RU2840130C1 - Disc sprayer - Google Patents
Disc sprayer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2840130C1 RU2840130C1 RU2024133691A RU2024133691A RU2840130C1 RU 2840130 C1 RU2840130 C1 RU 2840130C1 RU 2024133691 A RU2024133691 A RU 2024133691A RU 2024133691 A RU2024133691 A RU 2024133691A RU 2840130 C1 RU2840130 C1 RU 2840130C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disk
- liquid
- disc
- shell
- intensity
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к распылительным устройствам дискового типа для проведения теплообменных и массообменных процессов между газом (паром) и жидкостью и может быть использовано в газовой, химической и нефтеперерабатывающей промышленности.The invention relates to disk-type spray devices for carrying out heat and mass exchange processes between gas (steam) and liquid and can be used in the gas, chemical and oil refining industries.
Распылительный диск, описанный в авторском свидетельстве SU 1577854 А1 (авторы А.П. Фокин, М.В. Ручкина, Б.Г. Волков, А.С. Зубарев, В.Г. Никитин и Я.Е. Виленский), содержащий установленный на приводном валу корпус с каналом подачи жидкости и радиальными выпускными каналами и клиновидные выступы на боковой поверхности с выполненными в них сквозными каналами, при этом задняя стенка выступов образована касательной к боковой поверхности корпуса, а передняя вогнута и выполнена с наклоном к оси.The atomizing disk described in the author's certificate SU 1577854 A1 (authors A.P. Fokin, M.V. Ruchkina, B.G. Volkov, A.S. Zubarev, V.G. Nikitin and Ya.E. Vilensky), containing a housing mounted on a drive shaft with a liquid supply channel and radial outlet channels and wedge-shaped projections on the side surface with through channels made in them, wherein the rear wall of the projections is formed by a tangent to the side surface of the housing, and the front is concave and made with an inclination to the axis.
Общими признаками с предлагаемой конструкцией дискового распылителя являются наличие установленного на приводном валу корпуса, наличие в корпусе сквозных отверстий, а также наличие на корпусе выступов.Common features with the proposed design of a disk atomizer are the presence of a housing installed on the drive shaft, the presence of through holes in the housing, and the presence of protrusions on the housing.
Недостатками являются недостаточно высокая степень диспергирования жидкости, низкая интенсивность теплопередачи, низкая интенсивность массопередачи.The disadvantages are insufficient degree of liquid dispersion, low intensity of heat transfer, low intensity of mass transfer.
Дисковый распылитель жидкости, описанный в патенте RU 2177373 С1 (авторы Васерин Н.Н., Максимов М.Г.), содержащий приводной диск с осевым каналом для подачи жидкости и сообщающимися с ним отводными радиальными каналами прямоугольного сечения и выходящими на внешний радиус диска, с дополнительными радиальными вентиляционными каналами прямоугольного сечения, чередующимися и не сообщающимися с отводными каналами и имеющими заборные отверстия в зоне, прилегающей к центру диска, а выходные отверстия - на внешнем радиусе диска.A disk liquid atomizer described in patent RU 2177373 C1 (authors Vasserin N.N., Maksimov M.G.), containing a drive disk with an axial channel for supplying liquid and rectangular cross-section radial outlet channels communicating with it and exiting onto the outer radius of the disk, with additional radial ventilation channels of rectangular cross-section, alternating and not communicating with the outlet channels and having intake openings in the area adjacent to the center of the disk, and outlet openings on the outer radius of the disk.
Общими признаками с предлагаемой конструкцией дискового распылителя являются наличие установленного на приводном валу диска, наличие в диске сквозных отверстий для прохождения газа.Common features with the proposed design of a disk atomizer are the presence of a disk mounted on the drive shaft, the presence of through holes in the disk for the passage of gas.
Недостатками являются недостаточно высокая степень диспергирования жидкости, низкая интенсивность теплопередачи, низкая интенсивность массопередачи.The disadvantages are insufficient degree of liquid dispersion, low intensity of heat transfer, low intensity of mass transfer.
Тарельчатый гладкий диск, описанный в работе [Муштаев В.И., Ульянов В.М. Сушка дисперсных материалов. М., Химия, 1988, рис. 7-13 а, на стр. 267], содержащий установленный на приводном валу корпус параболической формы. Струя жидкости подается сверху в центр корпуса (диска). На поверхности диска формируется пленка, которая скользит к кромке диска и под действием центробежной силы распыляется в стороны. Форма данного диска позволяет плавно уменьшать толщину пленки жидкости от центра диска к периферии, обеспечивая к периферии минимально допустимую силами внутреннего натяжения жидкости толщину пленки.A smooth disc-shaped disk described in [Mushtayev V.I., Ulyanov V.M. Drying of dispersed materials. Moscow, Chemistry, 1988, Fig. 7-13 a, on p. 267] contains a parabolic-shaped housing mounted on a drive shaft. A stream of liquid is fed from above into the center of the housing (disk). A film is formed on the surface of the disk, which slides toward the edge of the disk and is sprayed to the sides under the action of centrifugal force. The shape of this disk allows for a smooth decrease in the thickness of the liquid film from the center of the disk to the periphery, ensuring the minimum film thickness to the periphery permissible by the internal tension forces of the liquid.
Общим признаком с предлагаемой конструкцией дискового распылителя является наличие установленного на приводном валу корпуса (диска).A common feature with the proposed design of a disk atomizer is the presence of a housing (disk) installed on the drive shaft.
Недостатками являются недостаточно высокая степень диспергирования жидкости, низкая интенсивность теплопередачи, низкая интенсивность массопередачи.The disadvantages are insufficient degree of liquid dispersion, low intensity of heat transfer, low intensity of mass transfer.
Наиболее близким по конструкции (прототип) является многодисковый распылитель, описанный в авторском свидетельстве SU 1556764 А1 (авторы Церуашвили А.И., Каныгин А.А., Церуашвили Г.Е., Фарбер B.C.), содержащий корпус, закрепленный на нем посредством затяжной гайки и буртика пакет конических дисков с зубчатым посадочным пояском на каждом из них в зоне проекции образующей диска на ось вращения и приемную камеру, сообщенную с дисками отверстиями, при этом на противоположном зубцам торце посадочного пояска каждого диска выполнены по меньшей мере два выступа, равномерно расположенные по окружности и размещенные в межзубцовых впадинах посадочного пояска ближнего диска.The closest in design (prototype) is a multi-disk atomizer described in the author's certificate SU 1556764 A1 (authors Tseruashvili A.I., Kanygin A.A., Tseruashvili G.E., Farber V.S.), containing a housing, a pack of conical disks with a toothed seat belt on each of them in the projection zone of the disk generatrix onto the axis of rotation and a receiving chamber communicated with the disks by holes, wherein at least two protrusions are made on the end face of the seat belt of each disk opposite the teeth, evenly spaced around the circumference and placed in the inter-tooth depressions of the seat belt of the near disk.
Общими признаками с предлагаемой конструкцией дискового распылителя являются наличие установленного на приводном валу диска, наличие в диске сквозных отверстий, а также наличие на диске выступов (обечаек).Common features with the proposed design of a disk atomizer are the presence of a disk mounted on the drive shaft, the presence of through holes in the disk, and the presence of protrusions (shells) on the disk.
Недостатками являются недостаточно высокая степень диспергирования жидкости, низкая интенсивность теплопередачи, низкая интенсивность массопередачи.The disadvantages are insufficient degree of liquid dispersion, low intensity of heat transfer, low intensity of mass transfer.
Задачей изобретения является создание нового дискового распылителя для проведения теплообменных и массообменных процессов между газом (паром) и жидкостью.The objective of the invention is to create a new disk atomizer for carrying out heat and mass exchange processes between gas (steam) and liquid.
Технический результат изобретения заключается в:The technical result of the invention consists in:
- увеличении степени диспергирования жидкости;- increasing the degree of liquid dispersion;
- увеличении интенсивности теплопередачи;- increasing the intensity of heat transfer;
- увеличении интенсивности массопередачи.- increasing the intensity of mass transfer.
Устранение указанных недостатков и достижение заявляемого технического результата от реализации нового дискового распылителя достигается за счет того, что на диске размещается концентрический бортик, радиус которого равен половине радиуса диска, также устанавливается обечайка, радиус которой равен радиусу диска, причем высота обечайки больше высоты бортика, при этом обеспечен плавный (сглаженный) переход от поверхности диска к бортику и обеспечен плавный (сглаженный) переход от поверхности диска к обечайке, также в диске имеются отверстия диаметром не более трех миллиметров для формирования струй газа (пара) и увеличения степени диспергирования жидкости, также с нижней стороны диска устанавливаются жестко закрепленные лопасти, которые создают повышенное давление газа (пара) под диском и способствуют формированию потока газа (пара) через отверстия в диске, что способствует увеличению степени диспергирования жидкости, увеличению интенсивности теплопередачи и увеличению интенсивности массопередачи. При этом струя жидкости подается на вращающийся диск рядом с отверстием для вала, при этом под действием центробежной силы жидкость распределяется по поверхности диска в виде пленки и движется к концентрическому бортику, на котором распыляется, и образовавшийся газокапельный поток под действием центробежной силы ударяется об обечайку, на которой распыляется вторично, при этом двухкратное распыление жидкости способствует увеличению степени диспергирования жидкости, увеличению поверхности контакта фаз, увеличению интенсивности теплопередачи и увеличению интенсивности массопередачи. Струи газа (пара), проходящие через отверстия, распыляют пленку жидкости, находящуюся на диске, при этом диаметр отверстий должен быть не более трех миллиметров, чтобы жидкость не проваливалась в отверстия.The elimination of the said disadvantages and the achievement of the claimed technical result from the implementation of the new disk atomizer is achieved due to the fact that a concentric rim is placed on the disk, the radius of which is equal to half the radius of the disk, a shell is also installed, the radius of which is equal to the radius of the disk, and the height of the shell is greater than the height of the rim, while a smooth (smoothed) transition from the surface of the disk to the rim is ensured and a smooth (smoothed) transition from the surface of the disk to the shell is ensured, also in the disk there are holes with a diameter of no more than three millimeters for forming gas (steam) jets and increasing the degree of liquid dispersion, also rigidly fixed blades are installed on the lower side of the disk, which create increased gas (steam) pressure under the disk and contribute to the formation of a gas (steam) flow through the holes in the disk, which contributes to an increase in the degree of liquid dispersion, an increase in the intensity of heat transfer and an increase in the intensity of mass transfer. In this case, a liquid jet is supplied to a rotating disk near the shaft opening, and under the action of centrifugal force, the liquid is distributed over the disk surface in the form of a film and moves toward a concentric rim, on which it is sprayed, and the resulting gas-droplet flow under the action of centrifugal force hits the shell, on which it is sprayed a second time, and double spraying of the liquid helps to increase the degree of dispersion of the liquid, increase the contact surface of the phases, increase the intensity of heat transfer and increase the intensity of mass transfer. Gas (steam) jets passing through the openings spray a liquid film located on the disk, and the diameter of the openings should be no more than three millimeters so that the liquid does not fall into the openings.
Отличительной особенностью заявляемого изобретения является размещение на диске концентрического бортика, радиус которого равен половине радиуса диска, при этом высота обечайки больше высоты концентрического бортика, при этом обеспечены плавные (сглаженные) переходы от поверхности диска к концентрическому бортику и к обечайке, также в диске имеются сквозные отверстия диаметром не более трех миллиметров, при этом с нижней стороны диска расположены жестко закрепленные лопасти. При этом струя жидкости подается на вращающийся диск рядом с отверстием для вала, под действием центробежной силы жидкость распределяется по поверхности диска в виде пленки и движется к концентрическому бортику, на котором распыляется, и образовавшийся газокапельный поток за счет центробежной силы ударяется об обечайку, на которой распыляется вторично, при этом двухкратное распыление способствует увеличению степени диспергирования жидкости, увеличению поверхности контакта фаз, увеличению интенсивности теплопередачи и увеличению интенсивности массопередачи. Радиус концентрического бортика равен половине радиуса диска для того, чтобы на диске между отверстием для вала и концентрическим бортиком могла сформироваться пленка жидкости.A distinctive feature of the claimed invention is the placement of a concentric rim on the disk, the radius of which is equal to half the radius of the disk, while the height of the shell is greater than the height of the concentric rim, while smooth (smoothed) transitions from the disk surface to the concentric rim and to the shell are provided, also in the disk there are through holes with a diameter of no more than three millimeters, while rigidly fixed blades are located on the lower side of the disk. In this case, a stream of liquid is supplied to the rotating disk near the hole for the shaft, under the action of centrifugal force, the liquid is distributed over the surface of the disk in the form of a film and moves to the concentric rim, on which it is sprayed, and the resulting gas-droplet flow, due to the centrifugal force, hits the shell, on which it is sprayed a second time, while double spraying contributes to an increase in the degree of dispersion of the liquid, an increase in the contact surface of the phases, an increase in the intensity of heat transfer and an increase in the intensity of mass transfer. The radius of the concentric rim is equal to half the radius of the disk so that a liquid film can form on the disk between the shaft hole and the concentric rim.
Сущность предлагаемого дискового распылителя поясняется фигурами (фиг. 1-2). The essence of the proposed disk atomizer is explained by figures (Fig. 1-2).
Перечень фигурList of figures
Фиг. 1. Общий вид дискового распылителя.Fig. 1. General view of the disc atomizer.
Фиг. 2. Вид снизу на дисковый распылитель.Fig. 2. Bottom view of the disc atomizer.
На фиг. 1 приведен общий вид заявляемого дискового распылителя. На фиг. 2 приведен вид снизу на дисковый распылитель.Fig. 1 shows a general view of the claimed disk atomizer. Fig. 2 shows a bottom view of the disk atomizer.
Заявляемый дисковый распылитель (фиг. 1-2) состоит из диска (1), концентрического бортика (2), обечайки (3), сквозных отверстий (4), плавного перехода (5) от диска к концентрическому бортику, плавного перехода (6) от диска к обечайке, отверстия для вала (7), жестко закрепленных лопастей (8).The claimed disk atomizer (Fig. 1-2) consists of a disk (1), a concentric rim (2), a shell (3), through holes (4), a smooth transition (5) from the disk to the concentric rim, a smooth transition (6) from the disk to the shell, a hole for the shaft (7), and rigidly fixed blades (8).
Предлагаемый дисковый распылитель, предназначенный для проведения теплообменных и массообменных процессов между газом (паром) и жидкостью, работает следующим образом. Струя жидкости подается сверху на вращающийся диск (1) рядом с отверстием для вала (7). Под воздействием центробежной силы на диске формируется пленка жидкости, которая движется по поверхности диска по направлению к концентрическому бортику (2). В отверстия (4) проникают струи газа (пара) за счет повышенного давления, создаваемого под диском с помощью жестко закрепленных лопастей (8). Струи газа (пара) способствуют распылению пленки жидкости, что обеспечивает увеличение степени диспергирования жидкости, увеличение интенсивности теплопередачи и увеличение интенсивности массопередачи. Далее пленка жидкости поднимается по плавному переходу (5) от диска к концентрическому бортику (2) и поднимается на концентрический бортик (2), где под действием центробежной силы распыляется и перебрасывается на обечайку (3). При движении распыленной жидкости от концентрического бортика (2) на обечайку (3) ее пронизывают струи газа (пара), выходящие из отверстий (4), что способствует дополнительному распылению и увеличению степени диспергирования жидкости, а также увеличению интенсивности теплопередачи и увеличению интенсивности массопередачи. Жидкость, попавшая на обечайку (3), под действием центробежной силы распыляется на верхней кромке обечайки (3), при этом образуется газокапельная смесь, что способствует увеличению степени диспергирования жидкости, увеличению интенсивности теплопередачи и увеличению интенсивности массопередачи.The proposed disk atomizer, designed to carry out heat and mass exchange processes between gas (steam) and liquid, operates as follows. A stream of liquid is fed from above onto a rotating disk (1) near the opening for the shaft (7). Under the influence of centrifugal force, a liquid film is formed on the disk, which moves along the surface of the disk towards the concentric rim (2). Gas (steam) jets penetrate into the openings (4) due to the increased pressure created under the disk by means of rigidly fixed blades (8). Gas (steam) jets contribute to the atomization of the liquid film, which ensures an increase in the degree of liquid dispersion, an increase in the intensity of heat transfer and an increase in the intensity of mass transfer. Then the liquid film rises along a smooth transition (5) from the disk to the concentric rim (2) and rises to the concentric rim (2), where, under the influence of centrifugal force, it is atomized and thrown onto the shell (3). When the sprayed liquid moves from the concentric flange (2) to the shell (3), it is penetrated by gas (steam) jets coming out of the holes (4), which contributes to additional spraying and an increase in the degree of liquid dispersion, as well as an increase in the intensity of heat transfer and an increase in the intensity of mass transfer. The liquid that hits the shell (3) is sprayed on the upper edge of the shell (3) under the action of centrifugal force, and a gas-droplet mixture is formed, which contributes to an increase in the degree of liquid dispersion, an increase in the intensity of heat transfer and an increase in the intensity of mass transfer.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Фокин А.П., Ручкина М.В., Волков Б.Г., Зубарев А.С, Никитин В.Г. и Виленский Я.Е. Распылительный диск. Авторское свидетельство SU 1577854 А1.1. Fokin A.P., Ruchkina M.V., Volkov B.G., Zubarev A.S., Nikitin V.G. and Vilensky Ya.E. Spray disk. Author's certificate SU 1577854 A1.
2. Церуашвили А.И., Каныгин А.А., Церуашвили Г.Е., Фарбер B.C. Многодисковый распылитель. Авторское свидетельство SU 1556764 А1.2. Tseruashvili A.I., Kanygin A.A., Tseruashvili G.E., Farber V.S. Multi-disc atomizer. Author's certificate SU 1556764 A1.
3. Муштаев В.И., Ульянов В.М. Сушка дисперсных материалов. М., Химия, 1988, рис. 7-13 а, на стр. 267.3. Mushtaev V.I., Ulyanov V.M. Drying of dispersed materials. Moscow, Chemistry, 1988, Fig. 7-13 a, on p. 267.
4. Васерин Н.Н., Максимов М.Г. Дисковый распылитель жидкости. Авторское свидетельство RU 2177373 С1.4. Vasserin N.N., Maksimov M.G. Disc liquid atomizer. Author's certificate RU 2177373 C1.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2840130C1 true RU2840130C1 (en) | 2025-05-19 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1412693A1 (en) * | 1987-01-04 | 1988-07-30 | Украинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства | Disk sprayer |
| FR2623107A1 (en) * | 1987-11-13 | 1989-05-19 | Airbi | Rotary device and spraying method |
| SU1556764A1 (en) * | 1986-02-26 | 1990-04-15 | Грузинский Научно-Исследовательский Институт Защиты Растений | Multiple-disk sprayer |
| SU1577854A1 (en) * | 1988-09-26 | 1990-07-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ | Spraying disk |
| RU2177373C1 (en) * | 2000-05-10 | 2001-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "КОМПАНИЯ В М" | Disk-type liquid sprayer |
| RU2798127C1 (en) * | 2022-10-28 | 2023-06-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ангарский государственный технический университет" | Rotary column mass transfer apparatus |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1556764A1 (en) * | 1986-02-26 | 1990-04-15 | Грузинский Научно-Исследовательский Институт Защиты Растений | Multiple-disk sprayer |
| SU1412693A1 (en) * | 1987-01-04 | 1988-07-30 | Украинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства | Disk sprayer |
| FR2623107A1 (en) * | 1987-11-13 | 1989-05-19 | Airbi | Rotary device and spraying method |
| SU1577854A1 (en) * | 1988-09-26 | 1990-07-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ | Spraying disk |
| RU2177373C1 (en) * | 2000-05-10 | 2001-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "КОМПАНИЯ В М" | Disk-type liquid sprayer |
| RU2798127C1 (en) * | 2022-10-28 | 2023-06-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ангарский государственный технический университет" | Rotary column mass transfer apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7325481B2 (en) | Cooking device with a fan and a water supply | |
| US4214712A (en) | Micro-mill-mixer | |
| RU2840130C1 (en) | Disc sprayer | |
| JPH0634949B2 (en) | Droplet forming method and apparatus | |
| JPS6110767Y2 (en) | ||
| RU2845186C1 (en) | Nozzle rotary spraying device | |
| US2159400A (en) | Spraying apparatus | |
| JP2009078245A (en) | Mist generator | |
| US10695733B2 (en) | Multi-disk spinning disk assembly for atomization and encapsulation with spacing disks for adjusting exit gap | |
| WO2000018512A1 (en) | Apparatus and method for the formation of droplets from a liquid | |
| CA1070962A (en) | Cup-shaped fuel slinger | |
| US1939364A (en) | Centrifugal atomizer | |
| US10722856B2 (en) | Multi-disk spinning disk assembly for atomization and encapsulation | |
| RU2807096C1 (en) | Emulsion production unit | |
| RU2734427C1 (en) | Emulsion producing unit | |
| US4289506A (en) | Scrubbing apparatus | |
| RU2003131042A (en) | WATER HEATING DEVICE | |
| JP2693037B2 (en) | Centrifugal cleaning type machine | |
| RU2737904C1 (en) | Emulsions production device | |
| RU2798127C1 (en) | Rotary column mass transfer apparatus | |
| CN116639748B (en) | A high-efficiency atomizing evaporation tower | |
| US3956135A (en) | Centrifugal drier with purging device | |
| US888092A (en) | Distribution of liquids in centrifugal fans or drums. | |
| RU2806146C1 (en) | Rotary spray mass transfer apparatus | |
| JPH09122403A (en) | Separation device for liquids contained in gas / liquid mixtures |