ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ
CENTRIFUGAL FLUID SPRAYER

Предлагаемое изобретение предназначено для распыления жидкостей в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Наиболее целесообразно использование центробежного распылителя жидкости при проведении процесса высушивания растворов, при организации реакционных и массообменных процессов.
Известна центробежная форсунка, содержащая устройство подачи жидкости, корпус, расположенный внутри корпуса приводной вал, соединенный с распылительной камерой криволинейной формы [Патент РФ №2240474].
К недостаткам данной форсунки следует отнести невысокое качество распыла и неравномерность распределения объемной плотности капель в образуемом потоке.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является центробежный распылитель, содержащий устройства загрузки, распылительную насадку с внутренней камерой, в которой с помощью фланцев закреплены сменные сопловые трубки с цилиндрическими каналами. В распылительной насадке закреплены, по крайней мере, три радиальные цилиндрические сменные сопловые трубки, во внутреннюю полость которых вставлены свободно спиральные стержни с возможностью вращения вокруг своей оси за счет подшипниковых опор, расположенных по обоим концам спиральных стержней и закрепленных во внутренней полости трубок. Сменные сопловые трубки и спиральные стержни выполнены из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира [Патент РФ №2334168].
К недостаткам данного центробежного распылителя следует отнести сложность конструкции, невысокое качество распыла и неравномерность распределения объемной плотности капель в объеме аппарата.
Задачей данного изобретения является создание центробежного распылителя жидкости, имеющего высокое качество распыла, позволяющего получить разреженный поток с равномерным распределением объемной плотности капель в аппарате для задач химической и других отраслей промышленности.
Поставленная задача достигается тем, что в центробежном распылителе жидкости, содержащем устройство загрузки, распылительную насадку, в которой размещены сопловые трубки с каналами, сопловые трубки расположены горизонтальными рядами и их длина в рядах меняется от нижнего ряда к верхнему, причем каналы в сопловых трубках имеют переменную в сечении форму - от цилиндрической в месте крепления трубок к распылительной насадке к прямоугольной на краю.
На фиг.1 изображен центробежный распылитель жидкости.
На фиг.2 показано сечение А-А сопловой трубки.
На фиг.3 показано сечение Б-Б сопловой трубки.
Центробежный распылитель жидкости содержит распылительную насадку 1, устройство загрузки 2, сопловые трубки 3, имеющие внутренние каналы переменной формы 4. Сопловые трубки расположены горизонтальными рядами. Для вращения распылительной насадки установлен привод 5.
Центробежный распылитель работает следующим образом.
Подлежащая распылению жидкость поступает из устройства загрузки 2 во внутреннюю полость распылительной насадки 1, вращающейся от привода 5. Под действием центробежных сил жидкость поднимается по ее внутренней стенке, проходит через каналы 4 в сопловых трубках 3 и распыляется. Для обеспечения равномерного распределения концентрации жидкой фазы в орошаемом объеме длина сопловых трубок в рядах увеличивается от нижнего ряда к верхнему. При этом с увеличением длины трубки скорость течения в ней жидкости повышается, что приводит к возрастанию дальности полета образованных капель. Таким образом, частицы жидкости, вылетающие из нижнего ряда сопловых трубок, движутся ближе к оси распылительной насадки, чем капли, распыляемые сопловыми трубками, находящимися в следующем ряду. Такое расположение и длина сопловых трубок позволяет создавать разреженный поток с равномерной концентрацией капель во внутреннем объеме корпуса. Каналы в сопловых трубках в сечении имеют переменную форму - от цилиндрической в месте присоединения к распылительной насадке к прямоугольной в месте истечения струи. Благодаря такому исполнению каналов непрерывно меняется не только скорость жидкости, но и структура потока. За счет турбулизации жидкости в каналах происходит, во-первых, ее ускорение от начала течения к концу, и, во-вторых, за счет исполнения в конце прямоугольного участка имеет место расширение факела распыла. Последнее повышает дисперсный объем жидкости в аппарате и уменьшает размер частиц - капель. За счет присутствия кориолисовых сил прижатия жидкости к стенке в прямоугольной части происходит уменьшение толщины слоя, что приводит, как сказано выше, к расширению струи и сокращению размеров капель.
Данный центробежный распылитель при простой конструкции позволяет получить монодисперсный распыл высокого качества с равномерным распределением капель по сечению аппарата.