RU2262393C1

RU2262393C1 - Aerosol fan generator

Info

Publication number: RU2262393C1
Application number: RU2004103190/12A
Authority: RU
Inventors: М.Д. Акульшин (RU); М.Д. Акульшин; ков О.Н. Абдраз (RU); О.Н. Абдразяков; А.Н. Пинегина (RU); А.Н. Пинегина
Original assignee: Акульшин Михаил Дмитриевич; Абдразяков Олег Наилевич
Priority date: 2004-02-04
Filing date: 2004-02-04
Publication date: 2005-10-20
Also published as: RU2004103190A

Abstract

FIELD: apparatus for spraying or atomizing of liquids.

SUBSTANCE: generator has nozzle disk for dispersing liquid, oppositely rotating gearing rims for additional breaking the drops generated, and centrifugal fan for generating air flow around the gearing rims. The large drops are separated in the field of centrifugal forces in the air flow. The large drops are then utilized and supplied to the repeatable spraying, whereas the small drops are carried by the air flow through the rotatable nozzle to the atmosphere to generate a cloud. The generator allows the control of cloud density and maintenance of drop dispersity.

EFFECT: reduced power consumption.

7 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам диспергирования жидкости в технологических процессах, требующих высокого качества распыления, например для диспергирования физиологически активных препаратов и выноса их в виде аэрозоля в атмосферу с целью образования аэрозольного облака и последующего наложения его на объекты сельскохозяйственной и лесохозяйственной деятельности человека: для защиты растений и леса от болезней, вредных насекомых, подкормки и прополки культурных посевов, санитарной обработки производственных помещений, ферм и складов, а также для уничтожения растительности в зонах отчуждения промышленных объектов, с минимальной степенью вредного воздействия на окружающую среду и максимальной энергетической эффективностью.The invention relates to liquid dispersion devices in technological processes requiring high quality spraying, for example, to disperse physiologically active preparations and to carry them out in the form of an aerosol into the atmosphere in order to form an aerosol cloud and then apply it to objects of human agricultural and forestry activities: to protect plants and forests from diseases, harmful insects, top dressing and weeding of cultural crops, sanitary treatment of industrial premises, farms and treasures, as well as for the destruction of vegetation in the exclusion zones of industrial facilities, with a minimum degree of harmful effects on the environment and maximum energy efficiency.

Известно много способов получения аэрозоля, устройств для их осуществления и, при всем их многообразии, в практике при оценке качества и эффективности способа в расчет берется ограниченное число критериев: дисперсность и полидисперсность аэрозоля, плотность аэрозольного облака, расход диспергируемой жидкости на единицу объема обработки. Анизотропия аэрозольного облака, в частности по полидисперсности, не оценивается, и тем более нет способов и устройств для регулирования ее. При оценке полидисперсности берется в расчет медианный диаметр капель и их разброс по величине и частоте в пределах допустимой степени полидисперсности в объеме всего облака. На практике, в большинстве случаев оказывается, что при соблюдении среднестатистической нормы полидисперсности по всему объему облака, в одной из областей облака относительное количество самых крупных капель превышает среднестатистическую норму, в другой области - наоборот. Совершенно очевидно, что такая неоднородность аэрозольного облака по размерам капель снижает потенциально достижимую эффективность обработки аэрозоли и в отдельных случаях просто недопустима. Неоднородность обусловлена конструктивными особенностями устройств для получения аэрозоля, применяемыми повсеместно на практике, и органично им присуща: механические (дисковые) распылители, пневматические диспергаторы и т.п. Неоднородность аэрозольного потока, зародившаяся в самом устройстве, полностью отражается на всем объеме аэрозольного облака.There are many ways to obtain an aerosol, devices for their implementation and, for all their diversity, in practice, when evaluating the quality and effectiveness of a method, a limited number of criteria are taken into account: dispersity and polydispersity of an aerosol, density of an aerosol cloud, dispersed liquid consumption per unit volume of processing. The anisotropy of the aerosol cloud, in particular by its polydispersity, is not evaluated, and all the more, there are no methods and devices for regulating it. When assessing polydispersity, the median diameter of the droplets and their dispersion in magnitude and frequency within the allowable degree of polydispersity in the volume of the entire cloud are taken into account. In practice, in most cases, it turns out that, subject to the average statistical norm of polydispersity over the entire volume of the cloud, in one of the cloud regions, the relative number of the largest drops exceeds the average statistical norm, and in the other region, vice versa. It is clear that such heterogeneity of the aerosol cloud in the size of the droplets reduces the potentially achievable efficiency of the aerosol treatment and in some cases is simply unacceptable. The heterogeneity is due to the design features of aerosol receiving devices that are used everywhere in practice, and they are organically inherent in them: mechanical (disk) sprayers, pneumatic dispersants, etc. The heterogeneity of the aerosol stream that originated in the device itself is completely reflected in the entire volume of the aerosol cloud.

Известно устройство для распыления жидкости, содержащее сверхзвуковое сопло, сообщенное с источником подачи в него распыливающего агента, и закрепленную на сопле акустическую форсунку на выходе его, по оси, обращенную выходным торцом к критическому сечению сопла, сообщенную с источником сжатого воздуха и, через регулятор расхода, с источником подачи технологической жидкости (SU, Патент №1836163 A3 от 14.11.1990 г., МКИ В 05 В 7/28). Недостатком известного устройства является значительная анизотропия аэрозольного потока, выходящего из устройства. Это объясняется следующим образом: капли предварительно распыленной в форсунке жидкости с большой скоростью вбрасываются ею радиально в сверхзвуковой поток распыливающего агента из сопла. Крупные капли, для которых соотношение силы аэродинамического сопротивления к массе меньше, чем для мелких, успевают, не разрушаясь под воздействием сверхзвукового потока агента, преодолеть по радиусу поток и сосредоточиться на его периферии. Мелкие капли остаются в центре потока. Таким образом, относительное число крупных капель на периферии потока будет превышать среднестатическое их число по сечению потока. Создаваемая неоднородность потока в конечном итоге выразится в значительной анизотропии всего аэрозольного облака. Подобное явление присуще всем устройствам, в которых используется для получения аэрозоля пневматический способ распыления жидкости, так как для подачи жидкости под дробящее воздействие потока распыливающего агента, ее приходится предварительно разгонять в форсунке (акустической, центробежной, струнной и т.п.) и с большой скоростью вбрасывать в поток по радиусу, не важно от центра к периферии потока или наоборот, если же вбрасывание осуществляется по оси потока, что за счет того, что распыл жидкости происходит по конической поверхности, радиальная составляющая скорости капель жидкости выносит самые крупные из них на периферию потока.A device for spraying a liquid is known that contains a supersonic nozzle in communication with a supply source of a spraying agent and an acoustic nozzle fixed to the nozzle at its outlet, along the axis, facing the outlet end face to the critical section of the nozzle, connected to the compressed air source and through a flow regulator , with a source of supply of process fluid (SU, Patent No. 1836163 A3 of November 14, 1990, MKI B 05 V 7/28). A disadvantage of the known device is the significant anisotropy of the aerosol stream exiting the device. This is explained as follows: drops of liquid previously sprayed in the nozzle with high speed are thrown radially into the supersonic stream of the spraying agent from the nozzle. Large droplets, for which the ratio of aerodynamic drag to mass is less than that for small ones, have time, without breaking under the influence of a supersonic agent flow, to overcome the flow along the radius and focus on its periphery. Small drops remain in the center of the stream. Thus, the relative number of large droplets at the periphery of the flow will exceed their average statistical number over the flow cross section. The created inhomogeneity of the flow will ultimately be expressed in significant anisotropy of the entire aerosol cloud. A similar phenomenon is inherent in all devices in which a pneumatic method of spraying liquid is used to obtain an aerosol, since in order to supply liquid under the crushing effect of a stream of a spraying agent, it must first be dispersed in the nozzle (acoustic, centrifugal, string, etc.) and with a large the speed of throwing into the stream along the radius, it does not matter from the center to the periphery of the stream or vice versa, if the throwing is carried out along the axis of the stream, which is due to the fact that the liquid is sprayed on a conical surface radial velocity of the liquid component of the droplet makes the largest of them on the periphery of the stream.

Известен опрыскиватель малообменный монтируемый вентиляторный ОМ - 630 (см. каталог "Сельскохозяйственная техника для интенсивных технологий в растениеводстве", АгроНИИТЭИИТО, Москва, 1988 г.), содержащий осевые вентиляторы со спрямляющими поток лопатками на выходе и установленные по их оси на выходе вентиляторов дисковые (центробежные) распылители.Known low-exchange mounted fan sprayer OM - 630 (see the catalog "Agricultural machinery for intensive technologies in crop production", AgroNIIETIIITO, Moscow, 1988), containing axial fans with flow straightening blades at the outlet and disk fans installed along their axis at the outlet ( centrifugal) sprayers.

Недостатком этого устройства механического распыления жидкости является значительная анизотропия аэрозольного потока на выходе из ветиляторов. Объясняется это тем, что капли жидкости срываются с периферии дисков с большой скоростью поперек потока воздуха из вентилятора. Самые крупные из них преодолевают поток и достигают его периферии, прежде чем поток их снесет и смешает с остальными. Таким образом, на периферии потока воздуха концентрация крупных капель превышает среднестатическую по сечению потока.The disadvantage of this device for mechanical spraying of liquid is the significant anisotropy of the aerosol stream at the exit of the veterinarians. This is explained by the fact that liquid droplets break off from the periphery of the disks at high speed across the air flow from the fan. The largest of them overcome the stream and reach its periphery before the stream blows them and mixes with the rest. Thus, at the periphery of the air flow, the concentration of large droplets exceeds the average static over the flow cross section.

Известно устройство для образования облака капель диспергированной жидкости в атмосфере с регулируемыми плотностью облака, дисперсностью и степенью полидисперсности капель, включающее вентилятор, привод, распыливающий диск, всасывающий коллектор, патрубок, насос для подачи жидкости на распыливание, регулятор расхода жидкости с системой трубопроводов, включая патрубок, для подачи жидкости от насоса и отвода собранной дренажной жидкости в насос, сопловой диск с внутренним конусом, соосный крыльчатке вентилятора, оснащенный зубчатым венцом, входящим концентрично в сопряжение с двумя зубчатыми венцами распыливающего, зубчатого диска, закрепленного на валу крыльчатки посредством всасывающего коллектора, имеющего направление вращения, противоположное направлению вращения соплового диска, сопловой и зубчатый диски установлены внутри крыльчатки вентилятора, в цилиндрической полости, ограниченной входными кромками лопаток крыльчатки таким образом, что плоскость распыливания, проходящая через оси сопел соплового диска и средины зубчатых венцов, отстоит на расстоянии не менее 1/3 ширины лопаток от краев проточного канала крыльчатки, размещенной в кожухе, в виде улитки, сообщенным дренажным трубопроводом с насосом, радиального, центробежного вентилятора с двусторонним входом, одна сторона которого занята всасывающим коллектором, с другой - установлено закрепленное через упругую прокладку к кожуху входное устройство, по оси которого на пилонах размещен подшипниковый узел с запасованным в него полым валом, несущим на себе сопловой диск, величина статистической неуравновешенности которого задается заранее, подшипники узла посажены на упругие опоры с заранее заданной жескостью, а полость вала служит для подачи жидкости от патрубка к внутреннему конусу соплового диска для последующего распыливания в соплах, кроме того, ударные плоскости зубьев зубчатых венцов дисков выполнены перпендикулярными касательной к внешней окружности соплового диска или же предыдущих венцов, при этом привод вращения крыльчатки вентилятора и через гидравлическую передачу соплового диска наделен возможностью изменять частоту вращения, причем гидравлическая передача имеет возможность регулирования передаточного отношения, а на выходном фланце кожуха вентилятора установлено поворотное сопло (RU, Патент №2220787 С 2 от 10.04.2002 г., п.2 формулы изобр., МКИ В 05 В 17/00; А 01 М 7/00).A device is known for the formation of a cloud of droplets of dispersed liquid in an atmosphere with adjustable cloud density, dispersion and degree of polydispersity of droplets, including a fan, a drive, a spray disk, a suction manifold, a pipe, a pump for supplying liquid for spraying, a fluid flow regulator with a piping system, including a pipe , for supplying fluid from the pump and draining the collected drainage fluid to the pump, nozzle disk with an inner cone, coaxial to the fan impeller, equipped with a gear With a nozzle concentrically mating with two tooth crowns of a spray, gear disk fixed to the impeller shaft by means of a suction manifold having a rotation direction opposite to the direction of rotation of the nozzle disk, the nozzle and gear discs are installed inside the fan impeller in a cylindrical cavity bounded by the input edges of the blades the impellers in such a way that the spray plane passing through the axis of the nozzles of the nozzle disk and the middle of the ring gears is spaced n less than 1/3 of the width of the blades from the edges of the flow channel of the impeller located in the casing, in the form of a cochlea connected by a drainage pipe with a pump, of a radial, centrifugal fan with a two-way inlet, one side of which is occupied by an intake manifold, and the other is mounted fixed through an elastic gasket to the casing, an input device, the axis of which on the pylons is a bearing assembly with a hollow shaft stored in it, bearing a nozzle disk, the statistical unbalance of which is set in advance e, the bearings of the assembly are seated on elastic bearings with a predetermined rigidity, and the cavity of the shaft serves to supply fluid from the nozzle to the inner cone of the nozzle disk for subsequent spraying in the nozzles, in addition, the shock planes of the teeth of the tooth rims of the disks are made perpendicular to the tangent to the outer circumference of the nozzle disk or of the previous crowns, while the rotation drive of the fan impeller and through the hydraulic transmission of the nozzle disk is endowed with the ability to change the frequency of rotation, moreover, the hydraulic the transmission has the ability to control the gear ratio, and a rotary nozzle is installed on the output flange of the fan casing (RU, Patent No. 2220787 C 2 of 04/10/2002, claim 2 of the formula of the invention, MKI B 05 V 17/00; A 01 M 7/00).

Недостатком известного устройства является значительная анизотропия потока аэрозоля, выбрасываемого из сопла устройства. Объясняется это следующим образом: поток аэрозоля, двигающийся по криволинейному каналу между периферийным диаметром крыльчатки и внешней стенкой улиткообразного кожуха вентилятора под воздействием газодинамических сил, испытывает также воздействие поля центробежных сил и поэтому в потоке происходит распределение капель диспергированной жидкости по радиусу в зависимости от их размеров, от которых впрямую зависит соотношение аэродинамической силы воздействия потока воздуха на каплю к ее массе. Крупные капли, для которых это соотношение меньше, чем у мелких, успевают сосредоточиться, пока поток движется по каналу, у внешней стенки кожуха, мелкие не успевают отдалиться от периферийного диаметра крыльчатки. Таким образом, концентрации крупных капель у внешней стенки кожуха и мелких у периферийного диаметра крыльчатки превышают среднестатические значения по всему объему потока. Отмеченная анизотропия потока аэрозоля однозначно будет отображена в анизотропии аэрозольного облака в атмосфере, которое образуется аэрозольным потоком из сопла устройства. Эффективность обработки таким облаком, наложенным, например, на посев культурных растений, будет ниже, чем при обработке облаком с равномерно распределенными по всему объему значениями дисперсности и полидисперсности аэрозоля, которые заранее задаются на основе научно и практически обоснованных норм аэрозольной технологии обработки растений.A disadvantage of the known device is the significant anisotropy of the aerosol stream ejected from the nozzle of the device. This is explained as follows: an aerosol stream moving along a curved channel between the peripheral diameter of the impeller and the outer wall of the cochlear fan casing under the influence of gas-dynamic forces also experiences the action of a centrifugal force field and, therefore, the distribution of droplets of dispersed liquid along the radius depends on their size, on which the ratio of the aerodynamic force of the air flow on a drop to its mass directly depends. Large droplets, for which this ratio is smaller than that of small droplets, have time to concentrate, while the flow moves along the channel, at the outer wall of the casing, small droplets do not have time to move away from the peripheral diameter of the impeller. Thus, the concentrations of large droplets near the outer wall of the casing and small ones at the peripheral diameter of the impeller exceed the average static values over the entire volume of the flow. The marked anisotropy of the aerosol stream will be unambiguously displayed in the anisotropy of the aerosol cloud in the atmosphere, which is formed by the aerosol stream from the nozzle of the device. The efficiency of processing with such a cloud, applied, for example, to sowing cultivated plants, will be lower than when processing with a cloud with aerosol dispersion and polydispersity uniformly distributed throughout the volume, which are predetermined on the basis of scientifically and practically grounded norms of aerosol technology for processing plants.

Данное устройство является наиболее близким к изобретению по техническим сущности и достигаемым результатам.This device is the closest to the invention in technical essence and the achieved results.

Технической задачей изобретения является создание генератора аэрозольного, вентиляторного, механического распыления, с регулированием дисперсности, полидисперсности и анизотропии аэрозольного потока, конструкция которого обеспечивает возможность с высокой энергетической эффективностью диспергировать жидкость и подавать ее в виде потока аэрозоля в атмосферу, с целью образования аэрозольного облака, с последующим наложением его на объект обработки, с регулируемыми дисперсностью, полидисперсностью и анизотропией полидисперсности аэрозоля.An object of the invention is the creation of an aerosol, fan, mechanical spray generator, with regulation of dispersion, polydispersity and anisotropy of the aerosol stream, the design of which makes it possible to disperse the liquid with high energy efficiency and deliver it in the form of an aerosol stream into the atmosphere, in order to form an aerosol cloud, s its subsequent imposition on the processing object, with adjustable dispersion, polydispersity and anisotropy of polydispersity erozolya.

Техническая задача по устройству генератора аэрозольного, вентиляторного, механического распыления, с регулированием дисперсности, полидисперсности и анизотропии аэрозольного потока, содержащего радиальный центробежный вентилятор с двумя входами, поворотное сопло, всасывающий коллектор, привод, насос подачи жидкости на распыление с системой трубопроводов и регулятором расхода, трубку подачи жидкости от насоса и отвод собранной дренажной жидкости в насос, распыливающий диск, оснащенный двумя зубчатыми венцами, закрепленный на валу крыльчатки вентилятора посредством всасывающего коллектора, установленного в одном из входов вентилятора, сопловой диск с внутренним конусом, оснащенный зубчатым венцом, соосный крыльчатке вентилятора, входящий концентрично в сопряжение с двумя зубчатыми венцами распыливающего диска, имеющий вращение противоположное направлению вращения распыливающего диска, размещенный вместе с распыливающим диском внутри крыльчатки вентилятора, в цилиндрической полости, ограниченной входными кромками лопаток таким образом, что плоскость распыления, проходящая через оси сопел соплового диска и средины зубчатых венцов, отстоит на расстоянии не менее 1/3 ширины лопатки от краев проточного канала крыльчатки, а венцы дисков имеют зубья, ударные плоскости которых перпендикулярны касательной к внешней окружности соплового диска или же предыдущего венца, входное устройство, установленное через упругую прокладку в свободном от всасывающего коллектора входе вентилятора на его кожухе с закрепленным в нем на пилонах по центру подшипниковым узлом, у которого подшипники посажены на упругие опоры заранее заданной жесткости, имеется полый вал, несущий на себе сопловой диск с заранее заданной статической неуравновешенностью, который также служит для подачи жидкости через трубку от насоса к внутреннему конусу соплового диска для последующего распыления в соплах, гидравлическую передачу с регулируемым передаточным отношением для привода во вращение соплового диска от привода, наделенного возможностью изменять частоту вращения крыльчатки вентилятора, решается согласно изобретению тем, что генератор включает вентилятор наддува с возможностью регулирования расхода воздуха и с напором заведомо большим, чем напор центробежного вентилятора, вращаемый приводом, камеру, сообщенную с вентилятором наддува, установленную на внешней стенке улиткообразного кожуха центробежного вентилятора, перфорированной отверстиями, направленными по потоку под углом 65° к радиусу места, рядами вдоль оси, через 20°-25° по окружности, на криволинейной его части до спрямления к выходному фланцу с поворотным соплом, которое включает два крутоизогнутых отвода с углом поворота не меньше 60°, с двойными эквидистантными друг другу стенками, внутренняя из которых перфорирована по внешней стороне поворота, а замкнутые межстеночные пространства сообщены между собой и с камерой специальными каналами в поворотных фланцевых соединениях.The technical task of the device for aerosol, fan, mechanical spraying, with regulation of dispersion, polydispersity and anisotropy of the aerosol stream containing a radial centrifugal fan with two inputs, a rotary nozzle, a suction manifold, a drive, a spray pump with a piping system and a flow regulator, fluid supply pipe from the pump and drainage of collected drainage fluid to the pump, a spray disk equipped with two gear crowns, mounted on a shaft to fan impellers by means of an intake manifold installed in one of the fan inlets, a nozzle disk with an inner cone, equipped with a gear rim, a coaxial fan impeller, concentric with the two gear rims of the spray disc, having a rotation opposite to the direction of rotation of the spray disc, placed together with the spray a disk inside the fan impeller, in a cylindrical cavity bounded by the inlet edges of the blades so that the spray plane the line passing through the axis of the nozzles of the nozzle disk and the middle of the gear rims is at least 1/3 of the width of the blade from the edges of the flow channel of the impeller, and the rims of the disks have teeth whose impact planes are perpendicular to the tangent to the outer circumference of the nozzle disk or the previous rim, an input device installed through an elastic gasket in a fan inlet free from the intake manifold on its casing with a bearing assembly fixed to it on the pylons in the center, in which the bearings are seated on elastic supports of predetermined stiffness, there is a hollow shaft bearing a nozzle disk with a predetermined static imbalance, which also serves to supply fluid through the tube from the pump to the inner cone of the nozzle disk for subsequent spraying in the nozzles, a hydraulic transmission with an adjustable gear ratio for driving the rotation of the nozzle disk from the drive, endowed with the ability to change the frequency of rotation of the fan impeller, is solved according to the invention in that the generator includes a fan above a blower with the ability to control air flow and with a pressure known to be greater than the pressure of a centrifugal fan rotated by the drive, a chamber in communication with a boost fan mounted on the outer wall of the coiled centrifugal fan casing, perforated with openings directed upstream at an angle of 65 ° to the radius of the place, in rows along the axis, through 20 ° -25 ° around the circumference, on its curved part, until straightened to the output flange with a rotary nozzle, which includes two steeply curved bends with a rotation angle of at least 60 °, with double walls equidistant to each other, the inside of which is perforated on the outside of the rotation, and the closed inter-wall spaces are communicated between themselves and the camera with special channels in the rotary flange joints.

Сущность изобретения поясняется чертежами: фиг.1 - общий вид генератора; фиг.2 - сечение А -А по оси центробежного вентилятора; фиг.3 - сечение Б-Б по лопаткам всасывающего коллектора; фиг.4 - сечение В-В по пилонам входного устройства; фиг.5 - сечение Г-Г по плоскости, перпендикулярной оси центробежного вентилятора; фиг.6 - сечение Д-Д по оси кожуха вентилятора и камеры; фиг.7 - сечение Е-Е по плоскости распыления сопел и зубчатых венцов.The invention is illustrated by drawings: figure 1 - General view of the generator; figure 2 - cross section aa along the axis of the centrifugal fan; figure 3 - section bB along the blades of the intake manifold; figure 4 - section bb in the pylons of the input device; 5 is a section GG on a plane perpendicular to the axis of the centrifugal fan; 6 is a section DD on the axis of the casing of the fan and chamber; Fig.7 is a cross-section EE on the spray plane of the nozzles and gears.

Устройство (см. фиг.1-7) содержит (радиальный) центробежный вентилятор с двухсторонним входом 1, привод 2, в качестве которого использован карбюраторный двигатель со сцеплением и коробкой перемены передач, распыливающий диск 3 с двумя зубчатыми венцами 4, насос 5, регулятор расхода жидкости 6, систему трубопроводов 7, включая трубку 8 для подачи жидкости от насоса 5 на распыление и отвод 9 дренажной жидкости в насос 5, сопловой диск 10 с соплами 11, внутренним конусом 12 и с зубчатым венцом 13. Распыливающий диск 3 установлен на валу 14 крыльчатки 15 вентилятора 1 посредством всасывающего коллектора 16, входные кромки 17 лопаток 18 которого загнуты вперед по ходу вращения вала 14. Диски распыливающий 3 и сопловой 10 установлены внутри крыльчатки 15 перед входными кромками 19 лопаток 20 крыльчатки 15, причем плоскость распыления 21, проходящая через оси 11 соплового диска 10 и средины зубчатых венцов 4, 13 дисков 3, 10 отстоит на расстоянии не менее 1/3 ширины S лопатки 20 крыльчатки 15. Ударные плоскости 22 зубьев зубчатых венцов 4, 13 дисков 3, 10 перпендикулярны касательной 23 к внешней окружности соплового диска 10 или же предыдущих зубчатых венцов 4, 13. Сопловой диск 10 посажен на вал 24 с помощью гайки 25. Внутри вала 24 имеется полость 26, через которую организована подача жидкости на внутренний конус 12 соплового диска 10 через каналы гайки 25 для распыления через сопла 11. Вал 24 запасован в подшипники 27, которые посажены в упругие опоры 28, с заранее заданной жесткостью. Опоры 28 сидят в подшипниковом узле 29, закрепленном пилонами 30 во входном устройстве 31. Выходные кромки 32 пилонов 30 загнуты по направлению вращения соплового диска 10 и против направления вращения крыльчатки 15.The device (see Figs. 1-7) contains a (radial) centrifugal fan with two-way inlet 1, drive 2, which uses a carburetor engine with a clutch and gearbox, a spray disk 3 with two gear crowns 4, pump 5, and a regulator fluid flow 6, a piping system 7, including a pipe 8 for supplying fluid from the pump 5 for spraying and drainage 9 of the drainage fluid into the pump 5, the nozzle disk 10 with nozzles 11, the inner cone 12 and the ring gear 13. The spray disk 3 is mounted on the shaft 14 impellers 15 valves torus 1 by means of a suction manifold 16, the input edges 17 of the blades 18 of which are bent forward in the direction of rotation of the shaft 14. The spraying wheels 3 and nozzle 10 are installed inside the impeller 15 in front of the input edges 19 of the blades 20 of the impeller 15, and the spray plane 21 passing through the nozzle axis 11 of the disk 10 and the middle of the ring gears 4, 13 of the disk 3, 10 spaced at least 1/3 of the width S of the blade 20 of the impeller 15. The impact planes 22 of the teeth of the ring gear 4, 13 of the disk 3, 10 are perpendicular to the tangent 23 to the outer circumference of the nozzle disk 10 silt the same gears 4, 13. The nozzle disk 10 is seated on the shaft 24 with a nut 25. Inside the shaft 24 there is a cavity 26 through which fluid is supplied to the inner cone 12 of the nozzle disk 10 through the channels of the nut 25 for spraying through the nozzle 11. The shaft 24 is stored in bearings 27, which are seated in elastic bearings 28, with a predetermined stiffness. The bearings 28 are seated in a bearing assembly 29 fixed by pylons 30 in the input device 31. The output edges 32 of the pylons 30 are bent in the direction of rotation of the nozzle disk 10 and against the direction of rotation of the impeller 15.

Входное устройство 31 закреплено через упругую прокладку 33 к кожуху 34 в виде улитки, вентилятора 1, на выходном фланце 35 которого установлено поворотное сопло 36, состоящее из двух крутоизогнутых отводов с углом поворота не менее 60° 37, соединенных поворотными, с фиксацией фланцевыми соединениями 38. На выходе сопла 36 установлен конфузорный насадок 39. Такая конструкция поворотного сопла 36 позволяет направлять струю аэрозоля из насадка 39 в пределах полусферы от горизонта. Передача вращения от привода 2 к насосу 5 и вентилятору 1, сопловому диску 10 осуществляется через клиноременные передачи 40, 41, включающие: передача 40 - ведущий шкив 42 на носке вала двигателя 2, ведомый шкив 43 на валу насоса 5; передача 41 - ведущий шкив 44 на выходном валу коробки перемены передач двигателя 2; ведомый шкив 45 на валу вентилятора 1 и ведомый натяжной шкив 46. От ведомого натяжного шкива 46 передача вращения к сопловому диску 10 осуществляется гидравлической передачей с изменяемым передаточным отношением, состоящей из двух объемных насосов-гидромоторов 47, в данном случае нерегулируемых аксиально-поршневых насосов-гидромоторов, нагнетающего трубопровода 48 с клапаном 49 перепуска гидросмеси в бак 50, трубопровода слива 51 и трубопровода забора гидросмеси 52; и далее клиноременной пердачей 53, состоящей из ведущего шкива 54 и ведомого 55 на валу 24 соплового диска 10. На внешней стенке 56 улиткообразного кожуха 34 центробежного вентилятора 1 на криволинейной его части до спрямления к выходному фланцу 35 установлена замкнутая камера 57, сообщенная воздуховодом 58 с вентилятором наддува 59 с регулирующей расход воздуха заслонкой 60 на входе. Вентилятор наддува 59 приводится в движение клиноременной передачей 61 от привода 2, включающий ведущий шкив 44 на выходном валу коробки перемены передач двигателя 2 и ведомый шкив 62 на валу вентилятора наддува 59. Внешняя стенка 56 в пределах камеры 57 перфорирована направленными по потоку отверстиями 63, расположенными под углом 65° к радиусу места. Отверстия размещены рядами вдоль оси со смещением отверстий каждого ряда на t/2 по сравнению с соседним, и через 20°-25° по окружности. Крутоизогнутые отводы 37 поворотного сопла 36 выполнены с двойными эквидистантными друг другу стенками, причем внутренняя стенка на внешней стороне поворота перфорирована отверстиями 64. Замкнутые межстеночные пространства отводов 37 сообщены между собой и с камерой 57 специальными каналами 65 в поворотных фланцевых соединениях 38. Утилизация дренажа из кожуха 34 центробежного вентилятора 1 в насос 5 осуществляется отводом 9, который включает поплавковую камеру 66 с поплавком 67, встроенную через внешнюю стенку 68 камеры 57 во внешнюю стенку 56 кожуха 34 в нижней его части. Во внешней стенке 56 кожуха 34 в нижней его части встроен сифон 69, нижний конец которого погружен в камеру 57 до стенки 68, при этом между концом сифона 69 и стенкой 68 имеется гарантированный зазор. Верхний конец сифона 69 в кожухе 34 загнут по потоку и прижат изнутри к стенке 56 кожуха 34.The input device 31 is fixed through an elastic gasket 33 to the casing 34 in the form of a snail, fan 1, on the output flange 35 of which a rotary nozzle 36 is installed, consisting of two steeply bent taps with a rotation angle of at least 60 ° 37, connected by rotary, with fixing flange connections 38 A confuser nozzle 39 is installed at the exit of the nozzle 36. This design of the rotary nozzle 36 allows directing an aerosol stream from the nozzle 39 within a hemisphere from the horizon. The rotation is transmitted from the drive 2 to the pump 5 and the fan 1, the nozzle disk 10 through V-belt drives 40, 41, including: gear 40 - the drive pulley 42 on the toe of the motor shaft 2, the driven pulley 43 on the pump shaft 5; transmission 41 - drive pulley 44 on the output shaft of the gearbox of the engine 2; the driven pulley 45 on the fan shaft 1 and the driven idler pulley 46. From the driven idler pulley 46, the rotation is transmitted to the nozzle disk 10 with a hydraulic transmission with a variable gear ratio, consisting of two volumetric hydraulic pumps 47, in this case unregulated axial piston pumps - hydraulic motors, a discharge pipe 48 with a valve 49 for bypassing the hydraulic mixture into the tank 50, a discharge pipe 51 and a hydraulic mixture intake pipe 52; and further a V-belt transmission 53, consisting of a drive pulley 54 and a driven 55 on the shaft 24 of the nozzle disk 10. On the outer wall 56 of the coiled casing 34 of the centrifugal fan 1, a closed chamber 57 is connected to the output flange 35 until it is straightened to the outlet flange 35 and communicated by the duct 58 s boost fan 59 with air flow control damper 60 at the inlet. The charge fan 59 is driven by a V-belt drive 61 from the drive 2, including a drive pulley 44 on the output shaft of the gearbox of the engine 2 and a driven pulley 62 on the shaft of the boost fan 59. The outer wall 56 within the chamber 57 is perforated by the flow-directed holes 63 located at an angle of 65 ° to the radius of the place. The holes are placed in rows along the axis with the displacement of the holes of each row by t / 2 compared to the neighboring one, and after 20 ° -25 ° around the circumference. The curved bends 37 of the rotary nozzle 36 are made with double walls equidistant to each other, the inner wall on the outer side of the rotation being perforated with holes 64. The closed inter-wall spaces of the bends 37 are interconnected and with the chamber 57 by special channels 65 in the rotary flange joints 38. Disposal of drainage from the casing 34 of the centrifugal fan 1 into the pump 5 is carried out by a tap 9, which includes a float chamber 66 with a float 67 integrated through the outer wall 68 of the chamber 57 into the outer wall 56 of the skin ha 34 in its lower part. In the outer wall 56 of the casing 34, a siphon 69 is integrated in its lower part, the lower end of which is immersed in the chamber 57 to the wall 68, while there is a guaranteed gap between the end of the siphon 69 and the wall 68. The upper end of the siphon 69 in the casing 34 is bent downstream and pressed from the inside to the wall 56 of the casing 34.

Генератор аэрозольный вентиляторный, механического распыления, с регулированием дисперсности, полидисперсности и анизотропии аэрозольного потока работает следующим образом. Жидкость, предназначенную к распылению, подают насосом 5 через регулятор расхода 6 из бака (на чертеже не показан), (часть жидкости при этом направляют обратно в бак для перемешивания всего запаса жидкости), трубопроводом 7 через трубку 8 и полость 26 вала 24 и отверстия в гайке 25 на поверхность внутреннего конуса 12 вращающегося соплового диска 10. Тонкой пленкой по поверхности внутреннего конуса 12 жидкость поступает в многочисленные сопла 11, где под воздействием сил Кориолиса растекается по поверхности сопла 11, обращенной в сторону вращения соплового диска 10. Отдельными каплями жидкость вырывается из сопел 11 по траектории, близкой к касательной 23 к наружной поверхности диска 10, и встречается с ударной поверхностью 22 первого из зубчатых венцов 4 распыливающего диска 3, вращающегося в направлении, обратном направлению вращению соплового диска 10. Встреча происходит с большой скоростью, и в результате гидравлического удара капли жидкости дробятся дополнительно, части капель вылетают по траектории, близкой к касательной к внешней поверхности зубчатого венца 4 распыливающего диска 3, и ударяются об ударную поверхность 22 зубчатого венца 13 соплового диска 10, после чего части капель дополнительно дробятся об ударные поверхности 22 венца 4 распыливающего диска 3 и окончательно раздробленные капли влетают в проточный канал крыльчатки 15 вентилятора 1. Сопловой диск 10 изготавливается с заранее заданной величиной статической неуравновешенности, а жесткость упругих опор 28 подбирается такой величины, чтобы частоты собственных колебаний системы диск 10, вал 24, подшипники 27 и опоры 28 на 5-10% превышала максимальную частоту вращения соплового диска 10, с тем, чтобы максимально приблизившись к резонансу и достигнув максимально возможной величины амплитуды вибрации диска 10, не допустить разрушения конструкции. Входное устройство 31, посаженное на кожух 34 вентилятора 1 через упругую прокладку 33, также колеблется вместе с диском 10 и сопутствующими элементами, но с гораздо меньшей частотой, чем частота вращения диска 10. Таким образом, диск 10 вибрирует с низкой и высокой частотами колебаний, что способствует диспергации жидкости на диске 10. Капли диспергированной жидкости с венца 4 распыливающего диска 3 попадают в проточный канал крыльчатки 15, и поскольку плоскость распыления 21 находится на расстоянии >1/3S - ширины лопатки 20 крыльчатки 15, а также, что поток всасываемого воздуха охватывает веер распыления 70 с двух сторон: с одной стороны из всасывающего коллектора 16, где лопатки 18 коллектора 16 гонят воздух из окружающего пространства, и за счет наддува из кожуха 34 вентилятора 1 через щель 71, а с другой - из входного устройства 31, в котором выходные кромки 32 пилонов 30 раскручивают совместно с вращающимся сопловым диском 10 всасываемый поток воздуха против направления вращения лопаток 20 крыльчатки 15, тем самым увеличивая прирост импульса воздушного потока в вентиляторе 1; то капли диспергированной жидкости гарантированно не коснутся стенок крыльчатки 15 и не будет опасности их ассоциации на стенках. Капли, увлекаемые потоком воздуха между лопатками 20 крыльчатки 15, под действием сил инерции, вызванных кориолисовым ускорением воздушного потока между лопатками 20, сепарируются на крупные и мелкие, часть крупных оседают на лопатки 20 и центробежной силой сбрасываются на поверхность кожуха 34; мелкие выносятся воздушным потоком в канал с плавнонарастающим сечением между крыльчаткой 15 и кожухом 34, где сепарация продолжается в поле центробежных сил под воздействием потока воздуха, текущего в канале. Крупные капли оседают на стенках кожуха 34, стекают вниз, собираются и трубопроводом отвода 9 дренажа подаются на вход насоса 5 для повторного распыления. Мелкие капли выносятся потоком воздуха из кожуха 34 вентилятора 1 в поворотное сопло 36 и оттуда в атмосферу для образования облака капель диспергированной жидкости в определенном месте и на определенном расстоянии. Отводы 37 поворотного сопла 36 можно поворачивать относительно друг друга с фиксацией, что позволяет изменять направление струи аэрозоля из насадка 39 в пределах полусферы над горизонтом. Подобное развитие событий возможно в случае, если вентилятор наддува 59 не подает воздух в камеру 57. Соотношение аэродинамической силы воздействия воздушного потока на каплю жидкости к ее массе для крупных капель меньше, чем для мелких. Поэтому при движении в воздушном потоке в канале между крыльчаткой 15 и кожухом 34 крупные капли успевают до выхода из канала сосредоточиться у внешней стенки 56 кожуха 34, а мелкие капли не успевают удалиться от крыльчатки 15. Все это объясняется совместным воздействием центробежных сил и воздушного потока с учетом вышеупомянутого соотношения. Концентрация крупных капель у стенки 56 и мелких у крыльчатки 15 будут превышать среднестатические значения по всему сечению аэрозольного потока.Generator aerosol fan, mechanical spraying, with regulation of dispersion, polydispersity and anisotropy of the aerosol stream works as follows. The liquid intended for atomization is pumped through the flow regulator 6 from the tank (not shown in the drawing) to the pump 5 (part of the liquid is then sent back to the tank to mix the entire liquid supply), by the pipe 7 through the tube 8 and the cavity 26 of the shaft 24 and the holes in nut 25 onto the surface of the inner cone 12 of the rotating nozzle disk 10. With a thin film on the surface of the inner cone 12, the liquid enters the numerous nozzles 11, where, under the influence of Coriolis forces, it spreads over the surface of the nozzle 11 facing the direction of rotation of the nozzle of the local disk 10. With separate drops, the liquid escapes from the nozzles 11 along a path close to the tangent 23 to the outer surface of the disk 10, and meets the impact surface 22 of the first of the ring gears 4 of the spray disk 3, rotating in the opposite direction to the rotation of the nozzle disk 10. The meeting takes place at a high speed, and as a result of the hydraulic shock, the liquid droplets are crushed additionally, part of the droplets fly out along a path close to the tangent to the outer surface of the ring gear 4 of the spray disk 3, and hit the impact surface 22 of the ring gear 13 of the nozzle disk 10, after which parts of the droplets are further crushed on the impact surface 22 of the crown 4 of the spray disk 3 and finally crushed droplets fly into the flow channel of the impeller 15 of fan 1. The nozzle disk 10 is made with a predetermined static value imbalances, and the rigidity of the elastic bearings 28 is selected so that the natural frequencies of the system drive 10, shaft 24, bearings 27 and bearings 28 by 5-10% higher than the maximum speed nozzle disk 10, so that as close as possible to the resonance and reaching the maximum possible amplitude of vibration of the disk 10, to prevent destruction of the structure. The input device 31, seated on the casing 34 of the fan 1 through the elastic gasket 33, also oscillates with the disk 10 and related elements, but with a much lower frequency than the rotation speed of the disk 10. Thus, the disk 10 vibrates with low and high vibration frequencies, which contributes to the dispersion of the liquid on the disk 10. Drops of dispersed liquid from the crown 4 of the spray disk 3 fall into the flow channel of the impeller 15, and since the spray plane 21 is at a distance> 1 / 3S - the width of the blade 20 of the impeller 15, and also, that approx. of intake air covers the spray fan 70 on two sides: on the one hand from the intake manifold 16, where the blades 18 of the collector 16 drive air from the surrounding area, and due to pressurization from the casing 34 of the fan 1 through the slot 71, and on the other from the input device 31, in which the output edges 32 of the pylons 30 unwind together with the rotating nozzle disk 10 an intake air stream against the direction of rotation of the impeller blades 20, thereby increasing the gain of the air flow pulse in the fan 1; then droplets of dispersed liquid are guaranteed not to touch the walls of the impeller 15 and there will be no danger of their association on the walls. Drops carried away by the air flow between the blades 20 of the impeller 15, under the action of inertia forces caused by the Coriolis acceleration of the air flow between the blades 20, are separated into large and small ones, some of the large ones settle on the blades 20 and are centrifugally discharged to the surface of the casing 34; small ones are carried out by the air flow into the channel with a smoothly growing section between the impeller 15 and the casing 34, where the separation continues in the field of centrifugal forces under the influence of the air flow flowing in the channel. Large droplets settle on the walls of the casing 34, flow down, are collected and are fed to the inlet of the pump 5 for re-spraying by the drain pipe 9. Small droplets are carried out by the air flow from the casing 34 of the fan 1 into the rotary nozzle 36 and from there into the atmosphere for the formation of a cloud of droplets of dispersed liquid in a certain place and at a certain distance. The taps 37 of the rotary nozzle 36 can be rotated relative to each other with fixation, which allows you to change the direction of the aerosol jet from the nozzle 39 within a hemisphere above the horizon. A similar development is possible if the supercharger fan 59 does not supply air to the chamber 57. The ratio of the aerodynamic force of the air flow to a liquid drop to its mass is smaller for large drops than for small ones. Therefore, when moving in the air flow in the channel between the impeller 15 and the casing 34, large drops have time to concentrate before exiting the channel at the outer wall 56 of the casing 34, and small drops do not have time to move away from the impeller 15. All this is due to the combined action of centrifugal forces and air flow with given the above ratio. The concentration of large droplets at the wall 56 and small droplets at the impeller 15 will exceed the average statistical values over the entire cross section of the aerosol stream.

Таким образом, равномерное распределение капель жидкости в радиальном направлении в сечении аэрозольного потока по дисперсности и полидисперсности будет в значительной мере искажено и анизотропия потока сохранится и после вылета из насадка 39 сопла 36 и отобразится в анизотропии аэрозольного облака. Для устранения этого явления в отверстия 63 подается наддувочный воздух под давлением больше, чем давление воздуха в аэрозольном потоке между крыльчаткой 15 и кожухом 34 центробежного вентилятора 1. Подачу наддувочного воздуха обеспечивает вентилятор наддува 59 (радиальный, центробежный) через воздуховод 58 и камеру 57. Струи воздуха из отверстий 63 под углом 65° к радиусу места и 25° к касательной места на стенке 56 доворачивают на угол ≅5° в косом срезе и в итоге под углом ≈30° к потоку внедряются попутно в него, подхватывают капли диспергированной жидкости у стенки 56 и переносят их ближе, в радиальном направлении к крыльчатке 15. Угол 30° выбран с таким расчетом, чтобы окружная составляющая скорости истечения воздуха из отверстий 63 заведомо превышала окружную скорость аэрозольного потока между крыльчаткой 15 и кожухом 34 и незначительно отличалась от абсолютной скорости истечения (Cos30°≅0,87), а радиальная была сопоставима с окружной скоростью аэрозольного потока (Sin30°=0,5) Кроме того, при внедрении струи воздуха из отверстий 63 в аэрозольный поток, образуются наложенные на поток вихри с направлением вращения, совпадающим с направлением вращения потока в кожухе 34: от стенки 56 по потоку и далее к центру кожуха 34. Ряды отверстий 63 равномерно через равные промежутки между ними и со смещением на полшага t/2 в каждом последующем ряду, расположены по всей криволинейной части кожуха 34 вплоть до спрямления к выходному фланцу 35. Таким образом, струи воздуха из отверстий 63 постоянно подхватывают и не дают каплям диспергированной жидкости осесть на стенку 56 и перемешивают аэрозольный поток, уменьшая анизотропию его в самом месте ее зарождения. Окружные составляющие струй воздуха из отверстий 63 дополняют импульс аэрозольного потока, компенсируя тем самым потери импульса потока от процесса смешения. В отводах 37 сопла 36 поток должен совершить два поворота, и чтобы не произошло сближения потока с внешней стенкой поворота отвода 37, стенка перфорирована отверстиями 64, через которые из камеры 57 подается наддувочный воздух, отжимающий аэрозольный поток от внешней стенки поворота отвода 37 и перемешивающий его пристеночный слой, уменьшая тем самым наметившееся было при повороте повышение анизотропии аэрозольного потока в самом месте ее зарождения. Из насадка 39 сопла 36 аэрозольный поток выходит с равномерно распределенными по его сечению значениями дисперсности и полидисперсности, то есть с низкой анизотропией аэрозольного потока. Регулирование плотности аэрозольного потока, а следовательно плотности облака диспергированной жидкости в атмосфере, осуществляют изменением расхода жидкости регулятором расхода 6. Поддержание дисперсности капель в заданной норме от аэрозоля до мелкокапельного распыления и ее изменение осуществляют изменением частоты вращения, а значит, и амплитуды вибрации соплового диска 10. Изменение частоты вращения соплового диска 10 осуществляют изменением передаточного отношения гидравлической передачи путем регулирования клапаном 49 перепуска гидросмеси в бак 50 из нагнетающего трубопровода 48. Наиболее эффективно эту операцию, по сравнению с аналогами, выполняют сопловой и зубчатые диски 3,10 (см. Д.Г.Пажи, А.А.Корягин, Э.Л.Ламм. Распыливающее устройство в химической промышленности. - М.: Химия, 1975 г.). Диск сопловой в 2, а диск зубчатый в 3 и более раз мельче дробят жидкость по сравнению с плоским, коническим или тарельчатыми распыливающими дисками при прочих равных условиях.Thus, the uniform distribution of liquid droplets in the radial direction in the dispersion and polydispersity cross section of the aerosol stream will be significantly distorted and the anisotropy of the flow will remain after the nozzle 36 leaves nozzle 39 and will be displayed in the anisotropy of the aerosol cloud. To eliminate this phenomenon, pressurized air at a pressure higher than the air pressure in the aerosol flow between the impeller 15 and the casing 34 of the centrifugal fan 1 is supplied. The charge air supply 59 is provided by the boost fan 59 (radial, centrifugal) through the duct 58 and chamber 57. The jets air from the holes 63 at an angle of 65 ° to the radius of the place and 25 ° to the tangent to the place on the wall 56 is turned at an angle of ≅5 ° in an oblique section and, as a result, at an angle of ≈30 ° to the flow, they are simultaneously introduced into it, pick up droplets of dispersed liquid at the wall 56 and transfer them closer, in the radial direction to the impeller 15. The angle of 30 ° is chosen so that the peripheral component of the velocity of the air flow from the holes 63 obviously exceeds the peripheral velocity of the aerosol flow between the impeller 15 and the casing 34 and slightly differed from the absolute the outflow velocity (Cos30 ° ≅0.87), and the radial one was comparable to the peripheral velocity of the aerosol stream (Sin30 ° = 0.5) .In addition, when a stream of air is introduced from openings 63 into the aerosol stream, vortices with a rotation equation coinciding with the direction of rotation of the flow in the casing 34: from the wall 56 downstream and further to the center of the casing 34. The rows of holes 63 evenly at equal intervals between them and with a half-step offset t / 2 in each subsequent row are arranged along the entire curved parts of the casing 34 up to straightening to the outlet flange 35. Thus, air jets from the openings 63 constantly pick up and do not allow droplets of dispersed liquid to settle on the wall 56 and mix the aerosol stream, reducing its anisotropy in the very place of its nucleation eniya. The circumferential components of the air jets from the openings 63 supplement the momentum of the aerosol stream, thereby compensating for the loss of momentum of the stream from the mixing process. In the outflows 37 of the nozzle 36, the flow must make two turns, and so that the flow does not come closer to the outer wall of the turn of the outlet 37, the wall is perforated with holes 64 through which pressurized air is supplied from the chamber 57, squeezing the aerosol stream from the outer wall of the turn of the outlet 37 and mixing it the parietal layer, thereby reducing the increase in the anisotropy of the aerosol flow at the very place of its nucleation, which was observed during the rotation, which was observed during the rotation. From the nozzle 39 of the nozzle 36, the aerosol stream leaves with dispersion and polydispersity uniformly distributed over its cross section, that is, with low anisotropy of the aerosol stream. The regulation of the density of the aerosol stream, and therefore the density of the cloud of dispersed liquid in the atmosphere, is carried out by changing the liquid flow rate regulator 6. Maintaining the dispersion of droplets at a predetermined rate from aerosol to droplet spray and changing it by changing the speed, and hence the amplitude of the vibration of the nozzle disk 10 The change in the frequency of rotation of the nozzle disk 10 is carried out by changing the gear ratio of the hydraulic transmission by regulating the bypass valve 49 as hydraulic mixtures to tank 50 from injection pipeline 48. The nozzle and gear disks 3.10 (see D.G. Pazhi, A.A. Koryagin, E.L. Lamm.) perform this operation most effectively, in comparison with analogues. device in the chemical industry. - M.: Chemistry, 1975). The nozzle disk is 2, and the serrated disk is 3 or more times smaller than liquid, compared with flat, conical or disk-shaped spray disks, all other things being equal.

Площадь среза насадка 39, соотношение ширины и диаметра крыльчатки 15 и ширины и диаметра кожуха 34 вентилятора 1 и, в основном, частота вращения крыльчатки 15 влияют на скорость потока воздуха в канале между крыльчаткой 15 и кожухом 34, что определяет потенциал поля центробежных сил и степень воздействия потока воздуха на капли жидкости, совместным действием которых и определяется величина капель, выше которой капли выделяются сепарацией из потока воздуха и могут осесть на стенки кожуха 34, то есть определяется возможная верхняя граница спектра дисперсности капель диспергированной жидкости, в конечном счете, величина полидисперсности. Реальная верхняя граница спектра дисперсности, то есть полидисперсности определяется инстенсивностью наддува кожуха 34 через отверстие 63 воздухом от вентилятора наддува 59, расход воздуха через который регулируется заслонкой 60 на его входе. При повышении интенсивности наддува, то есть скорости и расхода воздуха из отверстий 63, крупные капли не имеют возможности преодолеть воздействие струй воздуха из отверстий 63 и отбрасываются от стенки 56 кожуха 34. Верхняя граница спектра сдвигается в сторону укрупнения капель и роста с полидисперсности и наоборот. Таким образом, не изменяя частоты вращения крыльчатки 15, то есть не снижая дальнобойности струи аэрозоля из насадка 39, можно регулировать реально дисперсность и полидисперсность аэрозоля, от мелкокапельного распыления до мелкодисперсного аэрозоля. Для получения мелкокапельного распыления жидкости достаточно снизить частоту вращения соплового диска 10, не снижая частоты вращения крыльчатки 15, то есть не снижая дальнобойности потока из насадка 39, и повысить интенсивность наддува. Крупные капли, которые непременно выпали бы у прототипа на стенку 56, возвращаются в поток и выносятся в атмосферу. Повышенная интенсивность наддува позволяет перемешивать поток даже с крупными каплями. Для получения мелкодисперсного аэрозоля нужно повысить частоту вращения соплового диска 10 и снизить интенсивность наддува. При сохранении большой частоты вращения крыльчатки 15 и низкой интенсивности наддува крупные капли преодолеют воздействие струй воздуха из отверстий 63 и осядут на стенку 56 кожуха 34, мелкие капли с большим отношением аэродинамической силы действия потока на каплю к ее массе, чем у крупных капель, будут отброшены от стенки 56 и поток перемешан струями воздуха из отверстий 63 даже с пониженной скоростью истечения. Регулирование величины возможной полидисперсности осуществляют изменением частоты вращения крыльчатки 15 вентилятора 1, то есть снижением или повышением возможной верхней границы спектра дисперсности капель диспергированной жидкости. Изменение частоты вращения крыльчатки 15 вентилятора 1 осуществляют изменением оборотов привода 2 путем дросселирования карбюратора бензинового двигателя с переключением коробки перемены передач. В случае временного прекращения процесса диспергирования жидкости с помощью сцепления двигателя 2 отключают от привода 2 вентилятор 1 и сопловый диск 10 и вентилятор наддува 59, при этом насос 5 не отключается для того, чтобы обеспечить постоянное перемешивание рабочей жидкости в баке даже во время остановок.The cutting area of the nozzle 39, the ratio of the width and diameter of the impeller 15 to the width and diameter of the casing 34 of the fan 1 and, basically, the rotational speed of the impeller 15 affect the air flow rate in the channel between the impeller 15 and the casing 34, which determines the field potential of the centrifugal forces and the degree the effects of air flow on liquid droplets, the combined action of which determines the size of the droplets, above which droplets are separated by separation from the air stream and can settle on the walls of the casing 34, that is, the possible upper limit of the spectrum is determined dispersion of droplets of a dispersed liquid, ultimately, the amount of polydispersity. The actual upper limit of the dispersion spectrum, that is, polydispersity, is determined by the intensity of the pressurization of the casing 34 through the opening 63 of the air from the pressurization fan 59, the air flow through which is regulated by the damper 60 at its inlet. With an increase in the intensity of pressurization, that is, the speed and flow rate of air from the openings 63, large droplets are not able to overcome the effects of air jets from the openings 63 and are discarded from the wall 56 of the casing 34. The upper boundary of the spectrum is shifted toward larger droplets and growth with polydispersity and vice versa. Thus, without changing the rotational speed of the impeller 15, that is, without reducing the range of the aerosol jet from the nozzle 39, it is possible to actually control the dispersion and polydispersity of the aerosol, from fine spray to fine spray. To obtain a small-droplet atomization of a liquid, it is sufficient to reduce the rotation frequency of the nozzle disk 10 without reducing the rotational speed of the impeller 15, that is, without reducing the range of the flow from the nozzle 39, and increase the boost rate. Large droplets, which would certainly fall on the wall 56 of the prototype, return to the stream and are carried out into the atmosphere. The increased boost rate allows the flow to be mixed even with large drops. To obtain a fine aerosol, it is necessary to increase the frequency of rotation of the nozzle disk 10 and reduce the intensity of the boost. While maintaining a high rotational speed of the impeller 15 and a low boost intensity, large droplets will overcome the effects of air jets from the holes 63 and settle on the wall 56 of the casing 34, small droplets with a higher ratio of the aerodynamic force of the flow per drop to its mass than large droplets will be discarded from the wall 56 and the flow is mixed by jets of air from the holes 63 even with a reduced flow rate. The possible polydispersity is controlled by changing the rotational speed of the impeller 15 of the fan 1, that is, by reducing or increasing the possible upper limit of the dispersion spectrum of the dispersed liquid droplets. The change in the rotational speed of the impeller 15 of the fan 1 is carried out by changing the revolutions of the drive 2 by throttling the carburetor of the gasoline engine with shifting the gearbox. In the case of temporary termination of the dispersion process of the liquid using the clutch of the engine 2, the fan 1 and the nozzle disk 10 and the boost fan 59 are disconnected from the drive 2, while the pump 5 is not turned off in order to ensure constant mixing of the working fluid in the tank even during stops.

Для того чтобы не слишком снизить дальнобойность струи воздуха из насадка 39, вентилятор 1 берется с некоторым запасом по параметрам, определяющим дальнобойность струи, и изменение частоты вращения крыльчатки 15 осуществляют в зоне параметров вниз от максимальных.In order not to reduce the range of the air stream from the nozzle 39 too much, the fan 1 is taken with a certain margin in terms of the parameters determining the range of the stream, and the impeller 15 is rotated at a speed lower than the maximum.

Капли жидкости, осевшие на внутреннюю поверхность стенки 56 кожуха 34, сливаются вместе и, протекая по стенке 56 в промежутках между отверстиями 63, стекают в поплавковую камеру 66, где скапливаются. Поплавок 67 всплывает и открывает проход в отвод 7, куда поступает скопившаяся жидкость, под давлением среды в кожухе 34, и далее в насос 5. При осушении поплавковой камеры 66 поплавок 67 опустится и закроет доступ воздуху в отвод 7, сифон 69 служит для удаления случайно просочившейся в камеру 57 жидкости, откуда она давлением воздуха наддува будет подана в кожух 34.Drops of liquid deposited on the inner surface of the wall 56 of the casing 34 merge together and, flowing along the wall 56 in the spaces between the openings 63, flow into the float chamber 66 where they accumulate. The float 67 floats and opens the passage to the outlet 7, where the accumulated liquid enters, under the pressure of the medium in the casing 34, and then to the pump 5. When the float chamber 66 is dried, the float 67 will lower and close the air access to the outlet 7, the siphon 69 is used to remove by chance leaked into the chamber 57 of the liquid, from where it is pressurized by boost air will be fed into the casing 34.

Примером практического воплощения изобретения является генератор аэрозольный, вентиляторный, механического распыления, с регулированием дисперсности, полидисперсности и анизотропии аэрозольного потока, выполненный на базе карбюраторного двигателя со сцеплением и коробкой перемены передач марки "Москвич-2140" мощностью 55 КВт с номинальной частотой вращения коленчатого вала 5800 об/мин, центробежного вентилятора высокого давления с расходом воздуха ≅12000 м³/час и напором 8000 Па при частоте вращения крыльчатки ≅3000 об/мин, центробежного вентилятора наддува высокого давления, форсированного по частоте вращения крыльчатки, с расходом воздуха - 2000 м³/час, напором - 11000 Па при частоте вращения крыльчатки ≅5000 об/мин.An example of a practical embodiment of the invention is an aerosol, fan, mechanical spray generator, with dispersion, polydispersity and anisotropy control of the aerosol flow, made on the basis of a carburetor engine with a clutch and a gearbox of the Moskvich-2140 brand with a power of 55 kW with a nominal crankshaft speed of 5800 rev / min, a centrifugal fan with high-pressure air flow ≅12000 m ³ / h and pressure of 8000 Pa at a frequency of rotation of the impeller ≅3000 rev / min, a centrifugal veins ilyatora high supercharging pressure, forced by the impeller speed, air flow rate - 2000 m ³ / h, pressure - 11000 Pa at a rotational frequency ≅5000 rev / min.

Основные параметры аэрозольного потока: расход жидкости 0,5-25 л/мин; дисперсность 1-100 мкм, близкая к нулевой анизотропия аэрозольного потока.The main parameters of the aerosol stream: fluid flow rate of 0.5-25 l / min; dispersion of 1-100 microns, close to zero anisotropy of the aerosol stream.

Применение изобретения позволит получать аэрозоль с контролируемыми дисперсностью, полидисперсностью и анизотропией аэрозольного потока из сопла с целью создания облака капель диспергированной жидкости в атмосфере в заданном месте, на заданном расстоянии, с заданной плотностью облака, с дисперсностью капель от аэрозоля до мелкокапельного распыления с максимально высокой энергетической эффективностью. Высокая энергетическая эффективность объясняется тем, что распыление жидкости вращающимися зубчатыми дисками наиболее энергетически эффективно по сравнению с другими методами механического или аэродинамического распыливания, а дальнобойность струи воздуха из вентилятора (центробежного) высокого давления равна или сравнима с дальнобойностью сверхзвуковой струи воздуха из сверхзвукового сопла при равных расходах воздуха, но мощность, потребляемая вентилятором и дисками, в 5-7 раз меньше мощности, потребляемой для разгона струи воздуха до сверхзвуковых скоростей для пневматического диспергирования жидкости и выноса ее в атмосферу.The application of the invention will allow to obtain an aerosol with controlled dispersion, polydispersity and anisotropy of the aerosol stream from the nozzle in order to create a cloud of droplets of dispersed liquid in the atmosphere in a given place, at a given distance, with a given cloud density, with dispersion of droplets from aerosol to fine droplet spraying with the highest possible energy efficiency. High energy efficiency is explained by the fact that the atomization of fluid by rotating gear discs is most energy efficient compared to other methods of mechanical or aerodynamic atomization, and the range of an air stream from a high-pressure fan (centrifugal) is equal to or comparable to the range of a supersonic air stream from a supersonic nozzle at equal flow rates air, but the power consumed by the fan and disks is 5-7 times less than the power consumed to disperse the air stream and to supersonic velocity for pneumatic liquid dispersion and its removal into the atmosphere.

Claims

A mechanical aerosol fan generator with dispersion, polydispersity and anisotropy control of the aerosol flow, containing a radial centrifugal fan with two inputs, a rotary nozzle, a suction manifold, a drive, a spray pump with a piping system and a flow regulator, a fluid supply pipe from the pump and a tap collected drainage fluid into the pump, a spreader disk equipped with two gear rims, mounted on the fan impeller shaft by means of suction of the collecting manifold installed in one of the fan inlets, a nozzle disk with an inner cone, equipped with a gear rim, coaxial with the fan impeller, concentric with the two gear rims of the spray disk, having a rotation opposite to the direction of rotation of the spray disk, placed together with the spray disk inside the fan impeller in a cylindrical cavity bounded by the inlet edges of the blades so that the spray plane passing through the axis of the nozzle nozzle the main disk and the middle of the gear rims, at least 1/3 of the width of the blade from the edges of the flow channel of the impeller, and the rims of the discs have teeth, the impact planes of which are perpendicular to the tangent to the outer circumference of the nozzle disk or the previous rim, the input device installed through an elastic a gasket in the fan inlet free from the intake manifold on its casing with a bearing assembly fixed in it on the pylons in the center, in which the bearings are seated on elastic supports of a predetermined stiffness, and there is a hollow shaft bearing a nozzle disk with a predetermined static imbalance, which also serves to supply fluid through the tube from the pump to the inner cone of the nozzle disk for subsequent spraying in the nozzles, a hydraulic transmission with an adjustable gear ratio for driving the nozzle disk to rotate from the drive endowed with the ability to change the frequency of rotation of the fan impeller, characterized in that it includes a boost fan with the ability to control air flow and pressure, Somewhat larger than the pressure of the centrifugal fan rotated by the drive, the chamber in communication with the boost fan is mounted on the outer wall of the coiled centrifugal fan casing, perforated with holes directed downstream at an angle of 65 ° to the radius of the place in rows along the axis through 20-25 ° around the circumference on its curved part, before straightening to the output flange with a rotary nozzle, which includes two steeply bent bends with a rotation angle of at least 60 °, with double walls equidistant to each other, the inner which are perforated on the outside of the rotation, and the closed inter-wall spaces are communicated with each other and with the camera with special channels in the rotary flange joints.