Двойная распылительная насадка

Авторы патента:


Двойная распылительная насадка
Двойная распылительная насадка
Двойная распылительная насадка
Двойная распылительная насадка
Двойная распылительная насадка
Двойная распылительная насадка
Двойная распылительная насадка
Двойная распылительная насадка

 


Владельцы патента RU 2441710:

ВУРЦ Дитер (DE)

Изобретение относится к двойной распылительной насадке для распыления жидкости с помощью сжатого газа. Насадка имеет смесительную камеру (40). Смесительная камера (40) содержит впуск для жидкости (38), впуск для сжатого газа (46а, 46b, 46с) и выпускное отверстие (52). Выпускное отверстие (52) находится в смесительной камере (40) внизу по течению. В смесительной камере образуется смесь жидкости и сжатого газа. В смесительной камере предусмотрен окружающий выпускное отверстие (52) кольцевой зазор (64) для выхода сжатого газа с высокой скоростью. Он выполнен и расположен для распыления на мелкие капли пленки жидкости на определяющей выходное отверстие (52) внутренней стенке. Техническим результатом изобретения является увеличение скорости и дальнобойности потока при выходе из сопла без повышения потребления энергии. 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Изобретение относится к двойной распылительной насадке для распыления жидкости с помощью сжатого газа, имеющей смесительную камеру, впуск для жидкости, ведущий в смесительную камеру, впуск для сжатого газа, ведущий в смесительную камеру, и выпускное отверстие, находящееся в смесительной камере внизу по течению.

Во многих технологических установках жидкости разделяют в газе. При этом зачастую имеет решающее значение то, чтобы жидкость разделялась на возможно более мелкие капли. Чем меньше капли, тем больше специфическая поверхность капель. Из этого можно извлечь большую технологическую выгоду. Так, например, размеры реакционного сосуда и расходы на его изготовление зависят в значительной степени от средних размеров капель. Но ни в коем случае недостаточно, чтобы средние размеры капель оказались ниже определенной граничной величины. Уже несколько капель, имеющих значительно большие размеры, могут привести к существенным нарушениям технологического процесса. Это, в частности, случается тогда, когда капли из-за своих размеров недостаточно быстро испаряются, и следующие капли или густые частицы оседают в сопроводительных компонентах, например на трубочках тканевого фильтра или лопатках нагнетателя, что приводит к неполадкам в работе из-за инкрустации или коррозии.

Для мелкого распыления жидкостей применяют одинарные насадки высокого давления или двойные насадки среднего давления. Преимущество двойных насадок заключается в том, что они имеют относительно большие поперечные сечения для потока, так что можно распылять также и жидкости, содержащие грубые частицы.

На фиг.1 представлена двойная насадка с внутренним смешиванием согласно уровню техники. Принципиальная проблема при использовании таких насадок заключается в том, что стенки смесительной камеры 7 смочены жидкостью. Жидкость, смачивающая стенку в смесительной камере 7, транспортируется под воздействием сил касательного напряжения и сил сжатия к соплу насадки в виде жидкостной пленки 20. Опытным образом установлено, что стенки в направлении к соплу насадки остаются сухими по причине большой скорости газовой фазы и что при этом из жидкостной пленки образуются только очень мелкие капли. Теоретические и экспериментальные работы одного из изобретателей (см. приведенный список литературы) показали, однако, что пленки жидкости на стенках могут существовать в виде стабильных пленок без образования капель даже тогда, когда газовый поток, транспортирующий пленку жидкости к соплу насадки, достигает сверхзвуковой скорости. И это является также причиной для возможности применения охлаждения жидкостной пленки в реактивном сопле ракеты.

Пленки жидкости 20, поступающие с помощью газового потока к соплу насадки 8, могут даже перемещаться по кругу по острой кромке сопла насадки при участии сил адгезии. Они образуют на наружной стороне сопла насадки 8 наплыв воды 12. От этого наплыва воды 12 отрываются краевые капли 13, диаметр которых во много раз больше среднего диаметра капель в центральной струе 21. И хотя эти большие краевые капли составляют лишь небольшую долю массы, они являются в конечном итоге определяющими для определения размеров емкости, в которой, например, температура газа должна снизиться в результате испарительного охлаждения с 350°С до 120°С без попадания капель в подключенный нагнетатель или подключенный тканевый фильтр.

В насадку, представленную на фиг.1, согласно уровню техники вводят жидкость параллельно центральной продольной оси 24 в направлении стрелки 1. Жидкость проходит по копьевидной трубке 2, расположенной концентрично относительно центральной продольной оси 24, и через впуск для жидкости 10 попадает в смесительную камеру 7. Трубка 2 и смесительная камера 7 концентрически окружены кольцевой камерой 6, которая образована при помощи другой копьевидной трубки 4 для подачи сжатого газа к двойной насадке. В эту кольцевую камеру 6 вводят сжатый газ по стрелке 15. Радиальная относительно центральной продольной оси 24 обегающая стенка смесительной камеры 7 имеет несколько впускных отверстий для сжатого газа 5, которые проходят в радиальном направлении относительно центральной продольной оси 24. Через эти впускные отверстия 5 сжатый газ может поступать в смесительную камеру под прямым углом к струе жидкости, проходящей через впускное отверстие 10, так что в смесительной камере образуется воздушно-жидкостная смесь. К смесительной камере 7 примыкает сужение 3, имеющее форму усеченного конуса и образующее сходящийся выпускной участок, на котором после самого узкого поперечного сечения снова следует расширение 9, имеющее форму усеченного конуса и образующее расходящийся выпускной участок. Расширение 9, имеющее форму усеченного конуса, заканчивается выпускным отверстием или соплом насадки 8.

Согласно изобретению должна быть изготовлена двойная распылительная насадка, с помощью которой можно добиться равномерно тонкого капельного спектра как в краевой области, так и в центральной струе.

Согласно изобретению для этого предусмотрена двойная распылительная насадка для распыления жидкости с помощью сжатого газа, имеющая смесительную камеру, впуск для жидкости, проходящий в смесительную камеру, впуск для сжатого газа, проходящий в смесительную камеру, и выпускное отверстие в смесительной камере внизу по течению, при этом предусмотрен кольцевой зазор, окружающий выпускное отверстие, для выхода сжатого газа с большой скоростью.

Благодаря наличию кольцевого зазора, который окружает выпускное отверстие и к которому поступает распылительный газ, например воздух или водяной пар, пленка жидкости на стенках сопла насадки, в частности в расходящейся области, растягивается в тончайшую пластинку жидкости, которая распадается на мелкие капли. Таким образом можно препятствовать образованию больших капель из жидкостных пленок на стенке в области выпускного отверстия насадки или в значительной степени уменьшить такое образование, и в то же время можно получить тонкий капельный спектр в центре струи, не наращивая для этого потребление двойной насадкой сжатого газа или связанную с этим потребность в собственной энергии. Экспериментальные исследования изобретателей показали, что благодаря наличию кольцевого зазора максимальный размер капель при одинаковом расходе энергии можно уменьшить примерно на треть. Это можно было бы расценить как незначительный эффект. Однако следует отметить, что объем одной капли с диаметром, уменьшенным на коэффициент 3, составляет только 1/27 большой капли. Не вдаваясь здесь в известные связи, специалисту должно быть ясно, что из этого получаются существенные выгоды в отношении требуемого структурного объема испарительных холодильников или сорбционных установок, например, для золоулавливания. Таким образом, с помощью дополнительного распыления через кольцевой зазор при одинаковом расходе энергии можно получить значительно более тонкий капельный спектр. Выгодным образом количество воздуха, проходящее через кольцевой зазор, составляет от 10 до 40% от общего количества распыляемого воздуха. В технологических установках, в которых впуск осуществляют в резервуары или каналы, которые находятся примерно под давлением окружающей среды (1 бар), общее давление воздуха в кольцевом зазоре составляет выгодным образом 1,5-2,5 бар. Общее давление воздуха в кольцевом зазоре должны быть выгодным образом таким высоким, чтобы при расширении до уровня сжатия в емкости достигалась примерно скорость звука.

В развитии изобретения выпускное отверстие образовано при помощи обегающей стенки, наружный конец которой образует выходную кромку и кольцевая щель расположена в области выходной кромки.

Таким образом, сжатый газ, выходящий из кольцевого зазора с большой скоростью, может выходить непосредственно в области выходной кромки и тем самым надежно обеспечить то, чтобы пленка жидкости вытягивалась в области сопла насадки в тончайшую пластинку жидкости, которая затем разделялась бы на очень мелкие капли.

В развитии изобретения кольцевой зазор образуется между выходной кромкой и наружной стенкой кольцевого зазора.

Таким образом, саму выходную кромку можно использовать для образования кольцевого зазора. Это упрощает конструкцию заявленной двойной распылительной насадки.

Далее наружный конец стенки кольцевого зазора образован кромкой стенки кольцевого зазора, и кромка стенки кольцевого зазора расположена - если смотреть в направлении вытекания - за выходной кромкой. Выгодным образом кромка стенки кольцевого зазора расположена за выходной кромкой в пределах 5-20% диаметра выпускного отверстия.

Таким образом, можно особенно надежно препятствовать возникновению больших капель жидкости на краях выпускного отверстия.

Далее предусмотрены средства управления и/или, по меньшей мере, два источника сжатого газа, так что давление подаваемого к кольцевому зазору сжатого газа и давление сжатого газа, поступающего через впуск сжатого газа в смесительную камеру, регулируется независимо друг от друга.

Отдельные трубопроводы, предназначенные для подачи сжатого газа в смесительную камеру и для подачи сжатого газа к кольцевому зазору, выгодны тем, что давление в воздушной камере зазора, предвключенной кольцевому зазору, можно задавать независимо от давления распыляемого газа, который поступает в смесительную камеру. С точки зрения потребности в энергии это важно тогда, когда имеются компрессоры с разными противодавлениями или паровыми сетями с соответственными разными давлениями в одной установке. Как правило, имеется, однако, только одна сеть сжатого газа с одним единственным давлением. В этом случае можно использовать, например, редукционные клапаны. Для снабжения кольцевого зазора сжатым газом через отдельную линию количество воздуха, проходящее через кольцевой зазор, регулируют при помощи отдельных клапанов независимо от количества воздуха в центре струи, которое поступает в смесительную камеру.

Далее смесительная камера окружена - по меньшей мере, частично кольцевой камерой для подачи сжатого газа, а воздушная камера зазора, предвключенная кольцевому зазору, соединена с кольцевой камерой потоком.

Если имеется только одна газовая сеть с одним единственным давлением, необходимо, чтобы распыляемый газ, подаваемый к кольцевому зазору, забирали из этой сети. Конфигурацию двойной распылительной насадки можно упростить за счет того, что распыляемый газ, подаваемый к кольцевому зазору, забирают из кольцевой камеры, откуда распыляемый газ попадает в смесительную камеру. Благодаря выбору подходящих размеров соединения потоком кольцевой камеры с воздушной камерой зазора можно свести к минимуму энергетические потребности заявленной насадки. Соединение потоком образовано, например, с помощью отверстий, высверленных в стенке, которая разделяет кольцевую камеру и воздушную камеру зазора и которая имеет подходящие размеры в поперечном сечении, также и в отношении высверленных отверстий, позволяющих сжатому газу проходить в смесительную камеру.

Далее предусмотрено воздухораспылительное сопло, окружающее, по меньшей мере, в отдельных областях выпускное отверстие и кольцевой зазор.

Наличие такого воздухораспылительного сопла способствует дальнейшему улучшению распыления, осуществляемого заявленной двойной распылительной насадкой, в частности можно избежать завихрения обратного потока, из-за которого смешиваются капли и содержащий пыль газ, что ведет к опасным отложениям на сопле насадки.

Воздухораспылительное сопло имеет выпускное отверстие и окружающий кольцевой зазор воздухораспылительный зазор, выпускная поверхность которого намного больше, чем выпускная поверхность кольцевого зазора. Выгодным образом воздухораспылительное сопло снабжается сжатым газом, давление которого значительно ниже, чем давление сжатого газа, поступающего к кольцевому зазору.

Таким образом, к воздухораспылительному соплу, кольцом окружающему сопло насадки, поступает энергия воздуха меньшего давления. Это важно, так как во избежание завихрения обратного потока воздухораспылительный зазор воздухораспылительного сопла должен иметь значительно большие размеры, чем кольцевой зазор для распыления жидкостной пленки.

Далее предусмотрены средства, обеспечивающие в смесительной камере завихрение смеси из сжатого газа и жидкости вокруг центральной продольной оси.

Благодаря тому, что с помощью заявленной двойной распылительной насадки можно разделять на мелкие капли пленку жидкости, имеющуюся в ее выпускной части, в сопле насадки имеются другие интересные предложения по формированию насадки. В частности, допускается создание в смесительной камере и тем самым в выпускной части насадки завихрения потока, состоящего из двух фаз. В результате этого, правда, на внутреннюю стенку выпускной части попадает немного больше капель.

Однако это не приносит вред по причине очень эффективного распыления кольцевого зазора. Выгода закручивания заключается в том, что закрученный поток устанавливается в смесительной камере и в выпускной области симметрично по центру. Этого едва ли можно было добиться с обычными двойными насадками, в которых происходит внутреннее перемешивание, и до настоящего времени это приводило к тому, что в отдельных областях сопла насадки образовывалось много больших капель. В результате закручивания центральной струи значительно сокращалось количество капель средней величины.

Далее впуск для сжатого газа имеет, по меньшей мере, одно первое высверленное впускное отверстие, направленное в смесительную камеру и проходящее по касательной к окружности вокруг центральной продольной оси насадки для формирования закручивания в первом направлении.

Благодаря наличию такого тангенциального впускного высверленного отверстия можно очень просто и без задержки формировать в смесительной камере завихрение.

Далее в первой плоскости перпендикулярно к центральной продольной оси и по окружности размещены на расстоянии друг от друга несколько первых высверленных впускных отверстий, в частности четыре.

Благодаря таким равномерно разнесенным между собой тангенциальным высверленным впускным отверстиям можно добиться четкого завихрения в смесительной камере.

Далее параллельно центральной продольной оси на расстоянии от первого высверленного впускного отверстия предусмотрено, по меньшей мере, одно второе высверленное впускное отверстие, проходящее по касательной к окружности вокруг центральной продольной оси насадки для формирования завихрения во втором направлении.

Таким образом, в разных плоскостях впускного отверстия или отверстия для притока воздуха можно формировать в смесительной камере встречные завихрения. Благодаря встречным завихрениям в смесительной камере формируются сильно выраженные срезающие слои, которые способствуют образованию особенно мелких капель.

Далее во второй плоскости перпендикулярно центральной продольной оси и по окружности на расстоянии друг от друга расположено несколько вторых высверленных впускных отверстии, в частности четыре.

Далее предусмотрены, по меньшей мере, три параллельные центральной продольной оси и разнесенные между собой плоскости с высверленными впускными отверстиями, причем эти впускные отверстия формируют на следующих друг за другом плоскостях завихрение, направленное в противоположную сторону.

Например, первая - если считать от впуска жидкости - плоскость имеет впускные отверстия с закруткой влево, вторая плоскость - впускные отверстия с закруткой вправо, а третья - снова с закруткой влево. Благодаря встречным направлениям завихрений в смесительной камере формируются сильно выраженные срезающие слои, способствующие образованию особенно мелких капель.

Прочие признаки и преимущества изобретения представлены в пунктах формулы и последующем описании предпочтительных вариантов выполнения изобретения в сочетании с чертежами. При этом отдельные признаки отдельно представленных вариантов выполнения изобретения можно сочетать между собой, не выходя за рамки изобретения.

На чертежах изображено следующее:

фиг.1 - двойная распылительная насадка согласно уровню техники;

фиг.2 - двойная распылительная насадка согласно первому варианту выполнения изобретения;

фиг.2а - увеличенный фрагмент фиг.2;

фиг.3 - сечение двойной распылительной насадки согласно второму предпочтительному варианту выполнения изобретения;

фиг.4 - частичный разрез насадки фиг.2, в котором помечены различные плоскости сечения;

фиг.5 - сечение плоскости I фиг.4;

фиг.6 - сечение плоскости II фиг.4;

фиг.7 - сечение плоскости III фиг.4.

На фиг.2 в сечении представлена заявленная двойная распылительная насадка 30 согласно первому предпочтительному варианту выполнения изобретения. Двойная распылительная насадка 30 согласно изобретению непременно предполагает введение жидкости и сжатого газа в смесительную камеру, а также придание насадке формы, которая оканчивается смесительной камерой и которая аналогична известной насадке согласно фиг.1. Распыляемая жидкость поступает в направлении стрелки 32 по копьевидной трубке 34, проходящей параллельно центральной продольной оси 36 насадки 30, и попадает во впускное отверстие для жидкости 38, которое в отличие от трубки 34 имеет меньшее поперечное сечение. Минуя впускное отверстие для жидкости 38, жидкость попадает затем в виде струи, проходящей концентрично относительно центральной продольной оси, в цилиндрическую смесительную камеру 40, концентрично расположенную относительно центральной продольной оси 36. Копьевидная трубка 34 и смесительная камера 40 окружены кольцевой камерой 42, которая образована промежуточным пространством между наружной копьевидной трубкой 43 и внутренней копьевидной трубкой 34, а в направлении стрелки 44 вводится сжатый газ, например сжатый воздух. Окружная стенка смесительной камеры 40, концентрично расположенная относительно центральной продольной оси 36, имеет несколько впускных отверстий 46а, 46b, 46с, которые вместе образуют впуск для сжатого газа в смесительную камеру 40, т.е. для подачи так называемого основного воздуха. Впускные отверстия для сжатого газа 46 проходят в направлении центральной продольной оси 36, а также по окружности со смещением друг относительно друга. Благодаря этому сжатый газ вводят в разные слои смесительной камеры 40. Точное расположение впускных отверстий для сжатого газа 46 показано еще и на фиг.4-7.

В нижней области смесительной камеры 40 предусмотрено сужение 48, имеющее форму усеченного конуса и образующее сходящуюся выпускную часть, которая после самого узкого поперечного сечения снова переходит в расширение в виде усеченного конуса с незначительным углом раскрытия, которое образует расходящуюся выпускную часть. Расходящаяся выпускная часть оканчивается выпускным отверстием 52 или соплом насадки. Выпускное отверстие 52 образовано обегающей выходной кромкой 54, которая внизу по течению образует плоскость выпускной части.

Сужение 48, выполненное в виде усеченного конуса, и расширение 50, имеющее форму усеченного конуса, окружены элементом 56 в виде воронки, так что между элементом 56 в виде воронки и наружной стенкой выпускной части образована воздушная камера кольцевого зазора 58. Эта воздушная камера кольцевого зазора 58 получает из кольцевой камеры 42 через высверленные впускные отверстия 60 сжатый газ. Нижний конец конструктивного элемента 56, имеющего форму воронки и показанный на фиг.2, образован кромкой стенки кольцевого зазора 62, которая проходит вокруг выпускного отверстия 52. Между кромкой стенки кольцевого зазора 62 и выходной кромкой 54 образован кольцевой зазор 64, окружающий выпускное отверстие и тем самым выпускное отверстие 52.

Через этот кольцевой зазор 64, который еще раз представлен в увеличенном виде на фиг.2а, сжатый воздух выходит с большой скоростью. Таким образом, пленка жидкости 66, образующаяся на внутренней стенке конусообразного расширения 50, вытягивается около выпускного отверстия 52 этой расходящейся выпускной части насадки в тончайшую пластинку жидкости 68, которая распадается на мелкие капли. Экспериментальные исследования изобретателей показали, что таким образом можно уменьшить максимальный размер капель двойной распылительной насадки 30 в отличие от насадки согласно уровню техники фиг.1 примерно на треть с тем же расходом энергии. Количество воздуха, проходящее через кольцевой зазор, составляет от 10 до 40% от общего количества распыляемого воздуха.

Как видно на фиг.2 и 2а, кромка на выходе кольцевого зазора 62 немного возвышается над выходной кромкой 54 в направлении течения. Поскольку наружное сопло кольцевого зазора может возвышаться над центральным соплом насадки, достигается дальнейшее улучшение распыления, а также защита острой выходной кромки 54. Выгодным образом выходная кромка кольцевого зазора 62 возвышается над выходной кромкой 54 на 5-20% от диаметра выпускного отверстия 52.

В отличие от формы выполнения распылительной насадки 30 воздушная камера кольцевого зазора 58 может снабжаться сжатым газом из отдельного трубопровода. Для этого, например, закрывают высверленные отверстия 60, а сжатый газ подают из отдельного трубопровода непосредственно в воздушную камеру кольцевого зазора 58.

На фиг.3 показано сечение другой двойной распылительной насадки 70 согласно второму предпочтительному варианту выполнения изобретения. Двойная распылительная насадка 70 - за исключением дополнительного воздухораспылительного сопла 72 - сконструирована так же, как и двойная распылительная насада 30 фиг.2, так что нет необходимости в подробных разъяснениях принципа работы, и одинаковые конструктивные элементы обозначены одинаковыми позициями.

Элемент конструкции 56, имеющий форму воронки, в двойной распылительной насадке 70 окружен другим конструктивным элементом 74, который имеет в принципе форму трубки, образует другую трубку и сужается в виде воронки в направлении выпускного отверстия 52. Таким образом, между элементом 74 и элементом 56 образуется воздухораспылительный зазор 76. Воздухораспылительный зазор 76 заканчивается на уровне выпускного отверстия 52, а нижняя, обегающая кромка конструктивного элемента 74 находится на том же уровне, что и кромка стенки кольцевого зазора 62. Площадь поперечного сечения образованного таким образом воздухораспылительного зазора явно больше, чем кольцевой зазор 64, благодаря чему при введении воздуха можно избежать завихрения обратного потока. В воздухораспылительное сопло 72, кольцом окружающее сопло насадки или выпускное отверстие 52, может поступать по стрелке 78, экономя энергию, воздух с небольшим давлением.

Двойную распылительную насадку 30 и двойную распылительную насадку 70 фиг.2-3 можно расположить на нижнем конце так называемого распылительного копья, которое входит в технологическую камеру.

На фиг.4 показано частичное сечение двойной распылительной насадки 30 фиг.2. Через разные плоскости с впускными отверстиями для сжатого газа 46а, 46b, 46с проходят плоскости сечения I, II или III.

Благодаря тому, что с помощью заявленной двойной распылительной насадки 30, 70 с дополнительным распылением через кольцевой зазор можно распылять пленку жидкости 66, имеющуюся на расходящейся выпускной части насадки 50, в области сопла на мелкие капли, предлагаются другие интересные возможности для формирования насадки. В частности, допустимо придание завихрения двухфазного потока в смесительной камере 40 и тем самым в выпускной части 48, 50 насадки 30, 70. В результате этого, правда, на внутреннюю стенку выпускной части попадает немного больше капель. Однако это не вредит по причине очень эффективного дополнительного распыления через кольцевой зазор. Завихрение выгодно тем, что закрученный поток в смесительной камере 40 и в выпускной части 48, 50 устанавливается симметрично по центру. С обычными двойными насадками это едва ли возможно и до настоящего времени приводило к тому, что в таких насадках наблюдался «выброс воды», когда в отдельных областях на сопле насадки образовывались особенно большие капли. До сих пор центральные линии высверленных отверстий для притока воздуха 5 условной насадки согласно фиг.1 были ориентированы на центральную продольную ось 24 двойной насадки. Можно предположить, что из этого должна получиться симметричная относительно центра конфигурация потока. Однако это не так, напротив, достаточно уже мельчайших помех в поступающей в смесительную камеру жидкости или воздухе, чтобы струя отклонилась в сторону.

Согласно изобретению предусмотрено, что для формирования впускных отверстий для сжатого газа 46а, 46b, 46с каждое высверленное отверстие направлено по касательной к окружности вокруг центральной продольной оси 36 насадки. Таким образом, закрученная струя самостоятельно проходит по центру в смесительной камере 40, а также в сходящейся выпускной части и в расходящейся выпускной части насадки 30, 70.

Тангенциальное ориентирование впускных отверстий для сжатого газа 46а можно более точно увидеть на сечении фиг.5. Всего на окружности размещены четыре равномерно разнесенные между собой отверстия в плоскости I, которые соединяют поток от кольцевой камеры 42 до смесительной камеры 40. Все эти отверстия проходят по касательной к окружности 80 вокруг центральной продольной оси 36 насадки. Благодаря этому в плоскости I образуется завихрение, которое на фиг.5 обозначено стрелкой, направленной по окружности против часовой стрелки.

На фиг.6 показано расположение четырех отверстий для образования впускных отверстий для сжатого газа 46b в плоскости II. Впускные отверстия для сжатого газа 46b расположены также по касательной к окружности вокруг центральной продольной оси 36 насадки, однако так, что в плоскости II поток проходит вокруг центральной продольной оси 36 по часовой стрелке.

Впускные отверстия для сжатого газа 46с в плоскости III, как это показано на фиг.7, расположены снова так же, как впускные отверстия для сжатого газа 46а в плоскости I, так что в плоскости III снова образуется поток, проходящий вокруг центральной продольной оси 36 против часовой стрелки.

Согласно изобретению предусмотрено, что в разных плоскостях I, II, III отверстий для притока воздуха образуются встречные направления завихрений. Таким образом - если смотреть на поступление жидкости - плоскость отверстий для притока воздуха I закручена влево, вторая плоскость отверстий II - вправо, а третья плоскость отверстий - снова влево. Благодаря встречным направлениям закручиваний в разных плоскостях I, II, III в смесительной камере 40 образуются сильно выраженные срезающие слои, которые способствуют образованию особенно мелких капель.

Кроме того, двойные распылительные насадки 30, 70 могут быть оптимальными благодаря тому, что массивная струя жидкости, входящая в смесительную камеру, разделяется уже до взаимодействия с распылительным воздухом. Это может происходить различным и само по себе условным образом, например, при наличии соударяющихся тарелок, завихрителей и т.п.

1. Двойная распылительная насадка для распыления жидкости с помощью сжатого газа, имеющая смесительную камеру (40), впуск для жидкости (38), входящий в смесительную камеру (40), впуск для сжатого газа (46а, 46b, 46с), входящий в смесительную камеру (40), и выпускное отверстие (52), находящееся в смесительной камере (40) внизу по течению, причем в смесительной камере образуется смесь жидкости и сжатого газа, отличающаяся тем, что предусмотрен окружающий выпускное отверстие (52) кольцевой зазор (64) для выхода сжатого газа с высокой скоростью, который выполнен и расположен для распыления на мелкие капли пленки жидкости на определяющей выходное отверстие (52) внутренней стенке.

2. Двойная распылительная насадка по п.1, отличающаяся тем, что выпускное отверстие (52) образовано обегающей стенкой, крайний конец которой образует выходную кромку (54), и что кольцевой зазор (64) находится в области выходной кромки (54).

3. Двойная распылительная насадка по п.2, отличающаяся тем, что кольцевой зазор (64) образован между выходной кромкой (54) и наружной стенкой кольцевого зазора.

4. Двойная распылительная насадка по п.3, отличающаяся тем, что наружный конец стенки кольцевого зазора образован кромкой стенки кольцевого зазора (62), и что кромка (62) стенки кольцевого зазора следует, смотря в направлении вытекания, после выходной кромки (54).

5. Двойная распылительная насадка по п.4, отличающаяся тем, что кромка (62) стенки кольцевого зазора расположена по течению внизу выходной кромки (54) на расстоянии между 5% и 20% диаметра выпускного отверстия (52).

6. Двойная распылительная насадка по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрены средства управления и/или, по меньшей мере, два источника сжатого газа, так что давление сжатого газа, поступающего к кольцевому зазору, и давление сжатого газа, проходящего через свой впуск в смесительную камеру, устанавливается независимо друг от друга.

7. Двойная распылительная насадка по п.1, отличающаяся тем, что смесительная камера (40) окружена, по меньшей мере, на отдельных отрезках кольцевой камерой (42) для подвода сжатого газа и что предвключенная кольцевому зазору (64) воздушная камера (58) зазора соединена с кольцевой камерой (42) потоком.

8. Двойная распылительная насадка по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрено воздухораспылительное сопло (72), окружающее, по меньшей мере, на отдельных отрезках выпускное отверстие (52) и кольцевой зазор (64).

9. Двойная распылительная насадка по п.8, отличающаяся тем, что воздухораспылительное сопло (72) имеет воздухораспылительный кольцевой зазор, который окружает выпускное отверстие (52) и кольцевой зазор (64) и выходная поверхность которого больше, чем выходная поверхность кольцевого зазора.

10. Двойная распылительная насадка по п.8 или 9, отличающаяся тем, что воздухораспылительное сопло (72) снабжается сжатым газом, давление которого значительно меньше, чем давление сжатого газа, поданного кольцевому зазору (64).

11. Двойная распылительная насадка по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрены средства (46а, 46b, 46с) для создания в смесительной камере (40) вокруг центральной продольной оси (36) сопла (30; 70) завихрения смеси из сжатого газа и жидкости.

12. Двойная распылительная насадка по п.11, отличающаяся тем, что впуск для сжатого газа (46а, 46b, 46с) имеет, по меньшей мере, одно первое сверленное впускное отверстие, входящее в смесительную камеру (40) и проходящее по касательной к окружности (80) вокруг центральной продольной оси (36) насадки (30; 70) для создания завихрения в первом направлении.

13. Двойная распылительная насадка по п.12, отличающаяся тем, что в первой плоскости (I) предусмотрены несколько, в частности четыре первые впускные отверстия, проходящие перпендикулярно к центральной продольной оси (36) и разнесенные между собой по окружности.

14. Двойная распылительная насадка п.12 или 13, отличающаяся тем, что параллельно центральной продольной оси (36) на расстоянии от первого впускного отверстия предусмотрено, по меньшей мере, одно второе впускное отверстие, проходящее по касательной к окружности вокруг средней продольной оси (36) насадки (30; 70) для создания завихрения во втором направлении.

15. Двойная распылительная насадка по п.14, отличающаяся тем, что во второй плоскости (II) предусмотрены несколько, в частности четыре вторые впускные отверстия, проходящие перпендикулярно к средней продольной оси (36) и разнесенные между собой по окружности.

16. Двойная распылительная насадка по одному из пп.12-15, отличающаяся тем, что предусмотрены, по меньшей мере, три плоскости (I, II, III) с впускными отверстиями, проходящие параллельно средней продольной оси и разнесенные между собой, причем впускные отверстия следующих друг за другом плоскостей (I, II, III) формируют встречное завихрение.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству (1) для введения жидкости в сыпучие сухие вещества, прежде всего в муку для приготовления кляра. .

Изобретение относится к распылительной насадке и распылительной установке и может быть использовано в технологии производственных процессов, например, при улавливании золы.

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй эжекцией и может быть использовано в машиностроении, например, для нанесения расплавленного распыленного твердого смазочного материала на шлифовальный круг.

Изобретение относится к пистолету-распылителю для получения двухкомпонентной пены используемой в строительстве. .

Изобретение относится к области диспергирования твердых частиц и может быть использовано при исследовании свойств аэрозолей радиоактивных материалов с использованием материалов-имитаторов, сходных по поведению с радиоактивными материалами при взрывном нагружении.

Изобретение относится к средствам механизации строительных работ, а именно для герметизации стыков и нанесения покрытий на строительные конструкции полимерными материалами, образующимися в результате полимеризации двух и более жидких компонентов, смешиваемых и доставляемых к покрываемым поверхностям в виде факела, состоящего из газа и жидких компонентов.

Изобретение относится к средствам, предназначенным для создания туманообразных завес и пламягасящих направленных двухфазных потоков, и позволяет увеличить время эффективного воздействия водо-воздушного аэрозоля, обеспечить практически неограниченное время работы водяной струей за счет подключения пожарного ствола к рукавной линии пожарного автомобиля.

Изобретение относится к системе подачи, в которой текучие среды отделены друг от друга при помощи камер, входящих в отдельную линию подачи, и направляются в распределительную головку.

Изобретение относится к пожарно-техническому оборудованию, а более конкретно к средствам пожаротушения, принцип действия которых основан на генерации газожидкостных струй и туманообразных завес.

Изобретение относится к пневматическому двухкомпонентному пистолету-распылителю для нанесения покрытия и может быть использовано при нанесении ряда компонентов, таких как быстро твердеющая пена

Изобретение относится к устройству (1) для нанесения покрытия на внутреннюю сторону (51) полого тела (49) с помощью распыленной текучей среды

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может быть использовано в противопожарной технике и сельском хозяйстве при орошении земель

Изобретение относится к способу и устройству для распыления и может быть использовано для тонкого распыления жидкого стимулятора роста в грануляторе с кипящим слоем. В способе распыления жидкости форсункой (1) газовую фазу и жидкость подают по соответствующим каналам в смесительную камеру внутри форсунки (1). Скорость газовой фазы во входной области смесительной камеры приблизительно равна скорости звука или превосходит ее. Скорость жидкости во входной области смесительной камеры существенно ниже скорости газовой фазы. Массовый расход газовой фазы, подаваемой в смесительную камеру, составляет от 1 до 10% массового расхода жидкости, подаваемой в эту же смесительную камеру. В результате получается эмульсия газа в жидкости, находящаяся внутри камеры под давлением и образованная газовыми пузырьками, окруженными жидкостью в виде пленки. Распыленный поток получают за счет расширения эмульсии, при котором жидкая пленка распыляется на выходе форсунки. Форсунка для распыления жидкости содержит канал подачи газа и канал подачи жидкости. Форсунка также содержит смесительную камеру, сообщающуюся с каналом подачи газа и каналом подачи жидкости через узел распределения газа и жидкости. Узел распределения выполнен с возможностью обеспечения высокоскоростного входного газового потока во входной области смесительной камеры и более медленного входного потока жидкости в той же входной области камеры для образования в ней эмульсии газа в жидкости. Форсунка может быть использована в грануляторах с кипящим слоем. Техническим результатом изобретения является уменьшение затрат на систему подачи за счет уменьшения потребление воздуха, упрощение изготовления и сборки форсунки. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает опрыскивание сельскохозяйственных культур с начальным дроблением струи раствора микроэлементных удобрений потоком воздуха и последующим электрозарядом капель в коронирующем электростатическом поле. Жидкостно-воздушную смесь готовят на расстоянии от гидравлических распылителей опрыскивателя, затем подают под давлением к гидравлическим распылителям, при выходе из которых она дробится и в виде факела с пузырьками воздуха проходит через электростатическое поле, где смесь в виде жидкостно-воздушных капель получает электрический заряд, дополнительно дробится, увеличивая монодисперсность, увлажнение поверхности подкармливаемых растений, количество свободных ионов питательных веществ микроэлементных удобрений, которые, оседая на поверхности сельскохозяйственных культур, проникают внутрь растения, улучшают его питание. Размер капель, их дробление, монодисперсность капель и количество свободных ионов регулируют давлением раствора микроэлементных удобрений от 0,2 до 0,3 МПа, давлением воздуха от 0,4 до 0,5 МПа, инъектируемого в раствор удобрений в нагнетательной магистрали, расходом раствора микроэлементных удобрений через один распылитель до 0,3 л/мин, электрозарядкой распыляемых жидкостно-воздушных капель при электростатическом напряжении на электродах от 3 до 5 кV и силе тока до 10 мА. Способ позволяет увеличить насыщение смеси раствора удобрений воздухом и повысить монодисперсность распыляемого раствора микроэлементных удобрений. 2 ил.

Изобретение относится к системам газификации и может быть использовано в химических реакторах и системах трубопроводов для инжекции сырья. Инжекторная система подачи сырья содержит несколько кольцевых каналов 314, 316, 318, размещенных в концентрической конфигурации вокруг продольной оси, и несколько спиральных элементов 312, проходящих в тракт для прохода текучей среды. Спиральные элементы 312 выполняют с возможностью перемещения в осевом направлении в кольцевом канале. По меньшей мере один спиральный элемент 312 содержит несколько лопастей, установленных по винтовой траектории и отстоящих друг от друга. При этом один из спиральных элементов 312 выполняют с возможностью сообщения первого кругового вращения потоку текучей среды, а другой из спиральных элементов 312 выполняют с возможностью сообщения противоточного кругового вращения. Изобретение позволяет измельчить и перемешать сырье, увеличить время его пребывания в устройстве и повысить эффективность проведения процесса. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к устройствам подачи нескольких компонентов и, более конкретно, к смазке стержня механической очистки устройства подачи нескольких компонентов. Подающее устройство для смазки содержит смесительную головку для смешивания по меньшей мере двух текучих компонентов. Смесительная головка имеет впускные отверстия по меньшей мере для двух текучих компонентов и смесительный модуль между этими впускными отверстиями. Подающее устройство также содержит очистной стержень, расположенный внутри смесительной головки с возможностью скольжения. Очистной стержень может занимать переднее положение, в котором предотвращается поток из впускных отверстий по меньшей мере для двух текучих компонентов, и заднее положение, в котором разрешается поток из впускных отверстий по меньшей мере для двух текучих компонентов в смесительный модуль. Перемещение очистного стержня между этими положениями осуществляется приводом. Подающее устройство содержит также смазочную камеру, расположенную позади смесительной камеры, внутри которой расположен очистной стержень с возможностью скольжения. В смазочной камере обеспечивается подача смазочного материала на очистной стержень. Кроме того, подающее устройство имеет картридж, который содержит смазочный материал и сообщается со смазочной камерой. Подающее устройство также может содержать смесительный механизм, прикрепленный к корпусу, для смешивания по меньшей мере двух текучих компонентов. Способ подачи смазки включает обеспечение повышенного давления для первого текучего компонента, второго текучего компонента и в картридже со смазочным материалом. Кроме того, способ включает перемещение назад очистного стержня для обеспечения потоков первого и второго текучих компонентов и смешивание их в смесительной камере. Затем происходит непрерывное смазывание очистного стержня смазочным материалом, находящимся под давлением, в процессе работы подающего устройства, в котором обеспечивается предотвращение попадания смазочного материала в смесительную камеру. Техническим результатом изобретения является упрощение обслуживания подающего устройства, т.к. картридж может быть легко заменен и его можно видеть снаружи, обеспечение возможности быстрого пополнения запаса смазочного материала. В связи с прикреплением картриджа к подающему устройству обеспечивается ненужность его дополнительного сообщения с дозирующей системой и система смазки становится автономной. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к распылителю текучей среды, содержащему жидкостную форсунку с улучшенным формированием капель, и может быть использовано для распыления жидкостей или суспензий, содержащих твердые частицы. Распылительное устройство включает распылитель форсунки, жидкостную форсунку и корпус, содержащий сходящийся воздушный коллектор с переходным конусом для воздуха. Переходный конус окружает воздушную форсунку, которая соединена с центральной обдувочной трубкой. Обдувочная трубка питается через входное отверстие. Корпус содержит по меньшей мере одно отверстие для впуска воздуха, предназначенное для подачи газа, как прямоточного кольцевого потока вокруг форсунки. В распылительном устройстве текучая среда подается через центральную обдувочную трубку к жидкостной форсунке. Газ подается через отверстие для впуска воздуха. Газ ускоряется в сходящемся переходном воздушном конусе в кольцевом прямоточном потоке газа и входит в контакт с распыленной текучей средой, выходящей из жидкостной форсунки. Техническим результатом группы изобретений является обеспечение возможности формирования более мелких капель с увеличенным микронизированным объемным расходом, при этом большие объемы воздуха подаются в жидкость, распыляемую из форсунки. Высокие объемные соотношения приводят к такой средней длине свободного пробега между переносимыми каплями, которая минимизирует столкновения и предотвращает слияние капель. 6 н. и 31 з.п. ф-лы, 17 ил., 3 табл.

В изобретении предложен распылитель жидкого топлива, содержащий корпус, имеющий канал (44) подачи топлива и, по меньшей мере, одно основное отверстие (32), сконфигурированное для рассеивания потока топлива на множество капель топлива. Множество капель топлива входит в контакт с поверхностью соударения (46) для разбиения множества капель топлива на множество более малых вторичных капель и создания тонкой пленки вторичных капель на поверхности соударения. По меньшей мере, один канал (48) для сжатого воздуха подает воздушный поток в контакт с вторичными каплями для разбиения тонкой пленки вторичных капель топлива на периферийной кромке поверхности соударения для уменьшения размера вторичных капель. Вторичные капли проходят через множество вторичных выходных отверстий (52), выходя из корпуса. Размер множества вторичных капель уменьшается при выходе из множества вторичных отверстий. Технический результат заключается в повышении качества распыления и испарения жидкого топлива. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 30 ил.

Изобретение относится к распылительной установке с распылительной насадкой и может быть использовано в технологии различных производственных процессов. Распылительная установка с распылительной насадкой имеет выпускную или смесительную камеру и по меньшей мере два проходных канала, входящих в выпускную или смесительную камеру. Каждый проходной канал соединен с линией для текучей среды. По меньшей мере один из проходных каналов выполнен самоочищающимся и/или предусмотрены устройства для очистки по меньшей мере одного из проходных каналов. По меньшей мере одна из линий для подачи текучей среды выполнена как линия для подачи жидкости к смесительной камере. По меньшей мере одна из линий для подачи текучей среды выполнена как линия для подачи сжатого газа к смесительной камере. Кроме того, предусмотрена емкость с очистительной жидкостью. Линия для подачи очистительной жидкости проходит из емкости через вентиль к линии для подачи сжатого газа. Линия для подачи очистительной жидкости проходит из емкости через вентиль к линии для подачи сжатого газа. В распылительной установке также предусмотрены два варианта способов эксплуатации распылительной установки. Техническим результатом группы изобретений является обеспечение возможности долговременной работы распылительных насадок в распылительных установках без профилактического осмотра за счет надежного удаления отложений, появляющихся в проходных каналах. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх