Центробежный распылитель

Центробежный распылитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

O П И С А Н И Е (,)937031

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.12.80 (21) 3216469/23-05 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

В 05 В 3/12

Гееударетеелкый кемлтет

СССР

llo делам лзебретений и еткрмтий (53) УДК 66.069..83 (088.8) Опубликовано 23.06.82. Бюллетень №23

Дата опубликования описания 28.06.82 (72) Авторы изобретения аев, ! 1

Казанский химико-технологический институт им.-С: М; Кирова. (t и Казанское пуско-наладочное управление)треста *

«Оргнефтехимзаводы»

А. А. Колесник, Р. Х. Мубаракшин, Ф. А. Муст (71) Заявитель(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к центробежной технике и касается распыливающих устройств центробежных массообменных аппаратов, например элементов вращающихся распылителей скрубберов, абсорберов и других при работе их на загрязненных. жидкостях.

Известно, что вода и другие технические жидкости, подающиеся насосами в массообменный аппарат для орошения, содержат

:в качестве загрязнителей (примесей) частицы льноволокна, асбеста и других материалов, применяющихся в этих насосах в качестве уплотняющих сальник насадок. Кроме того, смазка, подаваемая к трущимся частям насоса; также попадает в перекачиваемую жидкость, а вода, после прохождения очистных сооружений в системе обо.ротного водоснабжения и поданная в аппарат на орошение, содержит в себе еще и частицы ила. Всем этим загрязнителям (примесям) свойственно то, что удельный вес их (или плотность) меньше удельного веса (или плотности) распыливаемой жидкости, например воды. Наличие таких загрязнителей в жидкости способствует забиванию отверстий или пор в распыливающих эту жидкость устройствах, тем самым снижая, а зачастую делая невозможным эффективную их работу.

Известен дисковый распылитель, содержащий корпус, ротор, состоящий из пакета сетчатых дисков, крышки и патрубка для подвода распыливаемой жидкости (1) .

Однако при подаче в этот распылитель жидкости, содержащей загрязнители (nputo меси), поры его забиваются, что влечет за собой ухудшение или невозможность его работы. Для восстановления работоспособности, такого распылителя требуется его демонтаж и регенерация (очистка) ротора. Забивание пор и частый демонтаж-монтаж рас15 пылителя существенно ухудшают его эксплуатацию.

Наиболее близким к предлагаемому является центробежный распылитель, содержа20 щий диспергирующий пористый элемент в виде полого тела вращения, расположенные по его торцам крышки,. одна из которых соединена с приводом вращения, и патрубок подачи жидкости (2).

937031

5 о

Недостатком известного распылителя является то, что при распыливании загрязненной механическими примесями жидкости пористый элемент распылителя забивается и все устройство становится неработоспособным. При устройстве предварительной очистки жидкости перед подачей ее в распылитель резко дорожает процесс распыливания этой жидкости, а вся конструкция становится сложной.

Цель изобретения — повышение эффективности распыления загрязненной жидкости и упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в центробежном распылителе, содержащем диспергирующий пористый элемент в виде полого тела вращения, расположенные по

его торцам крышки, одна из которых соединена с приводом вращения, и патрубок подачи жидкости, вторая крышка соединена с патрубком подачи жидкости и расположена с зазором к торцу пористого элемента, при этом выходной конец патрубка размещен в полости пористого элемента с зазором к его внутренним стенкам.

Такое устройство позволяет распыливать пористыми вращающимися распылителями, жидкость, содержащую различные механические примеси, например частицы льноволокна, асбеста и др. При этом распылитель работает эффективно на загрязненных жидкостях, особенно загрязненных примесями с удельным весом меньшим, чем удельный вес жидкости, и не требуется дополнительных устройств для очистки жидкости или частой разборки его для регенерации.

На фиг. 1 изображен центробежный распылитель, продольный разрез; на фиг. 2— то же, вариант исполнения с неподвижной крышкой.

Центробежный распылитель содержит диспергирующий пористый элемент 1 в виде полого тела вращения, расположенные по его торцам крышки 2 и 3, одна из которых (крышка 2) соединена с приводом (не показан) вращения посредством вала 4, и патрубок 5 подачи жидкости (cd — окружная скорость вращения вала).

Вторая крышка 3 соединена с диспергирующим пористым .элементом 1 с помощью креплений 6 и с патрубком 5 подачи жидкости и расположена с зазором а, равным

0,3 — 3 мм, к торцу пористого элемента 1 для отвода примесей с частью жидкости.

Выходной конец патрубка 5 подачи жидкости размещен в полости пористого элемента 1 с зазором к его внутренним стенкам.

Патрубок 5 подачи жидкости в случае с невращающейся крышкой 3 прикреплен к распылителю с помощью штанг 7, а в случае с вращающейся крышкой 3 патрубок

5 соединен с источником жидкости (не по25 зо

55 казан) через уплотнение 8, например лабиринтное, крепящееся к корпусу (не показан) распылителя посредством штанг 7.

Центробежный распылитель работает следующим образом.

Жидкость в пористый элемент 1, закрепленный на нижней крышке 2 и приводимый во вращение от привода (не показан) через вал 4, подается через уплотнение 8 и патрубок 5. При этом под действием центробежной силы поток жидкости устремляется к стенкам пористого элемента 1, создавая на его поверхности два слоя б и в, один из которых (б) вращается вместе со стенкой элемента 1 за счет сил трения, возникающих между стенкой и жидкостью, другой (s) также вращается, но со значительным отставанием. Объясняется это значительно меньшей силой трения между слоями жидкости, чем между пористой, а значит и шероховатой стенкой и жидкостью.

Первый слой б жидкости, обладая большим сопротивлением, препятствует проникновению к стенкам примесей. Все эти примеси, оставаясь во втором слое в, за счет разности удельных весов под действием архимедовой и кориолисовой сил устремляются к свободной поверхности жидкости. Попадая (всплывая) на свободную поверхность жидкости вместе с поверхностным слоем в общем течении потока жидкости, примеси устремляются в область пониженного давления, обусловленного наличием зазора а, образованного верхней крышкой 3. и торцом пористого элемента 1. Траектория одиночной частицы показана на фиг. 1 стрелками. Пониженное давление обусловлено наличием зазора а, размер которого 0,3 — 3 мм, что на порядок больше, чем размер пор, а следовательно, и сопротивление зазора а значительно ниже, чем сопротивление пористой стенки элемента 1. Поверхностный слой жидкости с механическими примесями удаляется через зазор а, распыливаясь при этом с кромки крышки 3 и пористого элемента 1.

Центробежный распылитель с неподвижной верхней крышкой 3 работает так же, как и с вращающейся верхней крышкой 3.

Наличие зазора а в центробежном распылителе с вращающейся верхней крышкой

3 и такого же зазора, но в распылителе с невращающейся верхней крышкой позволяет обеспечить эффективное распыливание загрязненных жидкостей, особенно загрязненных механическими примесями, удельный вес которых меньше, чем удельный вес распыливаемой жидкости. При этом упрощается конструкция за счет исключения устройств для предварительной очистки жидкостей и повышается надежность центробежного распылителя за счет снижения вероятности забивания пор его.

Кроме того, уменьшая или увеличивая диаметр верхней крышки 3 в соотношении

937031

0,8 — 1,2, т. е. 0,8 — 1,2 наружного диаметра пористого элемента 1, можно создавать верхний слой распыленной жидкости, состоящей из капель, диаметр которых отличается от диаметра капель в основном потоке. В случае, когда диаметр крышки 3 меньше диаметра распылителя в верхнем слое, образуются капли, диаметр которых больше, чем диаметр капель в основном потоке.

В том случае, если диаметр крышки 3 больше наружного диаметра элемента 1, то в силу уже указанной причины, верхний слой распыленной жидкости имеет в своем составе. капли меньшего диаметра, чем капли в основном потоке. Это свойство имеет существенное значение в случае использования указанного центробежного распылителя в абсорбционных аппаратах. Наличие слоя из более крупных капель обеспечивает сепарацию жидкости из восходящего потока газа, а в случае наличия слоя из более мелких капель дает возможность получить дополнительную ступень контакта газа со го свежей порцией жидкости.

Проведены испытания центробежных распылителей со щелью, размер которой изменяли от 0,1 до 4 мм. Испытания показали, что наличие щели высотой 0,3 — 3 мм обес- 25 печивает эффективное распыливание загрязненной механическими примесями жидКости центробежным пористым распылителем. Применение предлагаемого центробежного пористого распылителя со щелью позволит достичь эффективного распыливания жидкос- зо тей, особенно загрязненных примесями, удельный вес которых меньше, чем удельный вес распыливаемой жидкости за счет щели, образованной верхней крышкой и торцом распылителя. При этом такой распылитель обеспечит объемный факел из монодисперсных капель.

Внедрение изобретения даст существенный экономический эффект за счет упрощения конструкции узлов существующих распылителей, а так же за счет повышения надежности таких распылителей.

Формула изобретения

Центробежный распылитель, содержащий диспергирующий пористый элемент в виде полого тела вращения, расположенные по его торцам крышки, одна из которых соединена с приводом вращения, и патрубок подачи жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности распыления загрязненной жидкости и упрощения конструкции, вторая крышка соединена с патрубком подачи жидкости и расположена с зазором к торцу пористого элемента, при этом выходной конец патрубка размещен в полости пористого элемента с зазором к его внутренним стенкам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 501770, кл. В 05 В 3/08, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 738679, кл. В 05 В 3/12, 1978 (прототип).

937031

Составитель А. Чал-Борю

Редактор И. Николайчук Техред А. Бойкас Корректор И. Муска

Заказ 4302/10 Тираж 727 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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