Форсунка для распыления жидкости

 

Использование: в технике генерирования аэрозолей жидкости, пылегазоулавливания, кондиционирования воздуха. Сущность изобретения: в форсунке для распыления жидкости диффузорная камера и сферический насадок соединены при помощи резьбового соединения с уплотнениями. Камера предварительного смешения и диффузорная камера соединены при помощи резьбового соединения. В стенке камеры предварительного смешения выполнено отверстие с резьбой под пробку с уплотнением. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике генерирования аэрозолей жидкости, пылегазоулавливания, кондиционирования воздуха, интенсифицирования различных физико-химических процессов.

Известна газожидкостная форсунка, содержащая патрубки подачи жидкости и сжатого газа, камеру предварительного смешения фаз, диффузорную камеру и полусферический насадок с отверстиями-соплами для истечения газожидкостной смеси. Форсунка снабжена установленным в центре полусферического насадка штуцером со съемной крышкой. Соотношение диаметра штуцера и диаметра полусферического насадка составляет (1-4):10 [1] Недостатком известной форсунки является невозможность регулирования параметров факела распыла жидкости и получения равномерно заполненного по сечению факела частицами распыла жидкости форсунками с диаметром насадка менее 50 мм из-за помех, создаваемых очистным патрубком с крышкой.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является форсунка для распыления жидкости, содержащая патрубки для подачи жидкости и сжатого газа, камеру предварительного смешения, диффузорную камеру и сферический насадок с отверстиями для истечения смеси жидкости и газа [2] Недостатки ее являются невозможность регулирования параметров диспергируемого потока жидкости и сложность очистки газожидкостных форсунок.

Задачей изобретения является обеспечение универсальности, повышение надежности в процессе эксплуатации и упрощение изготовления форсунки.

Для этого в форсунке для распыления жидкости, содержащей патрубки для подачи жидкости и сжатого газа, камеру предварительного смешения, диффузорную камеру и сферический насадок с отверстиями для истечения смеси жидкости и газа, согласно изобретению диффузорная камера и сферический насадок соединены при помощи резьбового соединения с уплотнением, камера предварительного смешения сред и диффузорная камера могут быть также соединены при помощи резьбового соединения с уплотнением, в стенке камеры предварительного смешения сред выполнено отверстие с резьбой под пробку с уплотнением.

Снятие насадка отвинчиванием позволяет быстро и качественно прочистить изнутри все возможные отложения осадка, приводящие к забиванию отверстий-сопл и ухудшению работы форсунки; заменить насадок другим, позволяющим получать факел с другими параметрами, например, по производительности, дисперсности, углу распыла и др.

Аналогичное разъединение камеры предварительного смешения и диффузорной камеры также позволяет качественно прочистить их полости.

Отвинчивание пробки в задней стенке камеры предварительного смешения позволяет механически очищать форсунку совместно с продувкой при пониженном давлении сред без демонтажа ее из установочного "гнезда" в газоходах, скрубберах и любом другом оборудовании, что позволяет ликвидировать простои технологического оборудования.

Отдельное изготовление частей форсунки позволяет организовать их поточное высокопроизводительное производство, например, прессованием из пластмасс.

Форсунка для распыления жидкости представлена на чертеже.

Форсунка содержит патрубки 1 и 2 для подачи жидкости и газа, камеру 3 предварительного смешения, к которой на резьбовом соединении 4 с уплотнением 5 примыкает диффузорная камера 6 с резьбовым соединением 7 и уплотнением 8 для крепления сферического насадка 9 с соплами 10. В стенке камеры 3 предварительного смешения фаз выполнено отверстие с резьбой для ввинчивания пробки 11.

Форсунка работает следующим образом.

Через патрубок 1 при давлении 200-400 кПа подают жидкость, по патрубку 2 подают газ или воздух под давлением, на 10-100 кПа превышающим давление воды. В камере 3 предварительного смешения цилиндрической формы жидкость и газ образуют грубую смесь. Процесс смешивания этих сред заканчивается в диффузорной камере 6 в результате турбулентного перемешивания смеси у стенок диффузора, а также повышенного растворения газа в жидкости при давлении выше атмосферного. Далее газожидкостная смесь поступает в сферический насадок 9 с отверстиями-соплами, где происходит дополнительное смешивание сред из-за движения жидкости от центра насадка 9 к периферии из-за повышенного давления в центре потока смеси. Поток смеси в сферическом насадке 9 распределяется на ряд потоков малого сечения, диаметр каждого из которых равен сечению выходного отверстия-сопла типоразмерного ряда форсунок: 0,6; 0,8; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 5,0 мм. Далее каждый поток смеси малого сечения плавно, без завихрений, через конусообразную кромку входит в отверстие-сопло. Пройдя через сопло, поток свободно истекает в атмосферное пространство. При выходе смеси из сопла в свободное пространство с атмосферным давлением энергия сжатого газа взрывообразно разрывает эмульсионную пленку жидкости на дисперсные частицы размером в основном в пределах от 1 до 1000 мкм с углом раскрытия факела от 30 до 270^о.

Изменяя диаметры, количество и места расположения сопл на насадках при постоянном давлении сред в подводящих магистралях можно широко изменять параметры факела распыла жидкости форсунки одного типоразмера: производительность в 4 раза; дисперсность от 1-10 до 50-1000 мкм; угол раскрытия факела распыла круглого сечения от 30 до 270^о; удельный расход газа от 1 до 40 нм³/м³ жидкости.

Кроме того, может быть изменена конфигурация поперечного сечения факела: он может быть плоским, пустотелым и др.

Данная форсунка малых типоразмеров (производительностью от 5 до 150 л/ч) может быть использована в производстве генераторов аэрозолей различного назначения.

В зависимости от условий эксплуатации форсунка может изготавливаться с одним или двумя разъемами или с одним отверстием с пробкой в задней стенке форсунки.

В настоящее время разработаны, испытаны, внедрены или внедряются газожидкостные форсунки типоразмеров по производительности от 50 до 25˙ 10³ л/ч и диаметру насадков от 15 до 380 мм.

Формула изобретения

1. ФОРСУНКА ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ, содержащая патрубки для подачи жидкости и сжатого газа, камеру предварительного смешения, диффузорную камеру и сферический насадок с отверстиями для истечения смеси жидкости и газа, отличающаяся тем, что диффузорная камера и сферический насадок соединены при помощи резьбового соединения с уплотнениями.

2. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что камера предварительного смешения и диффузорная камера соединены при помощи резьбового соединения.

3. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что в стенке камеры предварительного смешения выполнено отверстие с резьбовой под пробку с уплотнением.

РИСУНКИ

Рисунок 1