РАЗБРЫЗГИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована при проектировании теплообменников смешивающего типа в металлургической и химической промышленности.
Известно разбрызгивающее устройство, представляющее собой цилиндрическую струйную форсунку (Труды ЦКТИ №288, СПб, 2002 г., стр. 105).
Недостатком известного устройства является невысокая эффективность разбрызгивания на низких нагрузках и большое гидравлическое сопротивление. Кроме того, работа форсунки на малых напорах воды может привести к попаданию пара в подводящую трубу и гидроударам в ней.
Известно разбрызгивающее устройство, представляющее собой форсунку в виде клапана, нагруженного пружиной (В.Г. Ермилов «Теплообменные аппараты и конденсационные установки», Л., Судостроение, 1969 г., стр. 146-148).
Недостатком этого известного устройства является ограниченная производительность форсунки, а также сниженная надежность из-за возможной поломки пружины.
Известно разбрызгивающее устройство компании «Stork», представляющее собой несколько пар упругих дисковых элементов с направляющими зубцами, зажатых шпилькам между распределительными кольцами (Егоров П.В. «Исследование и разработка водораспределительных устройств новых конструкций колонок термических деаэраторов для мощных энергоблоков», Дисс.… канд. техн. наук: 05.14.14, СПб, 2013 г., стр. 32-33 - Прототип).
Недостатком данного решения является неполный распыл воды на начальном участке струи, что снижает интенсивность теплообмена.
Заявленное решение обеспечивает интенсивный распыл воды на мелкие капли, благодаря чему увеличивается поверхность теплообмена, что позволяет повысить эффективность теплообмена между водой и паром, и, следовательно, уменьшить габариты теплообменников смешивающего типа - прямоконтактных конденсаторов, деаэраторов, подогревателей низкого и высокого давления, выпарных установок различного назначения и опреснителей.
Предложено разбрызгивающее устройство, включающее корпус с фланцами, соединенными шпильками, распределительными кольцами с отверстиями и упругими дисковыми элементами с направляющими зубцами, отогнутыми к внутренней стороне упругих дисковых элементов, при этом устройство дополнительно снабжено промежуточными кольцами, установленными между распределительными кольцами, причем упругие дисковые элементы зажаты шпильками между распределительными и промежуточными кольцами, а направляющие зубцы повернуты под углом к вертикальной оси разбрызгивающего устройства.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображено разбрызгивающее устройство в разрезе, на фиг.2, вид А по фиг.1 - пара упругих дисковых элементов с направляющими зубцами.
Разбрызгивающее устройство включает корпус 1 с фланцами 2, соединенными шпильками 3, распределительными кольцами 4 с отверстиями 5 и промежуточными кольцами 6, расположенными между фланцами 2, и упругими дисковыми элементами 7 с направляющими зубцами 8. Упругие дисковые элементы 7 зажаты шпильками 3 по внутренней окружности между распределительными 4 и промежуточными 6 кольцами. Направляющие зубцы 8 отогнуты к внутренней стороне упругих дисковых элементов 7, а также дополнительно повернуты к вертикальной оси разбрызгивающего устройства.
Разбрызгивающее устройство работает следующим образом. Вода поступает в корпус 1 и под действием напора подается между упругими дисковыми элементами 7 через отверстия 5 в распределительных кольцах 4 на направляющие зубцы 8. Обтекая направляющие зубцы 8, вода вначале отклоняется от горизонтальной оси вверх или вниз и далее относительно вертикальной оси на угол поворота зубцов 8. Это приводит к образованию вихрей в потоке воды вследствие появления неравномерного профиля скоростей в струе воды, что способствует интенсивному дроблению струй на капли. Дробление струй на капли увеличивает поверхность теплообмена и способствует интенсивному нагреву воды, а наличие промежуточных колец 6 позволяет обеспечить необходимое расстояние между парами упругих дисковых элементов 7, тем самым обеспечить оптимальные характеристики с точки зрения теплообмена.