Центробежный сопловой распыливающий диск

 

изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к устройствам для механического распыления, и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой и фармацевтической промышленности. Цель - снижение удельного расхода тепла на единицу испаренной влаги и повышение ресурса работы привода диска. Для этого в центробежном сопловом распиливающем диске канал каждого сопла выполнен в виде сужающегося к периферии корпуса обелиска, рабочая поверхность которого наклонена к оси вращения корпуса. При этом обеспечивается истечение обрабатываемого продукта по всей ширине рабочей поверхности канала с равномерной толщиной. Вследствие этого достигается монодисперсность фазы распыла и повышается однородность продукта в факеле распыла, что приводит к экономии тепловой энергии и повышению качества высушенного продукта вследствие отсутствия крупных частиц, требующих дополнительной тепловой энергии на испарение влаги, и исключает пересушивание продукта мелких фракций распыла. При такой установке каналов уменьшается осевая нагрузка на опорный подшипник вала распылителя . Ввиду того, что в центробежных распылителях устанавливаются подшипники качения, работающие на предельной частоте вращения, действие осевой нагрузки от массы диска, вала и деталей, закрепленных на валу, значительно снижает ресурс его работы. С уменьшением осевой нагрузки увеличивается ресурс работы подшипника. 4 ил. сл С

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) s В 05 В 3/02, 3/12

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4426520/05 (22) 20.05.88 (46) 23.05.91. Бюл. М 19 (72) В,В.Дудник, С,Л.Пушкарь, В.И.Мясников и П.П.Тютенко (53) 66,069.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬВ 1494987, кл. В 05 В 3/02, 3/12, 1987. (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СОПЛОВОЙ РАСПЫЛИВАЮЩИЙ ДИСК (57) Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к устройствам для механического распыления, и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой и фармацевтической промышленности, Цель — снижение удельного расхода тепла на единицу испаренной влаги и повышение ресурса работы привода диска. Для этого в центробежном сопловом распыливающем диске канал каждого сопла выполнен в виде сужающегося к периферии корпуса обелиска, рабочая поверхность которого наклонена к оси враИзобретение относится к химическому машиностроению, в частности к устройствам для механического распыления жидкотекучих материалов, и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой и фармацевтической промышленности.

Целью изобретения является снижение удельного расхода тепла на единицу испаренной влаги и повышение ресурса работы привода диска.

На фиг.1 изображен центробежный сопловой распыливающий диск, общий вид, . Ж, 1650266 А1 щения корпуса. При этом обеспечивается истечение обрабатываемого продукта по всей ширине рабочей поверхности канала с равномерной толщиной. Вследствие этого достигается монодисперсность фазы распыла и повышается однородность продукта в факеле распыла, что приводит к экономии тепловой энергии и повышению качества высушенного продукта вследствие отсутствия крупных частиц, требующих дополнительной тепловой энергии на испарение влаги, и исключает пересушивание продукта мелких фракций распыла. При такой установке каналов уменьшается осевая нагрузка на опорный подшипник вала распылителя. Ввиду того, что в центробежных распылителях устанавливаются подшипники качения, работающие на предельной частоте вращения, действие осевой нагрузки от массы диска, вала и деталей, закрепленных на валу, значительно снижает ресурс его работы. С уменьшением осевой нагрузки увеличивается ресурс работы подшипника.

4 ил.

4 разрез; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — сечение Б — Б на фиг.1; на фиг.4 — вид

В на фиг.1.

На фиг.4 показана траектория движения элементарной частицы Г обрабатываемого и родукта по внутренней цилиндрической поверхности диска и векторы скоростей сил и реакций, действующих на него.

Центробежный сопловой распыливающий диск содержит приводной корпус 1, размещенный на валу 2 привода (не показан), крышку 3, верхний 4 и нижний 5 защит1650266 ные элементы, переходники 6, установленные в цилиндрической части корпуса 1, сменные сопла 7 с каналами 8. В диске выполнены внутренние емкость 9 и кольцевой канал 10. 5

Каналы 8 каждого сопла 7 выполнены в виде сужающегося к периферии корпуса 1 обелиска, рабочая поверхность 11 которого наклонена под углом а к оси вращения корпуса 1. Большие поверхности обелиска на- 10 клонены к оси сопла 7 под углом Р, Оседающий в процессе работы фугат 12 образует внутреннюю цилимдрическую поверхность 13 диска, IIO которой движется обрабатываемый продукт 14, с кольцевым 15 слоем 15, меещим переменную толщину.

Центробежный сопловой распыливающий диск работает следующим образом.

Крутящий момент с частотой вращения

133...175 С 1от вала 2 передается корпусу 1. 20

Обраоатываемый продукт 14 поступает во внутреммюю полость диска по кольцевому каналу 10 на торцовую поверхность нижнего защитного элемента 5, за счет трения начинает раскручиваться и под действием 25

Цфмтробежных сил переходить мэ вмутреннюю цилиндрическую поверхность диска

13, образуя ма мей кольцевой слой 15 толЩюиой Ь.

Толщина слоя при заданном расходе

Обрабатываемого продукта 14 является величиной постоянной. зависит от кимематичвской вязкости обрабатываемого продукта

14. шероховатости внутренних поверхностай нижнего защитного злемемта и цилиндрической поверхности l3 диска, етиосмтельной скорости V. Отставания слов жидкости от окружной скорости V врввввния внутренней поверхности 13 д««ска, гидрэвлическоге сог«ротивления ваада обребатыаае««ore продукта 14 в кэнаяв«Ь сопел 7 и определяет вел««чину вертикаль««ой скороCTN V2.

Налмчие двух скщюстей Vi и Чз движемия обрабетыаэвмоге прсцрктэ 14 по внут- 45 ремней цили ццюческой поверхности 13 диска создает сигмальное движение чэстицы Г с суммэрией скоростью V и углом а 3мщьемэ спмв«ели.

Наличие скорости Vt и массы е частицы

Г рээемвэет в Обрабатываемом продукте 14 центробежную салу. Стремящуюсз направитьего поток а каналы 8 сопел 7 на рабочие поверхности 11 сопел 7.

Измеиемие режима расхода обрабатываемого прощ ктэ 14 или частоты вращения диска приводит к изменению значения толщимы Ьслоя и Ч, Ч1И ЧЯфиг.4), что приводит к изменению значения угла а . Уменьшение расхода обрабатываемой жидкости уменьшает толщину слоя h и скорость Vl и увеличивает значение скорости Vz эа счет возрастающих центробежных сил, что увеличивает значение угла а.

Обрабатываемый продукт 14 во внутренней полости 9 диска предварительно разгоняется до определенной окружности скорости и образует на внутренней цилиндрической поверхности 13 части диска кольцевой слой 15 толщиной h со спиральным направлением движения под углом а, а развиваемая центробежная сила направляет его в каналы 8 на рабочие поверхности сопел 7.

Поток обрабатываемого продукта 14 к рабочей поверхности 11 сопла 7 подается под углом 90О, т.е. угол а установки рабочей поверхности сопла 7 по отношению к оси вращения диска должен соответствовать углу а спирального движения обрабатываемого продукта 14 по внутренней цилиндрическбй поверхности 13 диска.

Элементарная частица Г попадает на рабочую поверхность 11 сопла 7 по сложной . траектории, вызванной наличием скоростей

Ч1, Ч2, скорости Чв входа От цент|юбежных сил, на которой происходит торможение скорости Чт, наличием угла а и скорости Ч«, наличием угла ф и одновременное нарастание радиальной cKopocT«l Vp дО ее HlaKc¹ мального значения от нарастания центробежных сил по движению к периферии диска.

Одновремеммо радиальная сила Р стремится прижать частицу Г к рабочей поверхнОсти 1 1 соплэ 7, чем Обеспечивается изменение ев формы, стремящейся максимально распространится по рабочей поверхности сопла 7 и за счет преобладающей центробежной силы направить движение частицы в радиальном направлении.

Таким образом, наличие в канале Ь сопла 7 углов а иф позволяет сформировать на рабочей поеерхмости 11 сопла 7 истека; ющий пленочный поток обрабатываемого продукта с минимальной его толщиной по ш««рине рабочей поверхности 11 сопла 7, направленный в радиальном направлении со скоростью Vp что Обеспеч«н«ает получение монодиспе ной фазы рэспыла за пределами диска «I дает воэможность подобрать режим сушки с минимальным расходом теплоносителя при среднем значении необходимой производительности, .

8зэимодействие Обрабатываемого продукта 14 с рабочими поверхностями 11 сопел 7 соэдает реакцию й, равную силу Р, развиваемую ет крутящего момента приво1650266 да распылителя. Наличие угла а дает возможность возникновения реакции йг, направленной по оси вала привода.

Суммарная величина реакций Rz уменьшает осевую нагрузку от массы диска и вала 2 привода распылителя, что значительно увеличивает его долговечность.

Формула изобретения

Центробежный сопловой распыливающий диск, содержащий приводной корпус, крышку и установленные в цилиндрической части корпуса сопла с каналами, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения удельного расхода тепла на единицу испа5 ренной влаги и повышения ресурса работы привода диска, канал каждого сопла выполнен в виде сужающегося к периферии корпуса обелиска, рабочая поверхность которого наклонена к оси вращения корпу10 са.

1650266

Составитель А. Чал-Борю

Редактор И, Шулла Техред М.Моргентал Корректор Т, Малец

Заказ 1565 Тираж 415 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101