Способ распыления жидкостей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) 3(50 В 05 В 5 02,(»»»кап »

»»,»„

» ф »

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О ПОКРЫТИЙ (21) 3342658/23-05 (22) 01.10.81 (46) 15.11.83. Бюл. 9 42 (72) В.И.Руденко, Ф.:И.Сажин, И.А.Кожухарь и И.К.Болога (71) Институт прикладной физики

AH МССР. (53) 66.069.83(088.8) (56) 1. Ливщиц И.H., Моисеев В.И.

Электрические явления в аэрозолях и их применение. М-Л., "Энергия", 1965., с. 98 -101..

2. Авторское свидетельство СССР

М 939107, кл. В 05 В 5/02 1980 (прототип), (54)(57) 1. СПОСОБ жСПИПБНИЯ жИД- .

КОСТЕЙ, заключающийся в том,.что газо.-жидкостную смесь пропускают через пористую .перегородку, воздействуя на смесь электрическиИ полем, отличающийся тем, что, с целью повыщения стабильности распыла и обеспечения равномерности

@акела, жидкость предварительно превращают в пар, который затем частич. но конденсируют в порах- перегородки путем охлаждения последней, при отношении обьема конденсата к объему пара от 0,05 до 0,5.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что; с целью обеспечения возможности регулирования дисперсности распыла, охлаждение перегородки проводят с различной ин- Я

; тенсивностью.

105.3887

Изобретение относится к способа распыления жидкостей в электрическом поле и может быть применено для кондиционирования воздуха, аэроэольтерапии, электрической зарядки и нейтрализации заряженных предметов..

Известен способ распыления жидкости, заключающийся в одновременном воздействии потока газа и электрического поля на жидкость, пропускаемую сквозь пористую перегородку. Жид- 10 кость, пропускаемая сквозь пористую перегородку, на выходе из нее попадает в радиальную .струю воздуха, кото рая направляет. ее к коронирующей кромке, где и происходит диспергирование и зарядка жидкости (1) ....

Недостатком этого способа явля.ется то, что поверхность взаимодействия жидкости с газовым потоком . мало развита. Так как диспергирование происходит на кромке диска, то факел аэрозоля имеет кольцеобразное сечение, а .не круговое, более предпочтительное при нанесении покрытий. роме того при использовании 25 электропроводной жидкости под высо» ким напряжением оказывается магистраль. подачи жидкости и,примыкакщее оборудование, что создает опасность для обслуживающего персонала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эФФектУ является способ распыления жидкостей, заключающийся в том, что газо-жидкостную смесь про.пускают через пористую перегородку, З5 воздействуя на смесь электрическим полем (2 .

Благодаря этому взаимодействие газа с жидко<,"тьв происходит внутри перегородки, что увеличивает вффек- .4р тивность дислергирования и обеспечивает факел. круглого .сечения.

НЕдостатком данного способа являетдя необходимость в дополнительном оборудовании, дозирующам пода- 45 чу газа и жидкости, потребность в компрессорах. Рабочие жидкости должны быть предварительно очищены, иначе пористая перегородка будет постепенно забиваться, что пРиведет к нестабильности процесса распыла к неравномерности факела.

Цель изобретения - повыцюние стабильности распыла и равномерности факела. 55

Поставленная цель достигается тем, что,согласно способу распыление . .жидкостей, заключаккцемуся в том, что газо-жидкостнув смесь пропускают через пористую лерегородку, воэ- 60 действуя иа смесь электрическим по-., лем, жидкость предварительно.превращают в лар, который затем частично конденсирувт в, парах перегородки путем охлаждения последней, при отнокении объема конденсата к объему пара от 0,05 до 0,5.

Для обеспечения возможности регулирования дисперсностй распыла охлаждение перегородки проводят с различной интенсивностью. Сконденсированная из пара жидкость чистая и не приводит к закупорке пор, что обеспечивает равномерность факела и стабильность распыла.

Осуществляют способ следующим образом., Через пористую перегородку, ко-, торую охлаждают, например, с помощью змеевика и на которую подают высокое .напряжение, пропускают пар рабочей жидкости, который частично конденсируется на охлажденных стенках пор.

Часть неконденсируемого пара. прорывается сквозь перегородку, взаимодействуя в порах с конденсатом. Так как скорость пара в порах больше скорости конденсата на их стенках, то пленка конденсата разрывается и на выходе из перегородки диспергируется на мелкие частицы. При этом частицы приобретают контактный электрический заряд и переносятся ra силовым линиям электрического поля под действием его пондероиоторных скл.

Изменением величины к знака приложенного напряжения регулируют знак и величину заряда электроаэрозоля.

Интенсивность койденсации пара в порах перегородки устанавливают таким образом, чтобы объем конденсата в порах не превышал объем лара в них . Только s этом случае обеспечивается стабильность процесса распыления. Если же объем конденсата в порах станет .болыае объема нара, то последний не проскальзывает вдоль конденсата, а вытесняет его.

Прк этом процесс распыления перехо.дит в процесс струеобразования. интенсивность конденсации регулируют путем регулирования режима охлаж-, дения. Чем ниже температура перего-:., родки, теи больще интенсивность конденсации и, следовательнр, тем икже дисиерскость,распыла, и наоборот. Регулкровакке интенсивности коьФеисации осуществляют в пределах соотно- щения объема кокдексата в перегород- .. ке к общему объему пор от 0,05 до

0,5. Нижнее, значение величины этого соотношения .обусловлено условиеи.ка" чала процесса распыления, а верхнеепереходом процесса распыления в процесс струеобраэования., На чертеже представлена экспериментальная установка.

Установка состоит иэ термостойкого диэлектрического стакана 1, час- . тично заполненного водой::2 к установлекногЬ на металлической опорной плите Э Стакан герметично закрывавт !

1053887 сверху пористой перегородкой 4 нз нержавеющей стали с помощью резиновой прокладки 5. Над пористой перегородкой с воэможностью перемещения в направлениях стрелок 5 и И устанавливают металлический змеевик б, соединенный с термостатом прн помощи диэлектрических шлангов 7. По направлению стрелок хладоноситель (трансформаторное масло) циркулирует из термостата,в змеевик 10 и обратно. Пористую перегородку 4

° с помощью диэлектрической нити 8 подвешивают к дннамометру 9 со шкалой 10. Под плитой 3 помещают спиртовку 11. Высокое. напряжение подают 15 на клемму 12, подключенную к порис- той перегородке 4.

Прн приложении усилия на змеевик в направлении стрелки Б происходит плотная герметизация стакана 1 с про- - кладкой 5 и обеспечивается хороший контакт пористой перегородки 4 со змеевиком б. Если íà змеевик усилие направлено .по стрелке Б, то ста-

KcLH 1 разгерметизируется, à пористая перегородка 4 свободно висит на динамометре -9 что дает воэможность измерить ее вес по шкале 10..

С помощью спиртовки 11 .жидкость 2 в стакане 1 доводят до кипения и. превращают в пар. При прохождении через поры перегородки 4 охлаждае-. йый змеевиком .6 пар частично конден». сируется:. Интенсивность конденсации регулируют путем изменения темпера-. туры хладоносителя в термостате. О 3$

Соотношение объема конденсата .в перегородке к объему пор

Показатели

О;50

0,05 . 0,25.

0,60

О, 0i

Дисперсность, 1 мкм

4, Стабильность процесса распыления

0,030

0, 200

0,6012

Распыление Процесс не происхо« стабильдит ный

Процесс . стабильный

Струеобразованне

Процесс стабиль ный этом частички переносят по силовым линиям поля, образуя направленцый поток электроаэрозоля. B отсутствии. поля частички разлетаются на определенную высоту, затем оседают под действием гравитационного поля.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволит создать управляемый поток электроаэрозоля с очищенной дисперсной фазой и с регулируемой дисперсностью. Факел распыла равномерный, процесс распыления стабилен.

Тираж 689 Подписное

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

Как видно из таблицы, процесс ста-. .Ж билен при 0,05с с0,5. В этих OdP пределах,дисйерсностьизменяется в ,1$ раэ, что . указывает на возможность регулирования дисперсности распила путем регулирования интенсивности конденсации. В прототипе максимально,цостигаемая дисперсность.составляет для воды около 0,05 1/мкм, т.е. а,= 20 мкм.

Кроме того, на клемму 12 подают высокое напряжение 20,кВ . При

ВНИИПИ Закаэ 8973/7 величине интенсивнЬсти конденсации судят по весу пористой перегородки 4.

Для этого определяют вес конденсата Р«н> в перегородке по формуле

Рgyg* Рмомр ф. Ро х. Bep i (1 где Р „ — вес мокрой перегородки при данной интенсивности конденсации, Н;

Р „ „ - вес абсолютно сухой перегородки (2,98 Н), Далее определяют объем конденсата s перегородке! конд кшви — р ()

ЬC где р - плотность воды при тем.пературе конденсации, кг/м, ф - ускорение свободного падения (9,81, м/с ) .

Общий объем пор в перегородке составляет V> p = 1,88 10 м . В экспериментах определяют дисперсность распыла в зависимости от соотношения Ч /V Для этого в чашки Петри, покры ые внутри:тонким слоем касторового масла, осаждают аэрозоль, затем добавляют тонкий слой трайсформаторного масла для предотвращения испарения осевших частиц. С помощью микроскопа определяют средний размер частиццср,мкм.

Дисперсность определяют по формуле .-4 ср ° (3

Результаты экспериментов представлены в таблице,