной массообменной технике и касается диспергирующих элементов центробежных распыливающих устройств массообменных аппаратов, например элементов диспергаторов (распылителей) для полых абсорберов, скрубберов и других подобных аппаратов.

Известен центробежный распылитель жидкости, включающий цилиндрический корпус с перфорацией, узел ввода жидкости.", полый вал (1), Недостаток устройства заключается

s том, что при истечении жидкости

15 с поверхности такого распылителя образуется полидисперсный (неоднородный) капельный факел, последнее отрицательно сказывается на работе всего аппарата из-за уноса мелких частиц жидкости газовым потоком.

Полидисперсность факела в известных распылителях объясняется тем, что жидкость истекает в виде струй из отверстий с острыми кромками (без отбортовки) .

Цель изобретения - увеличение эфФективности работы за счет обеспечения однородности факела распыла.

Указанная цель достигается тем, что в центробежном распылителе жидкости, включающем цилиндрический корпус с перфорацией, узел ввода жидкости, полый вал, поверхность между отверстиями корпуса выполнена выпуклой в сторону периферии.

На распылителя, имеющего диспергирующий элемент, например, s форме перфорированного цилиндра; на фиг. 2 - узел на фиг. 1.

Распылитель включает полый вал 1, который консольно крепится к приводу 2 (электродвигателю) верхнюю 3 и нижнюю 4 крышки и диспергирующий элемент 5.

Диспергирующий элемент может выполняться, как в виде однослойного

97 гf? перфорированного цилиндра, так v, в виде набора концентрически сос1авлен ных перфорированных цилиндров.

Выпуклость поверхности между отверстиями перфорации внутренних цилиндров при многослойном исполнении распылителя может быть направлена как в сторону периферии, так и в сторону оси распылителя.

Выпуклость поверхности между от. в верстиями перфорации наружного цилиндра должна быть направлена в сторону периферии.

Радиус криволинейной поверхности между отверстиями перфорации должен !5 быть более, чем на порядок меньше радиуса цилиндра диспергирующего элеме:",òà. Сечение поверхности цилинд ра между отверстиями перфорации может иметь вид как плавной, так и .по- уд маной кривой.

Благодаря криволинейности поверхности стенки диспергирующего элемента срез отверстий перфорации сказывается как бы втянутым вовнутрь распылителя, т.е. каждое отверстие является началом сопла-диффузора.

Размер отверстий перфорации может колебаться от 0,0, мм до - мм.

Применение известных отверстий (без отбортовки) в центробежнь|х оро . сителях определяет распыл жидкости с концов струй, вь1текающих из отверс. тий. При отрыве капли от струи почти всегда наблюдается образование более мелких капель-спутников из жидкости, составляющей шейку (хвост) между струей и отрывающейся каплей, В результате образуется факел

49 распыла из капель различного диаметра.

Такое исполнение устройства обеспечивает усповия, при которых. жидкость истекает из отверстий не в ви де "-труй, а благодаря плавному расширению канала отбортованного отверстия ра i-екается по внешней поверхности диспергирующего элемента и концентрируется на выпуклостях. Так как движени и отрыв жидкости определяется центробежными силами. то скопив. шаяся жидкость сбрасывается в виде капель. Отрыв капель происходит не от струй, а от тонкой пленки жидкости, поэтому длина шейки жидкости, образующейся между пленкой и каплей, значительно короче и последняя успевает вернуться в пленку под действием с.ил вязкости и поверхностного натяжения.

Предлагаемый распылитель по сравнению с известным может работать с любыми жидкостями, в том числе с сильно загрязненными.

Это достигается за счет наличия криволинсйности (углублений) поверхности устройства, обращенной

8 сторону потока. Так как сечение отверстий невелико, не превышает 10?0х от поверхности распылителя, то основная мас а твердых примесей под действием центробежных сил оседает во впадины между отверстиями и не забивает последние. Этим обеспечивается более длительная работа распылителя без забивания отверстий.

Распылитель работает следующим образом.

Жидкость подается в диспергирующий элемент 5 по полому валу 1. Здесь она приобретает вращательное движение, Под действием центробежной силы жидкость движется к стенке дисперга:-ора и проходит в отверстия перфорации. Из-за смачиваемости материала. диспергирующего элемента жидкость, поступающая в отверстия, растекается по поверхности сопел и далее по наружной стенке распылителя, Накапливаясь на выпуклых местах стенки, жидкость под действием центробежной силы сбрасывается в виде капель е. контактную зону аппарата, в который может быть помещен распылитель.

В отличие î- распылителей с простой перфорированной стенкой (cBepJle ние или выштампованные отверстия) где жидкость распыливается прямо из отверстий перфорации, распыление ее с криволинейной поверхности дисперга. тора устраняет условия для образования капель-последышей (капельспутников) оолее мелкого размера.

В этом случае под действием сил поверхностного натяжения и сил адгезии к стенке распылителя часть жидкости„ остающаяся в виде "хвостам после отрыва капли, возвращается в пленку для накопления новой порции жидкости, способной формировать каплю, Благодаря отсутствию капель-спутников создаются условия для образования факела, близкого по составу к монодисперсному, что улучшает работу

923563 йт сж 1

I фиЕ. / аппаратов с распылительными устройствами.

Исследования распылителя, проведенные в КХТИ имени С.М. Кирова с диспергируюшим элементом диаметром

75 мм, с диаметром отверстий перфорации 0,8-0,9 мм и радиусом кривизны стенки между отверстиями перфорации

1-1, . мм позволяют получить моноструктурный мелкодисперсный распыл жидкос- !О ти. Визуальные исследования распыла при стробоскопическом освещении подтвердили описанный выше механизм образования капель и отсутствие капельспутников малых размеров. 15

Исследования показали также, что с увеличением числа оборотов распылителя уменьшается размер образующихся капель, что указывает на возможности регулирования диаметра последних. 20

Кроме того, такая конструкция перфорированной стенки меньше подвержена забиванию отверстий, так как твердые примеси могут оседать в уг лублениях между отверстиями. 25

Таким образом, предлагаемая конструкция распылителя проста в изготовлении, надежна в эксплуатации, позволяет получить управляемый в размерах, близкий к монодисперсному факел распыла, что выгодно отличает ее от известных распылителей. формула изобретения

Центробежный распылитель жидкоСти, включающий цилиндрический корпус с перфорацией, узел ввода жидкости, полый вал, отличающийся тем, что, с целью увеличения эффектив. ности работы за счет обеспечения однородности факела распыла, поверхность между отверстиями корпуса выполнена выпуклой в сторону периферии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 34264), кл. B 01 D 3/30, 1970.

ВНИИПИ Заказ 2661/10

Тираж 733 Подписное филиал ППП "Патент", г Ужгород ул Проектная 4