Центробежное распыливающее устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.10.80 (21) 3003192/23-05 f51) М.КЛ. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

В 05 В 3/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 23.0932. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 23.09 ° 82

) 53) УДК 66 . 069 . . 83 (088 ° 8) аявитель (5 4 ) ЦЕНТРОБЕЖНОЕ РАСПЫЛИ ВАЮЩЕЕ УСТРОЙ СТВО

Изобретение относится к сушильной технике, а более конкретно к устройствам по механическому распылению жидкотекучих материалов для обеспечения технологического процесса в распылительных сушилках с центробежным распылом, и может быть использовано в химической, микробиологической и пищевой промышленности.

Известно центробежное распыливающае устройство, содержащее расположенный в защитном кожухе корпус с размещенным в нем встроенным приводом, на конце вала которого закреплен распыливающий диск, и систему подачи жидкости, соединенную с напорно-подающим устройством (1).

Недостатком известного распыливающего устройства является его низкая производительность (до 40 т/ч) обусловленная тем, что жидкость .подают под малым давлением или самотеком на,диск, что, во-первых, не, обеспечивает равномерного распределения продукта по периферии и, вовторых, приводит к неоднородной плотности факела распыла, значительно влияющего на качество процесса сушки °

Как правило, в подобных распыпивающих устройствах используют вер» тикальные приводы с частотой вра)цения 3000 об/мин и мощностью не более 200 кВт.

Создание более мощного привода для увеличения производительности превращается в сложную техническую и технологическую проблему из-за .необходимости обеспечения работоспособности подшипниковых опор, воспринимающих большую осевую нагрузку при повышенных скоростях вращения.

В известном распыливающем устройстве нельзя увеличить производительность и за счет увеличения давления подачи жидкости, так как при существующей системе подачи (подача осуществляется по каналу в корпусе на основание диска) это приведет к разбрызгиванию жидкости и выбросу нераэогнанных капель за периферию диска, что, в свою очередь, вызовет

25 нарушение заданных параметров процесса сушки.

Кроме того, недостатком известного устройства является и то, что иээа высоких окружных скоростей в дис30 ке возникает большой вентиляционный

959834 эффект, отрицательно влияющий на формирование факела распыла, и приводит к неоправданному расходу мощности привода, что, в конечном итоre, также снижает производительность.

Цель изобретения - повышение производительности без увеличения мощности привода.

Эта цель достигается тем, что в центробежном распыливающем устройстве, содержащем расположенный в защитном кожухе корпус с размещенным в нем встроенным приводом, на конце вала которого закреплен распыливающий дискд и систему подачи жидкости, соединенную с напорно-подающим устройством, вал выполнен со сквозным осевым отверстием, а распыливающий диск - c цилиндрической поверхностью по периферии, в которой выполнены выпускные отверстия, и с.внутренней полостью, при этом система подачи жидкости выполнена, в свою очередь, в виде размещенной в осевом отверстии вала трубы, несущей на конце расположенные в полости диска

s.плоскости, перпендикулярной оси отверстия,, по меньшей мере, две изогнутые распределительные трубки с коническими сужающимися насадками, установленными под углом к внутренt ней цилиндрической поверхности диска.

Такое выполнение системы подачи жидкости и распыливающего диска обеспечивает сокращение крутящего момента на валу привода, так как жидкость истекает из конических насадков на внутреннюю поверхность диска, и фактически ее мощность. суммируется с мощностью, затрачиваемой на вращение диска приводом..Таким образом, за счет дополнительной мощности, развиваемой при истечении струи, для получения необходимой мощности, затрачиваемой на распыл, можно уменьшить мощность привода и увеличить производительность.

Кроме того, предложенное выполнение диска изолирует его внутреннюю полость от попадания окружающего его воздуха, что исключает возникновение вентиляционного эффекта, а следовательно, исключает непроизводительную трату мощности привода на его преодо« ление.

На фиг. 1 показано центробежной распыливающее устройство, разрез, на фиг ° 2 - разрез А-A на фиг. 1 (распыливающий диск и система подачи жидкости).

Центробежное распыливающее.устройство содержит корпус 1 с опорным фланцем 2, предназначенным для установки и закрепления центробежного распылителя в рабочем положении.

В корпусе 1 встроен статор 3 асинхронного электродвигателя, закрытый крьааками 4, и размещены подшипники

5 ° Ротор 6 электродвигателя насажен на вал 7, выполненный со сквозным осевым отверстием с(, и. зафиксирован одним иэ подшипников 5 от осевого смещения.

В верхней части вала 7 над верхней крышкой 4 установлен вентилятор 8, предназначенный для охлаждения электродвигателя и других узлов и деталей устройства. Корпус 1 защищен кожухом

9, выполненным иэ коррозионностойкой стали для обеспечения стерильности продукта. К опорному фланцу 2 прикреплен кронштейн 10 для фиксации трубы 11, проходящей в отверстии с(f5 вала 7. Распыливающий диск 12 закреплен в нижней части вала 7 и имеет цилиндрическую поверхность 13 по периферии с выпускными отверстиями d и полость 6 . .Труба 11 заканчивается

;ф расширенисм 14, к которому крепятся расположенные в полости диска в плоскости, перпендикулярной оси отверстия g,, по меньшей мере, два распределительные трубки 15. При необходи25 мости установки большего количества трубок 15 они должны быть расположены равномерно по окружности. Распределительные трубки 15 заканчиваются коническими сужающимися насадЗО ками 16, расположенными под углом к внутренней цилиндрической поверхнос-. ти диска, не превышающим 30 между осью конической насадки 16 и внутреннеру образующей.цилиндрической поверхности 13. В нижней части кронштейна 10 и верхней части вентилятора 8 выполнены канавки и выступы, создающие торцевое лабиринтное уплотнение 17, предотвращающее прохождение воздуха в зазор между валом 7 и трубой 11. Система охлажде.— ния состоит иэ вентилятора 8, воздушных трактов 18 и 19 и отверстий

20 для выхода отработанного воздуха.

На цилиндрической части диска 12

45 установлены сопла 21. Трубки 15 направлены в сторону вращения диска.

Центробежное распыливающее устройство работает следующим образом.

5О Жидкость напорно-подающим устройством (не показано), например центробежным насосом, подается в трубу 11, затем через расширение 14 и распределительные трубки. 15 с коническими насадками 16 (фиг.2) со скоростью Ч, зависящей от величины давления в системе подачи продукта, подается в распыливающий диск под углом К к внутренней поверхности диска. Скорость истечения жидкости

Ч, из насадок 16 ниже окружной скорбсти.V> внутренней стенки корпуса диска 12. 3а счет разности скоростей Чи и Vq происходит формирование пограничного поверхностного слоя. жидкости, который обеспечивает рав959834 номерное распределение жидкости по периферии диска и равномерное истечение ее по всем соплагл 21 с выпускными отверстиями 8 . .В отверстияхо жидкость приобретает абсолютную скорость V как производную радиальной скорости Vp и окружающей скорости наружной поверхности диска.

При этом в соплах 21 происходит процесс формирования поверхностной пленки, которая за пределами корпуса 10 диска разрушается и переходит в монодисперсную фазу.

Благодаря наличию скорости истечения жидкости Vg из конических сужающихся насадок 16 и массе жидкости 15 образуется кинематическая энергия, приблизительно равная затратам мощности привода центробежного распылителя, для придания скорости жидкости от 0 до Чг в пограничном слое, чем достигается увеличение произво-, дительности центробежного распылителя. Так как угол не более 30 и скорость пограничного слоя жидкости

V выше скорости Vq, то потери энергии незначительны при переходе жидкости с прямолинейного движения на криволинейное. Равномерность толщины пограничного слоя жидкости и равномерное истечение ее иэ сопел 21 достигается равномерным расположением распределительных трубок 15 с . коническими насадками 16. Количество распределительных трубок 15 с насадками и нх диаметр определяется расчетным путем, исходя иэ требуемой производительности и возможностей напорно-подающего устройства и мощ« ности привода центробежного распылителя.

Для отвода тепла от статора 3 40 электродвигателя, подшипников 5, вала 7, корпуса диска 12 используется принудительное воздушное охлаждение вентилятором 8. Образующийся от вец-. тилятора 8 поток воздуха проходит 45 по воздушным трактам 18 и 19 и выводится через отверстия 20 в опорном фланце 2.

Предлагаемое распыливающее устройство позволяет при давлении 135 кгс/см, мощностью привода 200 кВт, частоте вращения распылнвающего диска 2960 об/мин, окружной скорости распыла 105 м/с и тремя распределительными трубками с коническими насадками обеспечить диапазон производительности от 35 до 120 т/ч без каких-либо кбнструктивных изменений или переналадок, за исключением выбора и установки .наиболее экономически выгодного для требуемой производительности напорно-подающего уст- ройства (насоса) и сечений трубопроводов ° .

Формула изобретения

Центробежное распыливающее устройство, содержащее расположенный в защитном кожухе корпус с размещенным в нем встроенным приводом, на конце вала которого закреплен распыливающий диск, и систему подачи жид-. кости, соединенную с напорно-подающим устройством, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения производительности без увеличения мощности привода, вал выполнен со сквозным осевым отверстием, а распыливающий диск — с цилиндрической поверхностью по периферии, в которой выполнены выпускные отверстия, н с внутренней полостью, при этом.система подачи жидкости, в свою очередь, выполнена в виде размещенной в осевом отверстии вала трубы, несущей на конце расположенные в полости диека в плоскости, перпендикулярной оси отверстия, по меньшей мере, две изогнутые распределительные трубки с коническими сужающимися насадками, установленными под углом к внутренней цилиндрической поверхности диска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9315884, кл. В 05 В 3/02, 1969 (прототип) .

959834 аь

Составитель В.Ляпина

Редактор В.Лазаренко Техред М.Тепер Корректор Г.Решетник

Заказ 7089/10 Тираж 727 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент"., г. ужгород,. ул. Проектная, 4