Розпилювач рідини

Распылитель жидкости, содержащий корпус и патрубки подачи жидкости и газа, сопло, соосно установленное в корпусе, охваченное в нижней части втулкой и снабженное регулятором подачи газа и завихрителем, направляющий элемент и отражатель, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что корпус в нижней части частично охвачен кожухом и снабжен трубкой подвода газа, и содержит три кольцевые полости и конусообразную полость, выполненную в нижней части корпуса, и сообщающуюся через выполненные в корпусе кольцевую щель, первую кольцевую полость и соединительные отверстия со второй кольцевой полостью. 1 образованной наружной поверхностью корпуса и внутренней поверхностью кожухя и Соединенной с одним концом трубки газа, другой конец которой соединен с полостью сопла, к которой подведен патрубок подачи газа, при этом патрубок подачи жидкости соединен с третьей кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью верхней части корпуса и наружной поверхностью сопла и сообщающейся через отверстия, выполненные во втулке, с конусообразной полостью, направляющий элемент установлен на регуляторе подачи газа с возможностью перемещения и выполнен в виде двух цилиндров и двух усеченных конусов, последние сопряжены между собой по большим основаниям в плоскости, расположенной ниже торца сопла, и каждое из меньших оснований конусов сопряжены с основаниями цилиндров, при этом нижняя часть регулятора подачи газа выполнена заодно с завихрителем, полость сопла сообщена с конусообразной полостью через кольцевой зазор, образованный соплом и направляющим элементом, на нижнюю часть которого установлен с возможностью перемещения отражатель, выполненный в виде цилиндра и сопряженного с ним перфорированного диска. С > ю N3 00 СО О Изобретение относится к устройствам для распыления жидкости, а именно к форсункам пневмогидравлического действия, и может применяться в различных отраслях промышленности, в частности в химической промышленности при производстве минеральных удобрений. Одним из требований при гранулировании минеральных удобрений методом напыления расплава на поверхность мелких гранул является требование равномерности размеров получаемых частиц, что в значительной мере определяется равномерностью нанесения плава на подаваемый 26288 материал, для чего требуются форсунки с факелом, обеспечивающим достаточную плотность, равномерность распыла по поперечному сечению факела и достаточно однородную дисперсность. Известна, например, пневматическая форсунка внутреннего смешивания [1], содержащая корпус, сопло, вставку, снабженную винтовой направляющей для закрутки газа, камеру смешивания, В такой форсунке потоки газа и жидкости взаимодействуют перед истечением из форсунки в ьонцевом объеме газового сопла, а не за пределами форсунки, что улучшает условия диспергирования. Однако форсунка данного типа не обеспечивает однородность диспергирования жидкости, т.е. отличается неравномерностью полученных частиц жидкости, а значит и неравномерностью распыла и орошения. , Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является пневматическая форсунка [2]. содержащая корпус, патрубки подачи жидкости и газа, сопло, соосно установленное в корпусе, охваченное в нижней части втулкой и снабженное регулятором подачи газа, завихрителем, направляющий элемент и отражатель. Кроме того, форсунка содержит камеру смешивания. Патрубок для подачи жидкости соединен с трубой, соединенной с насадком, состоящим из цилиндрической части и конической, имеющей цилиндрические отверстия для подвода распыливаемой жидкости в камеру смешивания. На торце насадка закреплен конический отражательный диск с зазором к выходному торцу втулки, закрепленной на выходном торце корпуса, и имеющим внутреннюю конусную поверхность. Внутренняя конусная поверхность состоит из трех, сопряженных друг с другом участков с разными углами наклона к оси форсунки соответственно 5-14, 3-15, 90-120°. Направляющий элемент выполнен заодно с насадком. 5 10 15 20 25 30 . 35 40 45 В данной форсунке применение отражателя, а также форма втулки и насадка повышают качество распыла, стабилизируя дисперсность. 50 Однако резкое изменение направления выхода потока смеси из камеры смешивания, вследствие сил инерции, приводит к перераспределению плотности факела распыливаемой жидкости в поперечном сече- 55 нии, что приводит также к нарушению однородности дисперсности, за счет слияния отдельных частиц друг с другом. Кроме того, выходная щель, направленная под углом 90-120° к оси форсунки, формирует пу стотелый по центру кольцеобразный с большим углом раскрытия факел, что не позволяет получить конический, геометрически четкий и полный факел с равномерной дисперсностью и плотностью в поперечном сечении вблизи орошаемой зоны. Задачей данного изобретения является создание такого распылителя жидкости, в котором взаимное расположение газовых и жидкостных каналов, а также расположение и форма направляющего элемента и отражателя позволяют получить конический, геометрически четкий и полный факел с равномерной дисперсностью и плотностью в поперечном сечении вблизи орошаемой зоны. При использовании данного распылителя при гранулировании минеральных удобрений повышается качество послойного нанесения расплава на поверхность мелких гранул, улучшая таким образом качество получаемого продукта. Для этого в известной форсунке, содержащей корпус и патрубки подачи жидкости и газа, сопло, соосно установленное в корпусе, охваченное в нижней части втулкой и снабженное регулятором подачи газа и завихрителем, направляющий элемент и отражатель, согласно изобретению, корпус в нижней части частично охвачен кожухом и снабжен трубкой подвода газа, и содержит три кольцевые' полости и конусообразную полость, выполненную в нижней части корпуса, и сообщающуюся через выполненные в корпусе'кольцевую щель, первую кольцевую полость и соединительные отверстия со второй кольцевой полостью, образованной наружной поверхностью корпуса и внутренней поверхностью кожуха и соединенной с одним концом трубки подвода газа, другой конец которой соединен с полостью сопла, к которой подведен патрубок подачи газа, при этом патрубок подачи жидкости соединен с третьей кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью верхней части корпуса и наружной поверхностью сопла и сообщающейся через отверстия, выполненные во втулке, с конусообразной полостью, направляющий элемент установлен на регуляторе подачи газа с возможностью перемещения и выполнен в виде двух цилиндров и двух усеченных конусов, последние сопряжены между собой по большим основаниям в плоскости, расположенной ниже торца сопла, и каждое из меньших оснований конусов сопряжены с основаниями цилиндров, при этом нижняя часть регулятора подачи газа выполнена заодно с завихрителем, полость сопла сообщена с конусообразной полостью через 26288 кольцевой зазор, образованный соплом и направляющим элементом, на нижнюю часть которого установлен с возможностью перемещения отражатель, выполненный в виде цилиндра и сопряженного с ним пер- 5 форированного диска. В предлагаемом распылителе вся совокупность признаков создает дополнительный подвод газа а конусообразную полость, являющуюся камерой смешивания, что уси- 10 ливает возмущающее действие газа на пленку жидкости у стенки полости, вследствие чего жидкость распадается на более мелкие капли, и улучшаются условия диспергирования, в результате чего создается 15f газожидкостная смесь достаточно равномерной дисперсности и плотности. Дальнейшее формирование факела происходит таким образом, что образовавшийся поток смеси на выходе из распылителя перерасп- 20 ределяется от центра к периферии, и полученный факел отличается геометрически четким углом раскрытия, соответствующим углу наклона конусообразной полости, что позволяет уменьшить площадь орошаемого 25 пятна и откорректировать дисперсность и плотность факела, повышая однородность и равномерность их распределения. Сформированный таким образом факел является коническим, геометрически четким и полным 30 факелом с равномерной дисперсностью и плотностью в поперечном сечении вблизи орошаемой зоны. Дополнительным преимуществом распылителя является возможность регулиро- 35 вания степени диспергирования в зависимости от свойств подаваемой жидкости. Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлен распылитель жид- 40 кости в осевом продольном сечении, общий вид. Распылитель жидкости содержит корпус 1, в нижней части которого выполнена конусообразная полость 2. Полость 2 выпол- 45 няет роль камеры смешивания подаваемого газа и жидкости. По оси корпуса 1 в его верхней части, посредством крышки 3 и втулки 4 установлено сопло 5. Втулка 4 охватывает нижнюю часть сопла 5. Втулка 4 50 выполнена сменной и снабжена калиброванными дозирующими отверстиями б для подачи жидкости в полость 2. Внутри сопла 5 при помощи резьбы размещен регулятор 7 подачи газа, в виде ступенчатого резьбо- 55 вого стержня в верхней части, и завихрителя 8 для закрутки газа в нижней части. На регуляторе 7 установлен с возможностью перемещения (например, при помощи резьбы) направляющий элемент 9, выполненный в виде двух цилиндров и двух усеченных кону сов, последние сопряжены между собои по большим основаниям. Каждое из меньших оснований конусов сопряжены с основаниями цилиндров. На цилиндры элемента 9 нанесена резьба. Плоскость сопряжения усеченных конусов элемента 9 расположе на ниже торца сопла 5. На нижний цилиндр направляющего элемента 9 установлен с возможностью перемещения отражатель 10. Он выполнен в виде цилиндра и сопряженного с ним диска со щелями 11. Диаметр цилиндра отражателя 10 равен диаметру цилиндра направляющего элемента 9. Цилиндр и диск отражателя 10 сопряжены между собой по радиусу, равному 0,8-0,9 диаметра диска. Направляющий элемент 9 образует с соплом 5 кольцевой зазор 12 для прохождения газа из полости сопла 5 в камеру 2 Зазор 12 в процессе наладки выбирается в пределах 0,8-1,5 мм. Корпус 1 в нижней части выполнен таким образом, что в результате специальной проточки перед соединением методом сварки образует кольцевую щель 13 и первую кольцевую полость 14, соединенные между собой и с полостью 2. Кольцевая полость 14 при помощи соединительных отверстий 15, выполненных с равномерным шагом по окружности, соединена со второй кольцевой полостью 16, образованной наружной проточкой корпуса 1 и частично охватывающим корпус кожухом 17, Кольцевая щель 13 в зависимости от мощности распылителя выбирается в пределах 0,2-0,6 мм по зазору. Между соплом 5 и корпусом 1 перед сменной втулкой 4 установлена распределительная шайба с отверстиями 18 для подачи жидкости Распылитель снабжен патрубком 19 для подачи газа в полость сопла 5, и соединительной трубкой 20 подвода газа, один конец которой соединен с полостью сопла 5 напротив патрубка 19, а другой конец со второй кольцевой полостью 16, являющейся уравнительной. Распылитель снабжен также патрубком 21 подачи жидкости, соединенным с третьей кольцевой полостью 22, образованной внутренней поверхностью верхней части корпуса 1 и наружной поверхностью сопла 5. Полость 22 через отверстия 18 и калиброванные отверстия 6 сообщается с полостью 2. Предлагаемый распылитель жидкости работает следующим образом. Рабочий газ через патрубок 19 поступает в полость сопла 5, установленного посродством крышки 3 и втулки 4 в корпусе 1. 26288 8 полость 14, сужающуюся щель 13 выбрасыЗдесь газ разделяется на осевой и боковой вается в полость 2 потоки Осевой поток газа, двигаясь по полости сопла 5, проходит через наклонГаз, выбрасываемый из кольцевой щели ные пазы завихрителя 8, выполненного в 13, локализует закрутку газа, выбрасываемонижней части регулятора 7 Газ зэкручива- 5 го из зазора 12, производя дополнительное ется и попадает в сужающийся конический перемешивание и измельчение предваризазор 12 Здесь скорость его значительно тельно полученной газожидкостной смеси. В увеличивается и газ выбрасывается в попределах границы полости 2 и на выходе из лость 2, играющую роль камеры смешиванее получается смесь достаточно равномерния, создавая при этом разрежение в зоне 10 ной дисперсности и плотности в поперечном расположения отверстий 6 под сменной сечении. Однако за пределами полости 2, по втулкой 4 мере удаления от нее, плотность автоматически уменьшается от центра к периферии, за благодаря возможности перемещения счет увеличения площади орошаемого пятна направляющего элемента 9 по оси, размер зазора 12 можно регулировать в зависимо- 15 и прямолинейности движения отдельных частиц жидкости сти от свойств (вязкости) распыляемой жидкости, регулируя тем самым степень Полученная в пределах полости 2 смесь диспергирования жидкости. далее подается на отражатель 10 со щелями 11 Установка такого отражателя корректиОдновременно распиливаемая жидкость через патрубок 21 подается в полость 20 рует плотность факела в поперечном сечении на выходе из разбрызгивателя таким 22 и через отверстия 18 распределительной образом, что при достижении частиц жидкошайбы равномерно поступает к калибрости орошаемой поверхности, плотность орованным отверстиям 6 сменной втулки 4 и шения становится равномерной. далее эжектируется в зону разрежения под втулкой 4, где смешивается с газом, истека- 25 Возможность перемещения отражателя ющим через зазор 12, и далее по полости 2 10 вдоль оси направляющего элемента 9 перемещается к выходу. позволяет корректировать, в зависимости от свойств жидкости и требуемого расстояОдновременно также рабочий газ из пония от разбрызгивателя до поверхности, лости сопла 5 через трубку 20, уравнительную полость 16, образованную корпусом 1 и 30 плотность факела до равномерной у орошаемой поверхности. кожухом 17, соединительные отверстия 15, . 1 t 26288 21 20 22 •14 16 г to Упорядник Замовлення 4693 a Техред М.Келемеш Коректор Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 М.Куль • \ Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101