SU1395382A1 - Пневматическа форсунка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике распылительной сушки и может быть использовано в химической промышленности при диспергировании жидких продуктов, в частности химических реактивов и особо чистых веществ. Цель изобретени  - повышение эффективности очистки и улучшение качества распыла. Дл  этого средство дл  пре- дотврашени  зарастани  поверхности форсунки выполнено в виде закрепленного на конце стержн  с наружной стороны сопла колоколообразного насадка с отбортованными кра ми, обращенного к соплу выпуклой поверхностью. Упругий участок стержн  выполнен на конце стержн  перед колоколо- образным насадком на уровне расположени  газового сопла, а образующие газовое сопло внутренн   и наружна  поверхности соответственно корпуса и питательной трубы выполнены с симметричными волнообразными проточками с уменьшающейс  площадью сечени  по направлению движени  газового потока. Упругий участок стержн  может быть выполнен конусообразным с горизонтальными проточками уменьщающейс  глубины и шага к выходной кромке сопла. Упругий участок стержн  может быть выполнен конусообразным с наклонными проточками уменьщающейс  глубины и шага к выходной кромке сопла . Упругий участок стержн  может быть выполнен в виде пружины в форме усеченного конуса, обращенного меньщим основанием к выходной кромке сопла. Упругий участок стержн  может быть выполнен в виде цилиндрической пружины. Ко- локолообразный насадок выполнен с волнообразной внутренней поверхностью с уменьшающейс  длиной волны к отбортовке. 5 3. п. ф-лы, 6 ил. i (Л со СО от 00 СХ) ю

Description

Изобретение относитс  к технике распылительной сушки и может быть использо-- вано в химической промышленности при диспергировании жидких продуктов, в частности химических реактивов и особо чистых химических веш,еств.

Цель изобретени  - повышение эффективности очистки и улучшение качества распыла.

На фиг. представлена пневматическа  форсунка, общий вид; на фиг. 2-4 - ва- рианты выполнени  упругой части стержн ; на фиг. 5 - узел I на фиг. 1, на фиг. 6 - разрез А-А на фиг. 3.

Форсунка содержит корпус 1 с соосно ;расположенной в нем питательной трубой 2, заканчивающейс  жидкостным соплом 3. Внутри питательной трубы 3 размещен стер- :жень 4 с упругим участком о. Питатель- 1ную трубу 3 охватывает газовое сопло 6. Форсунка имеет средство дл  предотвра- |щени  зарастани  поверхности форсунки, Ьыполненное в виде закрепленного ка конце стержн  4 с наружной стороны сопла ко- Локолообразного насадка 7 с отбортованными кра ми 8, обращенного к соплу выпуклой поверхностью. Упругий участок 5 выполнен на конце стержн  7 перед коло- колообразным насадком 7 на уровне расположени  газового сопла 6. Образующие Газовое сопло 6 внутренн   и наружна  поверхности соответственно корпуса и питательной трубки выполнены с симметричными |волнообразными проточками 9 с уменьшающейс  площадью сечени  по направлению движени  газового потока, образующими камеры параболоидной формы.

Упругий участок 5 стержн  4 может быть выполнен конусообразным (фиг. 1) с горизонтальными проточками 10 уменьщаю- щейс  глубины и шага к выходной кромке сопла.

Упругий участок 5 стержн  4 может быть выполнен конусообразным с наклонными проточками (фиг. 2) 11 уменьшаю- щейс  глубины и шага к выходной кромке сопла.

Упругий участок 5 стержн  4 может быть выполнен в виде пружины (фиг. 3) 12 в форме усеченного конуса, обращенным меньшим основанием к выходной кромке сопла;

Упругий участок 5 стержн  4 может быть выполнен в виде цилиндрической пружины 13 (фиг. 4).

Колоколообразный насадок 7 выполнен с волнообразной внутренней поверхностью с уменьшающейс  длиной волны к отбортов- ке 8.

В шейке упругого участка 5 выполнена протока 14 (.в месте соединени  со стержнем 4) дл  сообщени  системе. Колоко- лообразный насадок 7, упругий участок 5, выходна  часть газового сопла 6 - дополнительной степени свободы. г5еличина за

5

O

,; 0

0

г

0

5

0

5

зора между упругим участком 5 и поверхностью жидкостного сопла 3 устанавливаетс  регулировочным винтом 15, что позвол ет регулировать норму расхода жидкости , а следовательно, дисперсность распыла . В нижней части питательной трубы 2 установлена распределительна  втулка 16, через осевое отверстие которой проходит стержень 4. Дл  подачи сжатого воздуха служит тангенциальный патрубок 17. Дл  подачи продукта в питательную трубу 2 имеетс  патрубок 18. Корпус 1 форсунки крепитс  к крышке аппарата фланцем 19. Стержень 4 может быть снабжен четырьм  тонкими съемными гофрированными пластинами 20, устанавливаемыми (расположенными ) под углом 90° одна к другой (фиг. 6). В этом случае подачу жидкости организуют тангенциально с двух противоположных сторон так, чтобы жидкость турбулизировалась и стекала тонкой пленкой по их поверхност м.

Форсунка работает следующим образом.

Продукт через тангенциально расположенный патрубок 18 поступает в питательную жидкостную трубу 2 и транспортируетс  турбулизированной пленкой по поверхности гофрированных пластин 20 при их наличии к распределительной втулке 16, откуда, пройд  через ее продольные отверсти , тонкими стру ми стекает по поверхности упругого участка 5 к колоколооб- разному насадку 7 с отбортованными кра ми 8, на наружной поверхности которого и происходит целевое диспергирование. Гофрированные пластины 20 обеспечивают торможение жидкостного потока, двигающегос  вращательно-поступательно в периферийной области трубы и поступательно в осевой области. Причем во вращающемс  периферийном потоке устанавливаетс  положительный радиальный градиент давлени , в результате чего часть жидкого продукта попадает в пазы между стержнем 4 и пластинками 20 и, не удержива сь во вращательном движении, движетс  поступательно вдоль оси к втулке 16. Сжатый воздух , необходимый дл  диспергировани , также подаетс  через тангенциально установленный патрубок 17, закручиваетс  и с большой скоростью входит в газовое сопло 6, внутренн   поверхность которого образована , симметричными волнообразными проточками 9, образующими камеры параболоидной формы с уменьщающейс  площадью поперечного сечени  по направлению движени  газа.

При прохождении высокоскоростного закрученного воздушного потока через камеры сопла происходит его резкое торможение о выступы с одной стороны и изменение объема, а следовательно, и скорости с другой , при этом создаютс  знакопеременные продольные и поперечные градиенты давлени , в результате чего генерируютс  упругие высокочастотные колебани  с возрастающей частотой.

Под действием колебаний воздушного потока в нижней части газового сопла и ко- локолообразного насадка 7 распростран ютс  продольные волны, под действием которых нижн   часть газового сопла 6 и насадок 7 вибрируют. Причем вибраци  насадка 7 передаетс  упругому участку 5 и усиливаетс  последней. В результате создаетс  поле интегральных колебаний, охватывающее область диспергировани  продукта .

Амплитуда колебаний зависит в основном от упругости материала упругого участка и давлени  подаваемого сжатого воздуха.

При совпадении частоты вынужденных и собственных колебаний участка 5 с ко- локолообразным насадком 7 резко возрастает амплитуда за счет  влени  резонанса, что интенсифицирует процесс диспергировани .

Наличие горизонтальных проточек 10 на наружной конусообразной (рабочей) поверхности упругого участка 5 уменьшающейс  глубиной и шагом по направлению к выходной кромке заставл ет жидкость, стекающую по ее поверхности, многократно мен ть свое направление. Дл  улучшени  условий течени  пленки жидкости по конусообразной поверхности упругого участка последний выполн етс  с наклонными проточками 11 (имеющими небольшой уклон) по направлению к выходной кромке. Причем - конусообразна  поверхность участка 5 с горизонтальными или наклонными проточками уменьшающейс  глубины и щага по направлению к выходной кромке сопла способствует большей турбулизации потока, образованию внутренних пульсаций в пленке и лучшему ее дроблению на выходе. Выполнение упругого участка 5 в виде пружины цилиндрической 13 или конической формы позвол ет осуществл ть дополнительное диспергирование пленки продукта на ее поверхности при колебательном движении. Жидкость, выход  из распределительной втулки 16, устремл етс  во внутреннюю полость пружины, где за счет соударени  истекающа  по винтовой поверхности пленка интенсивно дробитс  на капли.

Выход  с большой скоростью из сопла 6, газ захватывает продукт, стекающий на поверхность насадка 7, и распыливает его. Дополнительное дробление жидкости происходит под действием высокочастотных упругих колебаний, генерируемых высокоскоростным газовым потоком и усиливаемых колебани ми упругого участка 5 и колоколообразного насадка 7 с отбортованными кра ми 8.

Все это способствует повышению качества распыла и предотвращению забива- ни  жидкостного сопла и образованию нароста на торцовой и наружной поверхност х форсунки.

Claims (6)

1. Пневматическа  форсунка, содержаща  корпус с соосно расположенной в нем питательной трубой, заканчивающейс  жидкостным соплом, размещенный внутри трубы стержень с упругим участком, охватываю5 щее питательную трубу газовое сопло и средство дл  предотвращени  зарастани  поверхности форсунки, отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности очистки и улучшени  качества распыла , средство дл  предотвращени  зарас0 тани  поверхности форсунки выполнено в виде закрепленного на конце стержн  с наружной стороны сопла колоколообразного насадка с отбортованными кра ми, обращенного к соплу выпуклой поверхностью,

5 при этом упругий участок стержн  выполнен на конце стержн  перед колоколообраз- ным насадком на уровне расположени  газового сопла, а образующие газовое сопло внутренн   и наружна  поверхности соответственно корпуса и питательной трубки

0 выполнены с симметричными волнообразными проточками с уменьшающейс  площадью сечени  по направлению движени  газового потока.

2.Форсунка по п. I, отличающа с  тем, что упругий участок стержн  выпол5 нен конусообразным с горизонтальными проточками уменьшающейс  глубины и шага к выходной кромке сопла.

3.Форсунка по п. 1. отличающа с  тем, что упругий участок стержн  выполнен конусообразным с наклонными проточками уменьшающейс  глубины и шага к выходной кромке сопла.

4.Форсунка по п. 1, отличающа с  тем, что упругий участок стержн  выполнен в виде пружины в форме усечен5 ного конуса, обращенным меньшим основанием к выходной кромке сопла.

5.Форсунка по п. 1, отличающа с  тем, что упругий участок стержн  выполнен в виде цилиндрической пружины.

6.Форсунка по п. 1, отличающа с  0 тем, что колоколообразный насадок выполнен с волнообразной внутренней поверхностью с уменьи1ающейс  длиной волны к отбортовке.

0

фие.З

игЛ

A -/

I