Способ подготовки жидких сред к распылу и устройство для осуществления способа

 

Использование: изобретение относится к технике распыливания, применяемой в энергетике, химической технологии, сельском хозяйстве и других областях. Изобретение может быть использовано в теплоэнергетике при сжигании обводненных топлив в распыленном состоянии. Сущность изобретения: газонасыщение осуществляют электролизом компонентов жидкой среды, разлагаемых на газообразные составляющие. В качестве жидкой среды используют обводненное топливо, газонасыщение которого осуществляют путем электролизного разложения воды, входящей в его состав. В качестве обводненного топлива используют водоугольную суспензию. В качестве обводненного топлива используют водомазутную эмульсию. В устройстве для осуществления способа узел газонасыщения жидкой среды выполнен в виде двух коаксиально установленных внутри корпуса труб 3 и 4, подключенных к источнику постоянного тока. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, -1 ил.

Изобретение относится к технике распыливания, применяемой в энергетике, химической технологии, сельском хозяйстве и других областях. В частности данное изобретение может быть использовано в теплоэнергетике при сжигании обводненных топлив в распыленном состоянии.

Известен способ подготовки жидких сред к распылу, включающий подвод жидкой среды, ее газонасыщение путем подачи распыливающего агента под давлением и дальнейший распыл газонасыщенной жидкой среды.

Устройство для осуществления указанного способа включает в себя корпус, сопловой насадок, патрубок для подвода жидкой среды, патрубок для подвода распыливающего агента, узел газонасыщения жидкой среды, выполненный в виде перфорированного насадка, установленного внутри корпуса.

Этот способ и устройство для его осуществления позволяют при низких давлениях подачи жидкой среды и низких значениях расхода распыливающего агента вести качественный распыл высоковязких жидкостей, суспензий и других жидких сред, распыл которых традиционными способами неэффективен или затруднен. Это достигается за счет предварительного разрушения целостности потока пузырьками распыливающего агента и увеличения таким образом свободной поверхности и, соответственно, поверхностной энергии жидкой среды за счет энергии давления распыливающего агента.

Однако одним из недостатков этого способа является необходимость обособленного подвода извне распыливающего агента под давлением, что связано с установкой компрессорного оборудования и оборудования предварительной подготовки распыливающего агента.

Техническим результатом изобретения является снижение капитальных затрат и повышение надежности за счет отказа от необходимости подвода распыливающего агента под давлением извне и распределения его через перфорированную поверхность.

Это достигается тем, что в известном способе подготовки жидких сред к распылу, включающем подвод жидкой среды под давлением и ее газонасыщение перед распылом, согласно изобретению газонасыщение осуществляют электролизом компонентов жидкой среды, разлагаемых на газообразные составляющие.

При этом в качестве жидкой среды может быть использовано обводненное топливо, газонасыщение которого осуществляют путем электролизного разложения воды, входящей в его состав.

В качестве обводненных топлив могут быть использованы водоугольные суспензии.

Также в качестве обводненных топлив могут быть использованы водомазутные эмульсии.

В устройстве для подготовки жидких сред к распылу, включающем корпус, патрубок для подвода жидкой среды, узел газонасыщения жидкой среды, сопловой насадок, согласно изобретению узел газонасыщения выполнен в виде двух коаксиально установленных внутри корпуса труб, подключенных к источнику постоянного тока.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично изображено устройство для осуществления способа подготовки жидких сред к распылу.

Устройство включает корпус 1, патрубок 2 для подвода жидкой среды, узел газонасыщения жидкой среды, выполненный в виде двух коаксиально установленных внутри корпуса 1 труб 3 и 4, подключенных к источнику 5 постоянного тока, и сопловой насадок 6.

Способ реализуется следующим образом: насосом (на чертеже не показан) через патрубок 2 жидкую среду подают в корпус 1, где в кольцевом зазоре между коаксиально установленными трубами 3 и 4, подключенными к источнику постоянного тока 5, осуществляют электролиз компонентов среды, разлагаемых на газообразные составляющие, выделяющиеся в объеме жидкой среды в виде пузырьков. Образуемую газонасыщенную среду направляют в сопловой насадок 6.

Пример. Данное изобретение использовано в процессе распыла водоугольных суспензий, представляющих собой смесь тонкоизмельченного угля (размер частиц 0 - 200 мкм) и воды, концентрация которой может колебаться от 50 до 25%. В кольцевом зазоре между коаксиально установленными трубами происходит электролизное разложение воды, входящей в состав суспензии, на электролитические газы (кислород, водород и др.), пузырьки которых насыщают объем суспензии. Газонасыщенная и, таким образом, частично диспергированная жидкая среда подвергается дальнейшей диспергации в выходном канале соплового насадка за счет пережима газовыми пузырьками потока с образованием пленочных жидких структур. Распыл (окончательная диспергация) происходит на выходе из соплового насадка за счет разрывающихся под действием сил избыточного внутреннего давления пузырьков и аэродинамического взаимодействия выходящего частично диспергированного потока с окружающей средой.

Формула изобретения

1. Способ подготовки жидких сред к распылу, включающий подвод жидкой среды под давлением и ее газонасыщение перед распылом, отличающийся тем, что газонасыщение осуществляют электролизом компонентов жидкой среды, разлагаемых на газообразные составляющие.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве жидкой среды используют обводненное топливо, газонасыщение которого осуществляют путем электролизного разложения воды, входящей в его состав.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве обводненного топлива используют водоугольную суспензию.

4. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве обводненного топлива используют водомазутную эмульсию.

5. Устройство для подготовки жидких сред к распылу, включающее корпус, патрубок для подвода жидкой среды, узел газонасыщения жидкой среды и сопловый насадок, отличающееся тем, что узел газонасыщения жидкой среды выполнен в виде двух коаксиально установленных внутри корпуса труб, подключенных к источнику постоянного тока.

РИСУНКИ

Рисунок 1