УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТЕЙ
ULTRASONIC FLUID SPRAYER

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для распыления жидкостей и растворов, и может быть использовано для работы в устройствах распылительной сушки, а также в различных отраслях пищевой, фармацевтической, нефтяной и химической промышленности.
Известен ультразвуковой распылитель для жидкостей, содержащий ультразвуковой излучатель с концентратором и соосно с зазором охватывающую концентратор полую цилиндрическую втулку, выполненную по крайней мере с одним каналом для подвода жидкой среды, на внутренней поверхности цилиндрической втулки выполнена кольцевая проточка, сообщенная, по меньшей мере, с одним радиальным каналом [патент РФ №2088343, кл. В05В 17/06, опубл. 27.08.1997].
Известный ультразвуковой распылитель не позволяет селективно разделять распыленные частицы жидкости, унося в общем потоке весь спектр частиц.
К тому же, малоразмерные каналы данного устройства не застрахованы от закупорки при использовании вязких жидкостей.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является ультразвуковой распылитель жидкостей, включающий ультразвуковой излучатель и смесительную камеру с входными патрубками для подвода жидкости и транспортирующего газа и выходным патрубком для отбора золя распыляемой жидкости [патент РФ №2119390, кл. В05В 17/06, опубл. 27.09.1998].
Известный распылитель содержит ультразвуковой преобразователь с концентратором, на торце которого установлен распылитель жидкостей, выполненный в виде смесительной камеры с входным патрубком для подвода жидкости и транспортирующего газа и выходным патрубком для отбора аэрозоля распыляемой жидкости, причем и смесительная камера и выполненный заодно с ней выходной патрубок активированы ультразвуком.
Недостатком известного распылителя является отсутствие в нем условий для селекции высокодисперсной части распыленных частиц и поэтому вся масса частиц различного размера увлекается воздушным потоком в выходной патрубок. А при использовании более вязких жидкостей остается еще и опасность закупорки выходного малоразмерного патрубка.
Задачей, решаемой данным изобретением, является повышение эффективности распылителя за счет создания условий для разделения по размеру частиц распыленной жидкости.
Поставленная задача решается тем, что в ультразвуковом распылителе жидкостей, включающем ультразвуковой излучатель и смесительную камеру с входными патрубками для подвода жидкости и транспортирующего газа и выходным патрубком для отбора золя распыляемой жидкости, ультразвуковой излучатель установлен на дне смесительной камеры, патрубок транспортирующего газа расположен в верхней части камеры и снабжен вентилятором, патрубок подвода жидкости расположен в нижней части камеры, а выходной патрубок для отбора золя распыляемой жидкости расположен в верхней части камеры напротив патрубка транспортирующего газа, снабжен ограничительной пластиной, повторяющей конфигурацию сечения патрубка и установленной в нижней его части с возможностью регулирования пластины по высоте относительно потока золя.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого ультразвукового распылителя.
На фиг. 2 - вид А-А фиг. 1.
Ультразвуковой распылитель содержит смесительную камеру 1, на дне которой установлен пьезокерамический ультразвуковой излучатель 2. Смесительная камера 1 имеет входные патрубки для подвода жидкости 3 и транспортирующего газа 4 и выходной патрубок 5 для отбора золя распыляемой жидкости. Патрубок транспортирующего газа 4 расположен в верхней части камеры 1 и снабжен вентилятором 6. Патрубок подвода жидкости 3 расположен в нижней части камеры. Выходной патрубок 5 для отбора золя распыляемой жидкости расположен в верхней части камеры 1 напротив патрубка транспортирующего газа 4, снабжен ограничительной пластиной 7, повторяющей конфигурацию сечения патрубка 5 и установленной в нижней его части с возможностью регулирования пластины 5 по высоте относительно потока золя.
Устройство работает следующем образом.
Эмульсия для распыления на мелкодисперсные частицы через патрубок подачи 3 подается насосом (на чертеже не показан) в камеру распыления 1. При воздействии ультразвукового пьезокерамического излучателя 2 на частоте 1,7 МГц, расположенного на ее дне, образуется фонтан частиц эмульсии с дисперсией вплоть до тумана, в котором происходит распределение по высоте фонтана этих частиц по массе и размерам под действием силы гравитации. Чем выше располагаются частицы, тем они мельче. Таким образом, сдувая верхнюю часть фонтана горизонтальным воздушным потоком, создаваемым вентилятором 6, в сторону выходного патрубка 5 с поперечно установленной в нем ограничительной пластиной 7, регулируемой по высоте, происходит отсечка верхней части фонтана и, тем самым, обеспечивается селективный отбор частиц высокодисперсной части частиц фонтана с последующей подачей в камеру сушки 8 с горячим воздухом. Оставшиеся в камере распыления 1 частицы фонтана под действием сил гравитации, оседая, возвращаются обратно в эмульсию на повторное распыление. Есть также возможность изменять распределение частиц по высоте фонтана регулировкой интенсивности ультразвукового излучения.
Предлагаемый ультразвуковой распылитель позволяет повысить эффективность распылителя за счет создания условий для разделения по размеру частиц распыленной жидкости для дальнейшей ее сушки с получением готового продукта в виде порошка с однородной дисперсией 1-4 мкм.