УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ ГАЗОМ

Полезная модель относится к области распыления жидкостей и может быть использована в химической, металлургической, лакокрасочной промышленности, в частности для целей пожаротушения.
Известно «Устройство для распыления жидкости в газовой среде с образованием газокапельной струи с высокой кинетической энергией» по патенту РФ на изобретение №2317837, МПК A62C 35/02, 2008 года, содержащее выпускное газожидкостное сопло, соединенное с камерой смешения газа и жидкости таким образом, что выходное отверстие камеры смешения совпадает с входным отверстием выпускного газожидкостного сопла, а камера смешения соединена магистралями с емкостями для жидкости и сжатого газа, а выходная оконечность газовой магистрали выполнена в виде газодинамического сопла, и газовая магистраль расположена коаксиально внутри жидкостной магистрали, выходное отверстие жидкостной магистрали образует входное отверстие камеры смешения, расположенное соосно выходному отверстию камеры и газожидкостному соплу, а клапан с малым динамическим сопротивлением установлен между входным и выходным отверстиями камеры смешения и обеспечивает одновременное открытие/закрытие как жидкостной, так и газовой магистрали, при этом выходное отверстие конфузора газожидкостного сопла цилиндрической трубкой, коаксиальной соплу, с диаметром, равным критическому диаметру сопла, а на выходе газодинамического сопла, коаксиально ему расположен излучатель Гартмана.
Недостатком известного устройства является низкая эффективность диспергирования жидкости, так как колебания газа, создаваемые излучателем Гартмана, не приводят к значительному изменению дисперсности капель распыляемой жидкости.
Известен «Высокодисперсный распылитель» по патенту РФ на полезную модель №40217, МПК B05B 7/04, 2004 года, принятый в качестве ближайшего аналога, состоящий из канала подачи газа, выполненного в виде трубопровода, на выходе которого стенки вначале сужаются, а затем сразу расширяются по закону классического сопла Лаваля, канала подачи распыляемой жидкости, выполненного в виде трубопровода с конусным сужением на выходе и проходящего по центральной продольной оси канала подачи газа, при этом выход канала подачи распыляемой жидкости установлен на центральной продольной оси канала подачи газа в точке наибольшего сужения сопла Лаваля таким образом, что распыляемая жидкость подается в данную точку сопла Лаваля соосно и однонаправлено с движением воздушной струи в канале подачи газа.
Недостатком известного устройства является низкая эффективность диспергирования жидкости, так как взаимодействие струи жидкости, истекающей из трубопровода с конусным сужением на выходе, и потока газа, охватывающего эту струю жидкости, не приводит к получению капель высокой дисперсности (капель малых размеров).
Перед заявляемой полезной моделью поставлена задача получения капель высокой дисперсности (капель малых размеров).
Поставленная задача в заявляемой полезной модели решается за счет того, что устройство для распыления жидкости газом содержит корпус с газовым каналом, на выходе из которого выполнено сверхзвуковое сопло, состоящее из сужающейся в начале дозвуковой части и затем расширяющейся сверхзвуковой части, на корпусе установлены штуцер с каналом подвода жидкости и патрубок с каналом подвода газа в газовый канал, при этом в газовом канале, соосно сверхзвуковому соплу, установлена вихревая камера, выходное отверстие которой находится в дозвуковой части сверхзвукового сопла, в вихревой камере с противоположной стороны от ее выходного отверстия тангенциально расположен один или более канал ввода жидкости, сообщающийся с каналом подвода жидкости.
Заявленная полезная модель отличается от известного технического решения по патенту РФ на полезную модель №40217 тем, что в газовом канале, соосно сверхзвуковому соплу, установлена вихревая камера, выходное отверстие которой находится в дозвуковой части сверхзвукового сопла, в вихревой камере с противоположной стороны от ее выходного отверстия тангенциально расположен один или более канал ввода жидкости, сообщающийся с каналом подвода жидкости.
Указанное отличие позволило получить технический результат, а именно, обеспечило получение капель высокой дисперсности.
На фиг.1 представлен продольный разрез устройства для распыления жидкости газом.
На фиг.2 представлен разрез устройства по А-А фиг.1.
Устройство для распыления жидкости газом (фиг.1) содержит корпус 1 с газовым каналом 2, на выходе из которого выполнено сверхзвуковое сопло 3, состоящее из сужающейся в начале дозвуковой части 4 и затем расширяющейся сверхзвуковой части 5, на корпусе 1 установлены штуцер 6 с каналом 7 (фиг.2) подвода жидкости и патрубок 8 с каналом 9 подвода газа в газовый канал 2, при этом в газовом канале 2, соосно сверхзвуковому соплу 3, установлена вихревая камера 10, выходное отверстие 11 которой находится в дозвуковой части 4 сверхзвукового сопла 3, в вихревой камере 10 с противоположной стороны от ее выходного отверстия 11 тангенциально расположен один или более канал 12 ввода жидкости, сообщающийся с каналом 7 подвода жидкости.
Устройство для распыления жидкости газом работает следующим образом. Газ подают под давлением через патрубок 8 с каналом 9 подвода газа в газовый канал 2 корпуса 1. Из газового канала 2 газ истекает через сверхзвуковое сопло 3, разгоняясь до сверхзвуковой скорости сначала в сужающейся дозвуковой части 4, а затем в расширяющейся сверхзвуковой части 5. Распыляемую жидкость подают через штуцер 6 с каналом 7 подвода жидкости к тангенциально расположенному в вихревой камере 10 каналу 12 ввода жидкости. Вихревая камера 10 расположена соосно сверхзвуковому соплу 3, выходное отверстие 11 вихревой камеры 10 находится в сужающейся дозвуковой части 4 сверхзвукового сопла 3. Жидкость внутри вихревой камеры 10 получает интенсивное вращательное движение и истекает из выходного отверстия 11 вихревой камеры 10 в виде конической пленки. Пленка жидкости попадает в разгоняющийся поток газа и подвергается интенсивному аэродинамическому воздействию, приводящему к распаду пленки жидкости на крупные капли. В результате взаимодействия пленки жидкости и потока газа формируется газожидкостный поток, истекающий из сверхзвукового сопла 3. Двигаясь в ускоряющемся потоке газа, крупные капли дробятся на мелкие капли, что значительно повышает их дисперсность.
Полезная модель позволила получить технический результат, а именно, обеспечила получение капель высокой дисперсности.