RU105598U1

RU105598U1 - POROUS ELEMENT SPRAY

Info

Publication number: RU105598U1
Application number: RU2011101135/05U
Authority: RU
Inventors: Александр Юрьевич Андрюшкин
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2011-06-20

Abstract

1. Распылитель с пористым элементом, содержащий корпус с осью симметрии, установленный в корпусе с возможностью вращения вокруг оси симметрии патрубок с каналом для подачи жидкости, отличающийся тем, что с одной стороны корпуса на патрубке установлен пористый элемент в виде тела вращения с внутренней полостью, сообщающейся с каналом для подачи жидкости в патрубке, в корпусе выполнена охватывающая патрубок коллекторная полость, в корпусе выполнено соединенное с коллекторной полостью отверстие для подачи газа, на корпусе расположено охватывающее пористый элемент по крайней мере одно сопло, соединенное с коллекторной полостью. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на корпусе расположено охватывающее пористый элемент сопло в виде кольцевой щели. ! 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на корпусе расположены охватывающие пористый элемент сопла в виде цилиндрических отверстий. ! 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на корпусе расположены охватывающие пористый элемент сопла в виде конуса, расширяющегося в направлении истечения газа. 1. A spray with a porous element, comprising a housing with an axis of symmetry, mounted in the housing for rotation around the axis of symmetry of the nozzle with a channel for supplying liquid, characterized in that on one side of the housing on the nozzle there is a porous element in the form of a body of revolution with an internal cavity, communicating with the fluid supply channel in the nozzle, a collector cavity enclosing the nozzle is made in the housing, a gas supply opening connected to the collector cavity is made, an enclosure is located on the housing yvayuschee porous element, at least one nozzle connected to the collector cavity. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the nozzle in the form of an annular gap is located around the porous element. ! 3. The device according to claim 1, characterized in that on the body are located covering the porous element of the nozzle in the form of cylindrical holes. ! 4. The device according to claim 1, characterized in that on the body are located covering the porous element of the nozzle in the form of a cone, expanding in the direction of gas flow.

Description

Полезная модель относится к области распыления жидкостей и может быть использована в химической, металлургической, лакокрасочной промышленности, в частности, при распыливании воды, топлив, дезинфицирующих составов и т.п.The utility model relates to the field of spraying liquids and can be used in the chemical, metallurgical, paint and varnish industries, in particular, when spraying water, fuels, disinfectants, etc.

Известно устройство по авторскому свидетельству СССР №738679 «Центробежный распылитель», содержащее корпус, размещенный в нем диспергатор с диспергирующим элементом и патрубки для подвода и отвода компонентов, при этом с целью упрощения конструкции распылителя и интенсификации процесса массообмена за счет повышения степени дисперсности распыла, диспергирующий элемент выполнен из абразивного материала с зернистостью составляющих его абразивных порошков от одного до двух тысяч пятисот микрон.A device is known according to USSR author's certificate No. 738679 "Centrifugal atomizer", comprising a housing, a dispersant disposed therein with a dispersing element and nozzles for supplying and removing components, with the aim of simplifying the design of the atomizer and intensifying the mass transfer process by increasing the degree of dispersion of the dispersion, dispersing the element is made of abrasive material with a grain size of its constituent abrasive powders from one to two thousand five hundred microns.

Недостатком известного устройства по авторскому свидетельству СССР №738679 является недостаточная эффективность диспергирования, так как дисперсность капель определяется зернистостью абразивного материала, из которого выполнен патрубок.A disadvantage of the known device according to USSR author's certificate No. 738679 is the lack of dispersion efficiency, since the dispersion of the droplets is determined by the granularity of the abrasive material from which the pipe is made.

Известно устройство по авторскому свидетельству СССР №937031 «Центробежный распылитель», принятое в качестве ближайшего аналога, содержащее диспергирующий пористый элемент в виде полого тела вращения, расположенные по его торцам крышки, одна из которых соединена с приводом вращения, и патрубок подачи жидкости, при этом с целью повышения эффективности распыления загрязненной жидкости и упрощения конструкции, вторая крышка соединена с патрубком подачи жидкости и расположена с зазором к торцу пористого элемента, при этом выходной конец патрубка размещен в полости пористого элемента с зазором к его внутренним стенкам.A device is known according to USSR author's certificate No. 937031 "Centrifugal atomizer", adopted as the closest analogue, containing a dispersing porous element in the form of a hollow body of revolution, located at its ends of the lid, one of which is connected to the rotation drive, and a fluid supply pipe, while in order to increase the efficiency of spraying contaminated liquid and simplify the design, the second cover is connected to the fluid supply pipe and is located with a gap to the end of the porous element, while the output end felling placed in the cavity of the porous member with a gap to its inner walls.

Недостатком известного устройства по авторскому свидетельству СССР №937031 является низкая эффективность диспергирования жидкости, так как наличие зазора между второй крышкой и торцом пористого элемента приводит к образованию крупных капель.A disadvantage of the known device according to USSR author's certificate No. 937031 is the low dispersion efficiency of the liquid, since the presence of a gap between the second cover and the end face of the porous element leads to the formation of large droplets.

Перед заявляемой полезной моделью поставлена задача получения капель высокой дисперсности (капель малых размеров).The claimed utility model has the task of obtaining droplets of high dispersion (droplets of small sizes).

Поставленная задача в заявляемой полезной модели решается за счет того, что распылитель с пористым элементом содержит корпус с осью симметрии, установленный в корпусе с возможностью вращения вокруг оси симметрии патрубок с каналом для подачи жидкости, при этом с одной стороны корпуса на патрубке установлен пористый элемент в виде тела вращения с внутренней полостью, сообщающейся с каналом для подачи жидкости в патрубке, в корпусе выполнена охватывающая патрубок коллекторная полость, в корпусе выполнено соединенное с коллекторной полостью отверстие для подачи газа, на корпусе расположено охватывающее пористый элемент по крайней мере одно сопло, соединенное с коллекторной полостью.The problem in the claimed utility model is solved due to the fact that the atomizer with a porous element comprises a body with an axis of symmetry mounted in the body with the possibility of rotation around the axis of symmetry of the nozzle with a channel for supplying fluid, while on one side of the body on the nozzle a porous element is installed in in the form of a body of revolution with an internal cavity communicating with the channel for supplying fluid in the nozzle, a collector cavity enclosing the nozzle is made in the housing, the housing is connected to the collector strips at least one nozzle connected to the collector cavity.

На корпусе может быть расположено охватывающее пористый элемент сопло в виде кольцевой щели.An annular nozzle in the form of an annular gap may be located on the housing.

На корпусе могут быть расположены охватывающие пористый элемент сопла в виде цилиндрических отверстий.Cylindrical holes in the form of cylindrical openings can be arranged on the housing.

На корпусе могут быть расположены охватывающие пористый элемент сопла в виде конуса, расширяющегося в направлении истечения газа.A nozzle in the form of a cone expanding in the direction of gas outflow can be located on the housing.

Заявленная полезная модель отличается от известного технического решения по авторскому свидетельству СССР №937031 тем, что с одной стороны корпуса на патрубке установлен пористый элемент в виде тела вращения с внутренней полостью, сообщающейся с каналом для подачи жидкости в патрубке, в корпусе выполнена охватывающая патрубок коллекторная полость, в корпусе выполнено соединенное с коллекторной полостью отверстие для подачи газа, на корпусе расположено охватывающее пористый элемент по крайней мере одно сопло, соединенное с коллекторной полостью.The claimed utility model differs from the well-known technical solution according to USSR author's certificate No. 937031 in that a porous element in the form of a body of revolution with an internal cavity communicating with the fluid supply channel in the pipe is installed on the pipe side on one side of the housing, and a collector cavity surrounding the pipe is made in the body , a gas supply hole connected to the collector cavity is made in the body, at least one nozzle is connected that covers the porous element and connected to the collector the cavity.

Указанное отличие позволило получить технический результат, а именно, обеспечило получение капель высокой дисперсности.The indicated difference made it possible to obtain a technical result, namely, it ensured the production of droplets of high dispersion.

На фиг.1 представлен продольный разрез распылителя с пористым элементом, расположено сопло в виде кольцевой щели.Figure 1 shows a longitudinal section of a spray with a porous element, a nozzle in the form of an annular gap.

На фиг.2 представлен вид на распылитель по стрелке А фиг.1.Figure 2 presents a view of the spray in the direction of arrow A of figure 1.

На фиг.3 представлен продольный разрез распылителя с пористым элементом, расположено шесть дозвуковых сопел в виде цилиндрических отверстий.Figure 3 presents a longitudinal section of a spray with a porous element, there are six subsonic nozzles in the form of cylindrical holes.

На фиг.4 представлен вид на распылитель по стрелке А фиг.3.FIG. 4 is a view of the spray gun in arrow A of FIG. 3.

На фиг.5 представлен продольный разрез распылителя с пористым элементом, расположено шесть сверхзвуковых сопел в виде конуса, расширяющегося в направлении истечения газа.Figure 5 shows a longitudinal section of a nozzle with a porous element, six supersonic nozzles are arranged in the form of a cone expanding in the direction of gas outflow.

На фиг.6 представлен вид на распылитель по стрелке А фиг.5.FIG. 6 is a view of the spray gun in arrow A of FIG. 5.

Распылитель с пористым элементом (фиг.1, 2) содержит корпус 1 с осью 2 симметрии, установленный в корпусе 1 с возможностью вращения вокруг оси 2 симметрии патрубок 3 с каналом 4 для подачи жидкости, при этом с одной стороны корпуса 1 на патрубке 3 установлен пористый элемент 5 в виде тела вращения с внутренней полостью 6, сообщающейся с каналом 4 для подачи жидкости в патрубке 3, в корпусе 1 выполнена охватывающая патрубок 3 коллекторная полость 7, в корпусе 1 выполнено соединенное с коллекторной полостью 7 отверстие 8 для подачи газа, на корпусе 1 расположено охватывающее пористый элемент 5 по крайней мере одно сопло 9, соединенное с коллекторной полостью 7.The spray with a porous element (1, 2) contains a housing 1 with an axis of symmetry 2 mounted in the housing 1 with the possibility of rotation around the axis of symmetry 2 of the pipe 3 with a channel 4 for supplying fluid, while on one side of the body 1 on the pipe 3 is installed a porous element 5 in the form of a body of revolution with an internal cavity 6 communicating with the fluid supply channel 4 in the pipe 3, a collector cavity 7 covering the pipe 3 is made in the housing 1, a gas supply hole 8 connected to the collector cavity 7 is made, on housing 1 position At least one nozzle 9 enclosing the porous element 5 is connected to the collector cavity 7.

Распылитель с пористым элементом работает следующим образом. Жидкость подают во внутреннюю полость 6 пористого элемента 5 по каналу 4 в патрубке 3. Пористый элемент 5 изготавливают из порошков спеканием, из вспененных пластмасс, из различных перфорированных материалов. Патрубок 3 имеет возможность вращения вокруг оси 2 симметрии корпуса 1. Под действием центробежной силы жидкость из внутренней полости 6 устремляется к пористому элементу 5. Проникая в поры пористого элемента 5, жидкость разделяется на множество отдельных струй, которые движутся от оси 2 симметрии корпуса 1 в радиальном направлении. Струи жидкости истекают из пор пористого элемента 5 и распадаются на множество мельчайших капель. Дисперсность капель определяется диаметром пор в пористом элементе 5 и скоростью вращения со патрубка 3. Газ подают через выполненное в корпусе 1 отверстие 8 в коллекторную полость 7. Распределяясь в коллекторной полости 7, газ истекает через сопла 9, охватывающие вращающийся патрубок 3 с пористым элементом 5. Образовавшиеся при истечении из пористого элемента 5 капли жидкости попадают в поток газа, истекающий из сопел 9. В потоке газа капли дробятся на более мелкие, что значительно повышает дисперсность капель. Дисперсность капель зависит от следующих параметров: скорость вращения ω патрубка 3, размер пор в пористом элементе 5, скорость истечения газа из сопел 9, соотношение объемного расхода жидкости и газа. Для увеличения дисперсности капель следующие параметры должны увеличиваться: скорость вращения ω патрубка 3, скорость истечения газа из сопел 9, расход газа; размер пор в пористом элементе 5 должен уменьшатся. Увеличивая скорость истечения газа из сопел 9, можно значительно повысить дисперсность капель при постоянном расходе газа. При дозвуковых скоростях истечения газа сопло 9 выполняют в виде кольцевой щели (фиг.1, 2), также сопла 9 выполняют в виде цилиндрических отверстий (фиг.3, 4). При сверхзвуковых скоростях истечения сопла 9 выполняют в виде сопла Лаваля или в виде конуса, расширяющегося в направлении истечения газа (фиг.5, 6). При сверхзвуковой скорости истечения газа возникают скачки уплотнения. Вылетевшие из пористого элемента 5 капли, попадая на скачок уплотнения, подвергаются интенсивному силовому воздействию и распадаются на множество мельчайших капель. Поэтому применение сверхзвуковых сопел 9 позволяет резко повысить дисперсность капель.A spray with a porous element operates as follows. The liquid is fed into the inner cavity 6 of the porous element 5 through the channel 4 in the pipe 3. The porous element 5 is made from sintering powders, from foamed plastics, from various perforated materials. The pipe 3 has the ability to rotate around the axis of symmetry 2 of the housing 1. Under the action of centrifugal force, the fluid from the inner cavity 6 rushes to the porous element 5. Penetrating into the pores of the porous element 5, the liquid is divided into many separate jets that move from the axis of symmetry 2 of the housing 1 in radial direction. The jets of fluid flow from the pores of the porous element 5 and break up into many tiny drops. The dispersion of the droplets is determined by the diameter of the pores in the porous element 5 and the speed of rotation from the nozzle 3. Gas is supplied through a hole 8 made in the housing 1 into the collector cavity 7. Distributing in the collector cavity 7, the gas flows through nozzles 9 covering the rotating nozzle 3 with the porous element 5 The liquid droplets formed during the outflow from the porous element 5 fall into the gas stream flowing from the nozzles 9. In the gas stream, the droplets are crushed into smaller ones, which significantly increases the dispersion of the droplets. The dispersion of the droplets depends on the following parameters: the rotation speed ω of the nozzle 3, the pore size in the porous element 5, the rate of gas outflow from the nozzles 9, the ratio of the volumetric flow rate of liquid and gas. To increase the dispersion of droplets, the following parameters should increase: the rotation speed ω of the nozzle 3, the gas outflow rate from the nozzles 9, the gas flow rate; the pore size in the porous element 5 should decrease. By increasing the rate of gas outflow from nozzles 9, one can significantly increase the dispersion of droplets at a constant gas flow rate. At subsonic gas flow rates, the nozzle 9 is made in the form of an annular gap (Fig. 1, 2), also the nozzle 9 is made in the form of cylindrical holes (Fig. 3, 4). At supersonic velocities, the outflow of the nozzle 9 is performed in the form of a Laval nozzle or in the form of a cone expanding in the direction of the outflow of gas (FIGS. 5, 6). At supersonic gas outflow velocities, shock waves occur. 5 drops flying out of the porous element, falling on the shock wave, are subjected to intense force and break up into many tiny drops. Therefore, the use of supersonic nozzles 9 can dramatically increase the dispersion of droplets.

Полезная модель позволила получить технический результат, а именно, обеспечила получение капель высокой дисперсности.The utility model made it possible to obtain a technical result, namely, it ensured the production of droplets of high dispersion.

Claims

1. A spray with a porous element, comprising a housing with an axis of symmetry, mounted in the housing for rotation around the axis of symmetry of the nozzle with a channel for supplying liquid, characterized in that on one side of the housing on the nozzle there is a porous element in the form of a body of revolution with an internal cavity, communicating with the fluid supply channel in the nozzle, a collector cavity enclosing the nozzle is made in the housing, a gas supply opening connected to the collector cavity is made, an enclosure is located on the housing yvayuschee porous element, at least one nozzle connected to the collector cavity.

2. The device according to claim 1, characterized in that the nozzle in the form of an annular gap is located around the porous element.

3. The device according to claim 1, characterized in that on the body are located covering the porous element of the nozzle in the form of cylindrical holes.

4. The device according to claim 1, characterized in that on the body are located covering the porous element of the nozzle in the form of a cone, expanding in the direction of gas flow.