RU100922U1 - PNEUMATIC EXTERNAL MIXING INJECTOR - Google Patents

Abstract

1. Пневматическая форсунка, содержащая корпус с центральной трубкой, фиксируемой и центрируемой винтами, съемный диск, штуцер для подвода распыляющего воздуха, расположенный относительно корпуса тангенциально, сопло для истечения жидкости, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена дефлектором, закрепленным в нижней части центральной трубки, который выполнен в виде усеченного конуса, на внешней боковой поверхности, по всей его длине, образованы три наплыва, расположенные на равном расстоянии друг от друга, толщина которых соответствует 0,5÷1,0 зазора, образованного между дефлектором и соплом. ! 2. Пневматическая форсунка по п.1, отличающаяся тем, что центральная трубка выполнена из сборно-разборных элементов. ! 3. Пневматическая форсунка по п.1, отличающаяся тем, что наплывы на сопле образованы на его внутренней поверхности. 1. A pneumatic nozzle comprising a housing with a central tube fixed and centered by screws, a removable disk, a nozzle for supplying atomizing air, located relative to the housing tangentially, a nozzle for fluid outflow, characterized in that it is further provided with a deflector fixed in the lower part of the Central tube , which is made in the form of a truncated cone, on the outer lateral surface, along its entire length, three influxes are formed, located at an equal distance from each other, the thickness of which corresponds to tvuet 0.5 ÷ 1.0 of the gap formed between the deflector and nozzle. ! 2. The pneumatic nozzle according to claim 1, characterized in that the central tube is made of collapsible elements. ! 3. The pneumatic nozzle according to claim 1, characterized in that the flows on the nozzle are formed on its inner surface.

Description

Полезная модель относится к технике распыления жидкости и может применяться для распыления жидких агрессивных химических растворов в распылительных сушилках.The invention relates to a liquid spraying technique and can be used to spray aggressive liquid chemical solutions in spray dryers.

Диспергирование жидкости сжатым воздухом может быть использовано в тепло-массообменных аппаратах, например сушилках, испарителях и при обеспыливании. В многочисленных вариантах конструкций пневматических форсунок, основанных на процессе взаимодействия между газовым и жидкостным потоком, должны быть обеспечены приемлемые параметры распыливаемой жидкости при минимальной подводимой энергии распыливающего агента.Dispersing a liquid with compressed air can be used in heat and mass transfer devices, such as dryers, evaporators and dust removal. In numerous designs of pneumatic nozzles based on the process of interaction between gas and liquid flow, acceptable parameters of the sprayed liquid should be provided with the minimum input energy of the spraying agent.

Опытная эксплуатация пневматических форсунок для диспергирования вязкой и быстро карамелизующейся жидкости, обладающей сильными коррозийными свойствами доказала, что она создает неоднородность распыла из-за неравномерности кольцевых зазоров для распыла жидкости и распределения сжатого воздуха. После каждого обслуживания необходимо точно выставлять указанные зазоры, кольцевая щель для распыла жидкости требует особой точности установки по всему периметру. Особую сложность настройки требуют форсунки для малотоннажных сушилок производительностью до 150 л/час.The pilot operation of pneumatic nozzles for dispersing a viscous and rapidly caramelizing liquid with strong corrosive properties has proven that it creates inhomogeneity of the spray due to the uneven ring gaps for spraying the liquid and the distribution of compressed air. After each service, it is necessary to precisely set the indicated gaps, the annular gap for spraying liquid requires special installation accuracy around the entire perimeter. Nozzles for small-tonnage dryers with a productivity of up to 150 l / h require particular setup complexity.

Известна пневматическая форсунка (RU №2015347, кл. E21F 5/04, В05В 7/06, 1994 г.), включающая корпус с патрубком для подачи сжатого воздуха, трубу для подачи жидкости с эластичным кольцом на наружной поверхности для регулировки формы воздушного сопла, втулку в торцевой части и распяливающий насадок. Последний имеет форму усеченного конуса и установлен в трубе для подачи жидкости на регулировочной пружине.Known pneumatic nozzle (RU No. 2015347, class E21F 5/04, B05B 7/06, 1994), comprising a housing with a nozzle for supplying compressed air, a pipe for supplying fluid with an elastic ring on the outer surface to adjust the shape of the air nozzle, a sleeve in the end part and a spreading nozzle. The latter has the shape of a truncated cone and is installed in the pipe for supplying fluid to the adjustment spring.

Недостатком такой форсунки является низкая стабильность подачи вязкой жидкости за счет не жесткого удержания кольцевидного щелевого зазора между втулкой и подпружиненным клапаном, что вызывает плохое дробление вязкой карамелизующейся жидкости, а агрессивная среда быстро выводит из строя пружину.The disadvantage of this nozzle is the low stability of the viscous fluid supply due to the not rigid retention of the annular gap between the sleeve and the spring-loaded valve, which causes poor crushing of the viscous caramelizing fluid, and the aggressive medium quickly destroys the spring.

Наиболее близкой по технической сущности является пневматическая форсунка (Д.Г.Пажи, А.А.Корягин, Э.Л.Ламм. Распыливающие устройства в химической промышленности; Москва, «Химия», 1975, стр.125), представляющая собой корпус с центральной трубкой. На корпусе смонтирован наконечник. В центральную трубку ввернута коническая втулка с перфорированными стенками, на которой укреплен дефлектор. Штуцер для подвода распыляющего воздуха расположен относительно корпуса тангенциально. Величина кольцевого зазора между конической втулкой и наконечником регулируется осевым перемещением центральной трубки, которая фиксируется и центрируется винтами. Жидкость подается в центральную трубку и вытекает через отверстия конической втулки. Сжатый воздух подается в корпус и, выходя с большой скоростью из сопла, образованного кольцевым зазором между наконечником и конической втулкой, распыляет жидкость.The closest in technical essence is a pneumatic nozzle (D.G. Pazhi, A.A. Koryagin, E.L. Lamm. Spray devices in the chemical industry; Moscow, "Chemistry", 1975, p. 125), which is a casing with central tube. A tip is mounted on the body. A conical sleeve with perforated walls is screwed into the central tube, on which a deflector is mounted. The nozzle for supplying atomizing air is located tangentially relative to the housing. The size of the annular gap between the conical sleeve and the tip is controlled by the axial movement of the central tube, which is fixed and centered by the screws. Fluid flows into the central tube and flows out through the holes of the conical sleeve. Compressed air is supplied to the housing and, exiting at high speed from the nozzle formed by the annular gap between the tip and the conical sleeve, sprays the liquid.

Недостатком данной форсунки является затруднение при распылении вязких жидкостей, получение неоднородности распыла жидкости вследствие забивания отверстий в конической втулке. Как результат, необходима частая чистка форсунки, что ведет к понижению производительности сушилки из-за ее простоя. Также недостатком является сложность в выставлении правильного зазора между конической втулкой и наконечником при сборке форсунки, что также ведет к потере производительности.The disadvantage of this nozzle is the difficulty in spraying viscous fluids, obtaining heterogeneity of the spray fluid due to clogging of holes in the conical sleeve. As a result, frequent cleaning of the nozzle is necessary, which leads to a decrease in dryer performance due to downtime. Another disadvantage is the difficulty in setting the correct gap between the conical sleeve and the tip when assembling the nozzle, which also leads to a loss in performance.

Задачей полезной модели является создание пневматической форсунки обеспечивающей возможность стабильного распыления вязких жидкостей с использованием специальных наплывов, позволяющих выдерживать кольцевой зазор необходимых размеров и производить обслуживание форсунки без последующей выверки зазора.The objective of the utility model is to create a pneumatic nozzle that provides the possibility of stable spraying of viscous fluids using special bursts that make it possible to withstand the annular gap of the required size and to maintain the nozzle without subsequent alignment of the gap.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение однородности распыла, повышение надежности эксплуатации и сокращение времени на обслуживание и сборку распыляющего устройства форсунки.The technical result of the utility model is to ensure uniformity of the spray, increasing the reliability of operation and reducing the time for maintenance and assembly of the atomizing device of the nozzle.

Поставленная задача и указанный технический результат достигается тем, что пневматическая форсунка, содержит корпус с центральной трубкой, которая фиксируется и центрируется винтами, съемный диск, штуцер для подвода распыляющего воздуха, расположенный относительно корпуса тангенциально, сопло для истечения жидкости. Согласно полезной модели пневматическая форсунка дополнительно снабжена дефлектором, закрепленного в нижней части центральной трубки, который выполнен в виде усеченного конуса, на внешней боковой поверхности, по всей его длине, образованы три наплыва, расположенные на равном расстоянии друг друга, толщина которых соответствует от 0,5÷1,0 зазора, образованного между дефлектором и соплом. Кроме того, центральная трубка выполнена из сборно-разборных элементов. Причем наплывы на сопле образованы на его внутренней поверхности.The task and the specified technical result is achieved in that the pneumatic nozzle contains a housing with a central tube that is fixed and centered by screws, a removable disk, a nozzle for supplying atomizing air, located relative to the housing tangentially, a nozzle for fluid outflow. According to a utility model, the pneumatic nozzle is additionally equipped with a deflector fixed in the lower part of the central tube, which is made in the form of a truncated cone, on the outer side surface, along its entire length, three flows are formed, located at equal distance from each other, the thickness of which corresponds to 0, 5 ÷ 1.0 gap formed between the deflector and the nozzle. In addition, the central tube is made of collapsible elements. Moreover, the influxes on the nozzle are formed on its inner surface.

При толщине наплыва меньше 0,5 размера зазора происходит быстрое истирание наплыва, что приводит к смещению дефлектора относительно сопла. При толщине наплыва больше 1,0 зазора происходит разрыв струи, что вызывает неравномерность диспергирования вязкой и быстро карамелизующейся жидкости.When the thickness of the influx is less than 0.5 of the size of the gap, a rapid abrasion of the influx occurs, which leads to displacement of the deflector relative to the nozzle. When the influx thickness is greater than 1.0 gap, the jet breaks, which causes uneven dispersion of a viscous and rapidly caramelized liquid.

Установка наплывов на дефлекторе или на внутренней поверхности отверстия сопла обеспечивает равномерность зазора между соплом и дефлектором, что в свою очередь обеспечивает равномерность распыла вязкой жидкости.The installation of sagging on the deflector or on the inner surface of the nozzle orifice ensures uniform clearance between the nozzle and the deflector, which in turn ensures uniform distribution of viscous liquid.

Выполнение центральной трубки в разборном виде облегчает сборку, чистку форсунки, а также, обеспечивает установку требуемого зазора для выхода сжатого воздуха между соплом и корпусом.The execution of the central tube in a collapsible form facilitates the assembly, cleaning of the nozzle, and also provides the required clearance for the release of compressed air between the nozzle and the housing.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 - продольный разрез форсунки; фиг.2 - вид сверху на форсунку; фиг.3 - вставка; фиг.4 - поперечный разрез вставки; фиг.5 - сопло; фиг.6 - вид снизу на сопло.The utility model is illustrated by drawings, where in Fig.1 is a longitudinal section of a nozzle; figure 2 is a top view of the nozzle; figure 3 - insert; figure 4 is a cross section of the insert; 5 is a nozzle; 6 is a bottom view of the nozzle.

Пневматическая форсунка содержит корпус 1 с центральной трубкой 2, состоящей из основания 3, промежуточной части 4, сопла 5, которая фиксируется и центрируется установочными винтами 6. Тангенциально относительно корпуса 1 расположен съемный диск 7 и штуцер 8 для подвода распыляющего воздуха. Сверху корпус 1 закрыт крышкой 9, которая прикручивается к нему болтами 10. Также пневматическая форсунка снабжена дефлектором 11 в виде усеченного конуса с тремя наплывами 12 на ее конической поверхности. Дефлектор 11 фиксируется в промежуточной части 4 центральной трубки 2. Основание 3 трубки 2 фиксируется на крышке 9 с помощью стопорной гайки 14.The pneumatic nozzle comprises a housing 1 with a central tube 2, consisting of a base 3, an intermediate part 4, a nozzle 5, which is fixed and centered by set screws 6. Tangentially relative to the housing 1 is a removable disk 7 and a nozzle 8 for supplying atomizing air. On top of the housing 1 is closed by a cover 9, which is bolted to it by bolts 10. Also, the pneumatic nozzle is equipped with a deflector 11 in the form of a truncated cone with three bursts 12 on its conical surface. The deflector 11 is fixed in the intermediate part 4 of the Central tube 2. The base 3 of the tube 2 is fixed on the cover 9 using the lock nut 14.

Форсунка работает следующим образом. В корпус 1 тангенциально, для создания закручивающего эффекта, подается сжатый воздух через штуцер 8. Вязкая жидкость через основание 3 и промежуточную часть 4 поступает в сопло 5 и выходит, распыляясь из кольцевого зазора 15, образованного дефлектором 11 и отверстием сопла 5. Распыляемая жидкость, смешиваясь со сжатым воздухом, выходящим из кольцевого зазора 15 между выходным отверстием корпуса 1 и соплом 5, образуют факел дисперсной среды в форме кольца, включающий мелкие капли. Размер факела можно регулировать, перемещая сопло 5 вдоль вертикальной оси форсунки или заменяя съемный диск 7. Положение сопла 5 фиксируется тремя установочными винтами 6, расположенными на одинаковом расстоянии относительно друг друга.The nozzle works as follows. Compressed air is supplied to the housing 1 tangentially to create a swirling effect through the nozzle 8. A viscous fluid through the base 3 and the intermediate part 4 enters the nozzle 5 and exits by spraying from the annular gap 15 formed by the deflector 11 and the nozzle opening 5. The sprayed liquid, mixing with compressed air leaving the annular gap 15 between the outlet of the housing 1 and the nozzle 5 form a torch of a dispersed medium in the form of a ring, including small drops. The size of the torch can be adjusted by moving the nozzle 5 along the vertical axis of the nozzle or replacing the removable disk 7. The position of the nozzle 5 is fixed by three set screws 6 located at the same distance relative to each other.

Для истечения вязких жидкостей экспериментально определено, что форма и размер факела должны быть в виде кольца, это играет решающую роль для обеспечения высокой дисперсности распыляемой вязкой жидкости.For the expiration of viscous liquids, it was experimentally determined that the shape and size of the torch should be in the form of a ring, this plays a decisive role in ensuring a high dispersion of the sprayed viscous liquid.

Наплывы 12, расположенные как на внутренней поверхности сопла 5, так и на внешней поверхности дефлектора 11, позволяют при сборке распыляющего устройства строго ориентировать их в соответствии с необходимым кольцевым зазором 15 без последующих действий для его калибровки. При обслуживании форсунки, отпадает необходимость производить калибровку и выставления необходимого кольцевого зазора 15, что существенно сокращает регламентные работы и повышает производительность сушильных установок. Размер наплывов 12 не должны влиять на форму факела и производить разрыв струи жидкости, а также обладать необходимой жесткостью исключающей быстрый их износ при регламентном обслуживании и сборки.Sagging 12, located both on the inner surface of the nozzle 5 and on the outer surface of the deflector 11, allow the assembly of the spray device to strictly orient them in accordance with the necessary annular gap 15 without further action for its calibration. When servicing the nozzle, there is no need to calibrate and set the required annular gap 15, which significantly reduces routine maintenance and increases the productivity of drying plants. The size of the influx 12 should not affect the shape of the torch and produce a rupture of the jet of liquid, and also have the necessary rigidity excluding their rapid wear during routine maintenance and assembly.

Для получения стабильного кольцевого зазора на вставке 11 или на внутренней поверхности сопла 5 выполнены наплывы 12 (фиг.3), толщина h=(0,5÷1,0) S между дефлектором и соплом, а размер кольцевого зазора для воздуха выставляется тремя установочными винтами.To obtain a stable annular gap on the insert 11 or on the inner surface of the nozzle 5, sags 12 (Fig. 3) are made, the thickness h = (0.5 ÷ 1.0) S between the deflector and the nozzle, and the size of the annular gap for air is set by three installation screws.

Предлагаемая форсунка предназначена для диспергирования вязких жидкостей в малотонажных распылительных сушилках. В настоящее время форсунка находится на стадии опытно-лабораторных испытаний.The proposed nozzle is designed to disperse viscous liquids in low-tonnage spray dryers. At present, the nozzle is at the stage of experimental laboratory tests.

Claims (3)

1. Пневматическая форсунка, содержащая корпус с центральной трубкой, фиксируемой и центрируемой винтами, съемный диск, штуцер для подвода распыляющего воздуха, расположенный относительно корпуса тангенциально, сопло для истечения жидкости, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена дефлектором, закрепленным в нижней части центральной трубки, который выполнен в виде усеченного конуса, на внешней боковой поверхности, по всей его длине, образованы три наплыва, расположенные на равном расстоянии друг от друга, толщина которых соответствует 0,5÷1,0 зазора, образованного между дефлектором и соплом.1. A pneumatic nozzle comprising a housing with a central tube fixed and centered by screws, a removable disk, a nozzle for supplying atomizing air, located relative to the housing tangentially, a nozzle for fluid outflow, characterized in that it is further provided with a deflector fixed in the lower part of the Central tube , which is made in the form of a truncated cone, on the outer lateral surface, along its entire length, three influxes are formed, located at an equal distance from each other, the thickness of which corresponds to tvuet 0.5 ÷ 1.0 of the gap formed between the deflector and nozzle. 2. Пневматическая форсунка по п.1, отличающаяся тем, что центральная трубка выполнена из сборно-разборных элементов.2. The pneumatic nozzle according to claim 1, characterized in that the central tube is made of collapsible elements. 3. Пневматическая форсунка по п.1, отличающаяся тем, что наплывы на сопле образованы на его внутренней поверхности.

3. The pneumatic nozzle according to claim 1, characterized in that the flows on the nozzle are formed on its inner surface.