SU1166835A1 - Способ диспергировани жидкости и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ диспергировани  жидкости, заключающийс  в том, что аксиальный поток жидкости смешивают с первым потоком газа с последующим распылением полученной смеси вторым потоком газа, отличающийс  тем, что, с целью повышени  дисперсности, смесь жидкости с первым потоком газа ускор ют до достижени  скорости ее газовой фазы скорости звука в чистом газе, а после ускорени  перед распылением ввод т по периферии дополнительный поток газа. 2.Устройство дл  диспергировани  жидкости , содержащее корпус с размещенной в нем аксиально жидкостной форсункой, переход щей в камеру смешени  с выходным соплом, окруженную газовым коллектором с радиальными отверсти ми, сообщающимис  с камерой смешени , и каналами, сообщающимис  с источником подачи газа и атмосферой на выходе из сопла, отличающеес  тем, что, с целью повышени  дисперсности , камера смешени  выполнена с сужающимс  в направлении к соплу участком с последующим его расширением, при этом каналы через газовый коллектор сообщены с началом участка расширени  а диаметр участка расширени  выполнен равным 1,4- (Л 1,7 диаметра участка сужени . 3.Устройство по п. 2, отличающеес  тем, что участок расширени  выполнен равным 5-10 его диаметров. 05 о: 00 00 ел

Description

Изобретение относитс  к технике диспергировани  жидкости в энергетике и химической технологии.

Цель изобретени  - повышение дисперсности .

На чертеже изображено предлагаемое устройство дл  реализации способа, общий вид.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с размещенной в нем аксиально жидкостной форсункой 2, подсоединенной штуцером 3 к источнику подачи жидкости. Форсунка переходит в камеру 4 смешени , окруженную газовым коллектором 5 с радиальными отверсти ми 6, сообщающимис  с камерой смешени . В жидкостной форсунке 2 размещен зав хритель 7.

Камера 4 смешени  выполнена с сужающимс  в направлении к соплу 8 участком

9с последующим его расширением, образованным коллектором 10 с продольными каналами 11, сообщающимис  со стороны выхода из сопла с атмосферой, а с другой стороны - с началом участка расширени . Каналы 11 сообщены через радиальные отверсти  12 с газовым коллектором 5. Коллектор 5 соединен подводом 13 с источником подачи газа. Участок расширен ни  выполнен с диаметром, равным 1,4-1,7 диаметра участка сужени . Кроме того, участок расширени  выполнен равным 5-

10его диаметров.

Устройство, осуществл ющее способ диспергировани , работает следующим образом.

Жидкость подают через штуцер 3 с завихрителем 7 в камеру 4 смешени . Газ подают через подвод 13, а затем через радиаль .ные отверсти  6 направл ют в камеру смешени . При этом расход газа подбирают таким, чтобы в участке 9 сужени  установилась скорость газа, равна  скорости звука в чистом газе. При этом двухфазный поток, образованный завихрителем 7, приобретает кольцевую структуру, т. е. больша  часть жидкости движетс  в виде пелены по периферии. В участке расширени  газ ускор етс  с образованием скачка уплотнени  в коллекторе 10, это мощное возмущение газовой фазы интенсифицирует процесс дроблени  пелены. Процесс усиливаетс  еще и тем, что под жидкую пелену с периферии дополнительно подают газ.

Так как каналы 11 коллектора 10 соединены с атмосферой, то газ на наружную поверхность поступает в определенном количестве , а именно в таком, чтобы в камере расширени  образовывалс  критический двухфазный поток, расход которого не зависит от давлени  в пространстве распылени . Так как дополнительный расход газа подают в корневое сечение истекающей из камеры 4 смешени  струи, где газовый поток сверхкритический, то этот расход не вли ет на расход через сужени . Така  организаци  процесса позвол ет создать в канале форсунки два критических потока: кольцевой структуры после камеры смешени  2 и дисперсной структуры на выходе из камеры расширени . Дл  этого сперва поток разгон ют до скорости звука в газовой фазе, затем смесь расшир ют тем, что, во-первых, внутренний диаметр коллектора 10 выполнен большим диаметра участка сужени  в 1,4-1,7 раз, что соответствует увеличению плошади проходного сечени  в 2-3 раза, вовторых , добавлением газа и одновременным дроблением пелены. При этом скорость звука гомогенной дисперсной среды меньше сокорости звука в кольцевом потоке. Чтобы обеспечить высокую скорость газа в камере 4 смешени  отверсти  в ней, сообщающиес  с подводом 13, выполнены большими, чем отверсти  на участке расширени  в 2-3 раза. Уменьшение площади проходного сечени  участка сужени  камеры 4 смешени  относительно внутреннего проходного сечени  коллектора 10 в 2-3 раза (или 1,4-1,7 отношение диаметров ) также обеспечивает создание критического дисперсного потока. При меньшем, чем в 2 раза, отношении площадей (при 1,4 отношении диаметров) не образуетс  дисперсный поток из-за слабого дроблени  пелены, а при отношении большем, чем 3 раза (при 1,7 отношении диаметров) дл  образовани  критического потока необходим неоправданно большой расход дополнительного газа. Длина коллектора (участка рас-ширений ), равиа  5-10 его внутренних диаметров, обеспечивает создание дисперсного потока. При длине меньше, чем 5 внутренних диаметров, есть веро тность сохранени  пелены без дроблени , при длине большей, чем 10 внутренних диаметров существенна коагул ци  капель и возрастают потери давлени  за счет трени .

Claims (3)

1. Способ диспергирования жидкости, заключающийся в том, что аксиальный поток жидкости смешивают с первым потоком газа с последующим распылением полученной смеси вторым потоком газа, отличающийся тем, что, с целью повышения дисперсности, смесь жидкости с первым потоком газа ускоряют до достижения скорости ее газо вой фазы скорости звука в чистом газе, а после ускорения перед распылением вводят по периферии дополнительный поток газа.

2. Устройство для диспергирования жидкости, содержащее корпус с размещенной в нем аксиально жидкостной форсункой, переходящей в камеру смешения с выходным соплом, окруженную газовым коллектором с радиальными отверстиями, сообщающимися с камерой смешения, и каналами, сообщающимися с источником подачи газа и атмосферой на выходе из сопла, отличающееся тем, что, с целью повышения дисперсности, камера смешения выполнена с сужающимся в направлении к соплу участком с последующим его расширением, при этом каналы через газовый коллектор сообщены с началом участка расширения а диаметр участка расширения выполнен равным 1,4— 1,7 диаметра участка сужения.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что участок расширения выполнен равным 5—10 его диаметров.