Канальний відцентровий розпилювач рідин

Реферат: Канальний відцентровий розпилювач рідин містить циліндричний корпус з рівномірно розташованими по його периметру горизонтальними каналами з плівкоутворюючими поверхнями, елемент часткового перекриття каналів і кришку. Елемент часткового перекриття каналів виконаний у вигляді вставки, розміщеної усередині циліндричного корпуса, з отворами, розташованими навпроти каналів. UA 107374 U (54) КАНАЛЬНИЙ ВІДЦЕНТРОВИЙ РОЗПИЛЮВАЧ РІДИН UA 107374 U UA 107374 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до розпилювальних пристроїв і находить своє застосування в харчовій, хімічній, біохімічній, фармацевтичній та інших галузях промисловості для тепломасообміну між рідкою і газовою фазами в процесах розпилювального сушіння, абсорбції, охолодження рідин, кондиціювання газів, проведення міжфазних реакцій та інших подібних технологічних процесів. З технічних розпилювальних пристроїв відома конструкція лопатевого диска (аналог), який знайшов застосування в промисловості. Будучи простим по конструкції, лопатевий диск дозволяє отримати задовільні характеристики розпилення в досить широкому діапазоні зміни витрат, тільки при високих обертах, і застосовуються, як зазначено в [1], в основному для сушіння пульп хімічних матеріалів. До недоліків цього пристрою слід віднести невелику область застосування, а також вкрай нерівномірний за розмірами крапель дисперсний склад рідини, що розпилюється. Найближчим аналогом запропонованої корисної моделі є відцентровий розпилювач рідини [2]. Він містить циліндричний корпус з рівномірно розташованими по його периметру горизонтальними прямокутними каналами з плівкоутворюючими поверхнями, кільцевий елемент часткового перекриття каналів, закріплений по периметру корпуса за допомогою гвинтів, і кришку. В бічній поверхні кільцевого елемента виконані напрямні скісні прорізи по числу гвинтів з можливістю забезпечення часткового перекриття (регулювання) горизонтально розташованих прямокутних каналів по висоті зміщенням кільцевого елемента відносно гвинтів у напрямку прорізів. Для установки необхідної висоти прямокутних каналів розпилювача необхідно послабити гвинти, змістити кільцевий елемент у напрямку, що задається кутом нахилу або конфігурацією напрямних прорізів, крізь які пропущені гвинти, і потім знову затягнути гвинти. У порівнянні з аналогом такий розпилювач дає кращі якості рідини, яка розпилюється. До недоліків цього пристрою слід віднести складність конструкції, незручність в обслуговуванні. Необхідність ослаблення гвинтів при регулюванні з подальшим їх затягуванням знижує надійність розпилювача. Верхня кромка кільцевого елемента в процесі експлуатації під дією напору рідини схильна до зносу. Крім того, зміна висоти каналів тягне за собою звуження смуги розтікання плівки рідини і неоднорідність розпилювання. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення (спрощення) конструкції шляхом модифікації вхідної частини канального відцентрового розпилювача та введення додаткових елементів, які забезпечують поліпшення (підвищення) монодисперсного складу крапель рідини, що розпилюється, а також спрощення конструкції розпилювального механізму. Поставлена задача вирішується тим, що в канальному відцентровому розпилювачі рідин, що містить циліндричний корпус з рівномірно розташованими по його периметру горизонтальними каналами з плівкоутворюючими поверхнями, елемент часткового перекриття каналів і кришку, згідно з корисною моделлю, елемент часткового перекриття каналів виконаний у вигляді вставки, розміщеної усередині циліндричного корпуса, з отворами, розташованими навпроти каналів. Форма внутрішньої поверхні вставки виконана конусною або у формі фрагмента поверхні обертання кривої 2-го порядку. Плівкоутворюючі поверхні каналів розташовані під кутом до радіальних площин циліндричного корпуса, або також тим, що стінки плівкоутворюючих поверхонь виконані криволінійними, з вигином в бік обертання циліндричного корпуса. Крім того, циліндричний корпус оснащений завихрювачами, а плівкоутворюючі поверхні каналів і поверхні отворів виконані з покриттям з надтвердих матеріалів, наприклад, на основі карбідів вольфраму, титану, танталу, хрому або матеріалів порошкової металургії. Пропонована конструкція забезпечує поліпшення якості розпилювання (однорідність розпилу) за рахунок введення перед входом в канали вставки, в якій перед кожним каналом виконано один або кілька отворів, розташованих в радіальній площині, причому витрата рідини через розпилювач визначається кількістю каналів, а також кількістю і розміром отворів у вставці перед кожним каналом. Вставка конструктивно може бути виконана як окремою деталлю, так і як одне ціле з корпусом, в якому розташовані канали. Форма внутрішньої поверхні вставки може бути циліндричною, конусною або фрагментом поверхні обертання кривої 2-го порядку. Оснащення циліндричного корпуса завихрювачами забезпечує більш ефективний впорядкований розподіл рідини на внутрішній поверхні вставки за рахунок рівномірного закручування і розподілу потоку рідини, тим самим забезпечуючи підвищення якості розпорошеної (диспергованої) рідини. Виконання плівкоутворюючих поверхонь під кутом до радіальної площини, в тому числі і криволінійними, з вигином в бік обертання циліндричного корпуса забезпечує більш ефективне утворення рівномірної плівки на плівкоутворюючих поверхнях, і тим самим забезпечує поліпшення якості рідини, що диспергується. Виконання плівкоутворюючих поверхонь каналів та поверхонь отворів з покриттям з надміцних матеріалів, 1 UA 107374 U 5 10 15 20 25 30 35 наприклад, на основі карбідів вольфраму, титану, танталу, хрому або матеріалів порошкової металургії забезпечує їх високу зносостійкість. Корисна модель пояснюється кресленнями на Фіг. 1, Фіг. 2, де зображені відповідно: Фіг. 1 канальний відцентровий розпилювач у горизонтальному перерізі, Фіг. 2 - вигляд зверху. Канальний відцентровий розпилювач складається з циліндричного корпуса 1 з щілинними каналами 2 з плівкоутворюючими поверхнями 3, з вихідними кромками 4, причому плівкоутворюючі поверхні 3 рівномірно розташовані або в радіальній площині або під кутом α до радіальної площини. Стінки плівкоутворюючих поверхонь 3 можуть бути виконані криволінійними, з вигином в бік обертання циліндричного корпуса. Нижня частина циліндричного корпуса 1 пов'язана з основою 5 розпилювача, причому корпус 1 і основа 5 можуть бути виконані як єдине ціле, так і скріплені між собою за допомогою гвинтів (не показано). Верхня частина циліндричного корпуса 1 захищена кришкою 6 за допомогою гвинтів 7. Основа 5 оснащена втулкою 8, яка жорстко закріплена на валу 9 за допомогою гайки 10. Втулка 8 циліндричного корпуса 1 оснащена завихрювачами 11. На валу 9 розташований пристрій 12 для подачі рідини через вхідний патрубок 13 по каналу 14 всередину циліндричного корпуса 1. Перед щілинними каналами 2 розташована вставка 15 з циліндричною, конусною внутрішньою поверхнею 16 або фрагментом поверхні обертання 2-го порядку та отворами 17, розташованими навпроти каналів 2. Вставка 15 закріплена на основі 5 будь-яким відомим способом, наприклад штифтами або за допомогою буртиків 18 на внутрішній поверхні кришки 6. Пропонований розпилювач працює таким чином. Циліндричний корпус 1 приводиться в обертальний рух від приводного пристрою (на кресленнях не показано). Рідина подається через вхідний патрубок 13 пристрою 12 по каналу 14 подачі рідини всередину циліндричного корпуса 1 на завихрювачі 11, в результаті взаємодії з якими рідина закручується, і під дією відцентрової сили рухається до вставки 15, де по внутрішній поверхні вставки 16, незалежно від її форми піднімається вгору. Через отвори 17 рідина надходить на плівкоутворюючі поверхні 3, щілинних каналів 2, на яких розтікається (перетворюється в тонку плівку), яка з вихідних кромок 4 каналів 2 виходить за межі розпилювача, де при взаємодії з повітряним середовищем розпорошується (диспергується). Дисперсний склад крапель визначається товщиною плівки, яка визначається витратою розпилюючої рідини, в'язкістю, поверхневим натягом рідини, а також кількістю і розмірами отворів 17 розташованих у вставці 15, довжиною щілинного каналу 2 (довжиною плівкоутворюючої поверхні 3) та кутом нахилу плівкоутворюючої поверхні 3 щілинного каналу 2 по відношенню до радіальної площини. Для регулювання ступеня дисперсності крапель і витрати рідини (залежно від в'язкості рідини, яка розпилюється), здійснюють заміну вставки 15 з іншою кількістю і розмірами отворів 17, для чого достатньо викрутити гвинти 7 кришки 6. Джерела інформації: 1. Пажи Д.Г., Корягин А.А., Ламм Э.Л. "Распыливающие устройства в химической промышленности". - М.: Химия, 1975. - 200 с. (стор.1626 рис. 81а). 2. Патент РФ № 2075349 на винахід, МПК В05ВЗ/02, публ. 20.03.1997 р. 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 1. Канальний відцентровий розпилювач рідин, що містить циліндричний корпус з рівномірно розташованими по його периметру горизонтальними каналами з плівкоутворюючими поверхнями, елемент часткового перекриття каналів і кришку, який відрізняється тим, що елемент часткового перекриття каналів виконаний у вигляді вставки, розміщеної усередині циліндричного корпуса, з отворами, розташованими навпроти каналів. 2. Канальний відцентровий розпилювач рідин за п. 1, який відрізняється тим, що плівкоутворюючі поверхні розташовані під кутом до радіальних площин циліндричного корпуса. 3. Канальний відцентровий розпилювач рідин за п. 1, який відрізняється тим, що стінки плівкоутворюючих поверхонь виконані криволінійними, з вигином в бік обертання циліндричного корпуса. 4. Канальний відцентровий розпилювач рідин за п. 1, який відрізняється тим, що внутрішня поверхня вставки виконана конусною або у формі фрагмента поверхні обертання кривої 2-го порядку. 5. Канальний відцентровий розпилювач рідин за п. 1, який відрізняється тим, що циліндричний корпус оснащений завихрювачами. 6. Канальний відцентровий розпилювач рідин за пп. 1-5, який відрізняється тим, що плівкоутворюючі поверхні каналів і поверхні отворів виконані з покриттям з надтвердих 2 UA 107374 U матеріалів, наприклад, на основі карбідів вольфраму, титану, танталу, хрому або матеріалів порошкової металургії. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3