ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ
CENTRIFUGAL FLUID SPRAYER

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.
Известен 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 [патент РФ №2334168].
К недостаткам данного центробежного распылителя следует отнести сложность конструкции, невысокое качество распыла и неравномерность распределения объемной плотности капель в объеме аппарата.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является центробежный распылитель, содержащий устройства загрузки, распылительную насадку, представляющую собой полый цилиндр, на боковой поверхности которого выполнены отверстия, расположенные горизонтальными рядами. На внешней поверхности распылительной насадки установлены конические тарелки [Пажи Д.Г. Распылители жидкостей. - М.: Химия, 1979, с.120, рис.111. 9б].
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, на боковой поверхности которой выполнены отверстия, расположенные горизонтальными рядами, распылительная насадка представляет собой усеченный конус, размещенный меньшим основанием вниз и диаметр отверстий в рядах увеличивается от нижнего ряда к верхнему.
На фиг.1 изображен центробежный распылитель жидкости.
На фиг.2 показан вид А.
Центробежный распылитель жидкости содержит распылительную насадку 1, устройство загрузки 2, отверстия 3, расположенные горизонтальными рядами. Вращение распылительной насадки производится от привода 4.
Центробежный распылитель работает следующим образом.
Подлежащая распылению жидкость или раствор поступает из устройства загрузки 2 во внутреннюю полость распылительной насадки 1, вращающейся от привода 4. Под действием центробежных сил жидкость поднимается по ее внутренней стенке, проходит через отверстия 3 в боковой поверхности и распыляется. При этом внутренняя поверхность жидкостного столба имеет цилиндрическую форму. С целью получения равномерного распределения концентрации жидкой фазы в орошаемом объеме распылительная насадка выполнена в виде усеченного конуса, размещенного меньшим основанием вниз. При такой форме распылительной камеры расстояние от оси вращения до отверстий увеличивается от нижнего ряда отверстий к верхнему. За счет увеличения давления жидкости на стенку от нижнего сечения к верхнему скорость истечения жидкости повышается, что приводит к возрастанию дальности полета струй и образованных при их распаде капель. Таким образом, частицы жидкости, вылетающие из нижнего ряда отверстий, движутся ближе к оси распылительной камеры, чем капли струй, вылетающих из отверстий, находящихся в следующем ряду. Такое расположение отверстий позволяет создавать разреженный поток с равномерной концентрацией капель во внутреннем объеме аппарата. Для получения монодисперсного распыла диаметр отверстий в рядах распылительной камеры увеличивается от нижнего ряда к верхнему. Это связано с тем, что с повышением скорости истечения жидкости уменьшается размер капель. Таким образом, в нижнем ряду, где имеет место наименьшая скорость истечения, размер отверстий выполнен минимальным. При таком размещении отверстий в распылителе, с одной стороны, будет иметь место равномерное в объеме аппарата размещение капель жидкости и, с другой, возможно достижение капель одного размера. Имея большую скорость истечения в верхней части распылителя, будет расти дальность полета струй и капель. Эта дальность уменьшается в аппарате сверху вниз. В то же время, как было сказано ранее, за счет сокращения размера отверстий диаметр капель уменьшаться не будет. Достижение равномерного распределения объемной плотности (концентрации) частиц приведет к повышению эффективности массо-теплообменных процессов и снижению энергозатрат.
Данный центробежный распылитель при простой конструкции позволяет получить монодисперсный распыл высокого качества с равномерным распределением капель по сечению аппарата.