RU2465067C2 - Fluid sprayer - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to spraying of fluids and may be used in chemical, metallurgical paint and vanish industries. Fluid sprayer comprises the case with gas channel. Fluid feed branch pipe communicated with said gas channel arranged on said case. Said gas channel is shaped to supersonic nozzle. Porous sleeve with its inner surface following supersonic nozzle shape is fitted in supersonic nozzle divergent section. Manifold chamber enveloping said porous sleeve is arranged in aforesaid case communicated with fluid feed branch pipe.

EFFECT: making high-dispersity drops.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области распыления жидкостей и может быть использовано в химической, металлургической, лакокрасочной промышленности, в частности при распыливании воды, топлив, дезинфицирующих составов и т.п.The invention relates to the field of spraying liquids and can be used in the chemical, metallurgical, paint and varnish industries, in particular when spraying water, fuels, disinfectant compositions, etc.

Известно устройство для распыления по авторскому свидетельству СССР №485777, МПК B05B 7/00, 1968 год, «Распылитель жидкости», содержащее корпус с воздушной камерой цилиндрической формы, кольцевое сопло, трубки подачи воздуха и жидкости, в котором, с целью ограничения угла распыления, трубка подачи жидкости выполнена регулируемой по высоте и установлена с зазором в трубку подачи воздуха перпендикулярно к ее поверхности.A device for spraying according to the author's certificate of the USSR No. 485777, IPC B05B 7/00, 1968, “Liquid sprayer”, comprising a housing with a cylindrical air chamber, an annular nozzle, air and liquid supply tubes, in which, in order to limit the spray angle , the fluid supply pipe is made height-adjustable and is installed with a gap in the air supply pipe perpendicular to its surface.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность диспергирования, так как изменение положения трубки подачи жидкости относительно трубки подачи воздуха не приводит к значительному изменению дисперсности капель.A disadvantage of the known device is the low dispersion efficiency, since a change in the position of the fluid supply pipe relative to the air supply pipe does not lead to a significant change in the dispersion of the droplets.

Известно «Устройство для пневматического распыления жидкости» по авторскому свидетельству СССР №1209309, 4МПК B05B 7/30, 1986 год, принятое в качестве ближайшего аналога, содержащее корпус с распыляющим соплом, размещенный внутри корпуса вкладыш в виде насадки, у которой каналы на цилиндрическом участке выполнены прямолинейными по образующей, а сужающийся участок вкладыша выполнен в виде усеченного конуса, центральный канал вкладыша сообщается с источником подачи жидкости, вкладыш образует с корпусом кольцевую камеру, сообщающуюся с патрубком подачи сжатого воздуха.It is known "Device for pneumatic liquid spraying" according to USSR author's certificate No. 1209309, 4MPK B05B 7/30, 1986, adopted as the closest analogue, containing a housing with a spray nozzle, an insert inside the housing in the form of a nozzle with channels in a cylindrical section made straight along the generatrix, and the tapering section of the liner is made in the form of a truncated cone, the central channel of the liner communicates with the fluid supply source, the liner forms an annular chamber with the housing communicating with the nozzle compressed air supply.

Недостатком известного устройства по авторскому свидетельству №1209309, 4МПК B05B 7/30, «Устройство для пневматического распыления жидкости», является низкая эффективность диспергирования, так как вытекающая из центрального канала вкладыша струя жидкости дробится истекающими из каналов на сужающемся участке вкладыша струями газа на крупные капли.A disadvantage of the known device according to copyright certificate No. 1209309, 4MPK B05B 7/30, “Device for pneumatic spraying of liquids”, is the low dispersion efficiency, since the liquid jet flowing from the central channel of the liner is crushed by large gas droplets flowing from the channels on the tapering section of the liner .

Перед заявляемым изобретением поставлена задача повышения эффективности диспергирования путем получения капель высокой дисперсности (капель малых размеров).The claimed invention has the task of increasing the dispersion efficiency by producing droplets of high dispersion (droplets of small sizes).

Поставленная задача в заявляемом изобретении решается за счет того, что распылитель жидкости содержит корпус с газовым каналом, на корпусе расположен патрубок подачи жидкости, сообщающийся с газовым каналом, при этом газовый канал имеет конфигурацию сверхзвукового сопла, в расширяющуюся часть сверхзвукового сопла вставлена пористая втулка, внутренняя поверхность которой повторяет конфигурацию сверхзвукового сопла, в корпусе выполнена сообщающаяся с патрубком подачи жидкости коллекторная полость, охватывающая пористую втулку.The problem in the claimed invention is solved due to the fact that the liquid atomizer contains a housing with a gas channel, a fluid supply pipe is in communication with the gas channel, the gas channel has a supersonic nozzle configuration, a porous sleeve is inserted into the expanding part of the supersonic nozzle, the inner the surface of which repeats the configuration of the supersonic nozzle, a collector cavity communicating with the fluid supply pipe is made in the housing, enclosing the porous sleeve.

Центральный газовый канал может иметь конфигурацию сверхзвукового сопла в виде сопла Лаваля.The central gas channel may have a supersonic nozzle configuration in the form of a Laval nozzle.

Центральный газовый канал может иметь конфигурацию сверхзвукового сопла в виде конуса, расширяющегося в направлении истечения газа.The central gas channel may have the configuration of a supersonic nozzle in the form of a cone expanding in the direction of gas outflow.

Заявленное изобретение отличается от известного технического решения по авторскому свидетельству СССР №1209309 тем, что газовый канал имеет конфигурацию сверхзвукового сопла, в расширяющуюся часть сверхзвукового сопла вставлена пористая втулка, внутренняя поверхность которой повторяет конфигурацию сверхзвукового сопла, в корпусе выполнена сообщающаяся с патрубком подачи жидкости коллекторная полость, охватывающая пористую втулку.The claimed invention differs from the known technical solution according to USSR author's certificate No. 1209309 in that the gas channel has a supersonic nozzle configuration, a porous sleeve is inserted into the expanding part of the supersonic nozzle, the inner surface of which repeats the configuration of a supersonic nozzle, the collector cavity communicating with the fluid supply pipe covering a porous sleeve.

Указанное отличие позволило получить технический результат, а именно обеспечило получение капель высокой дисперсности.The indicated difference made it possible to obtain a technical result, namely, it ensured the production of droplets of high dispersion.

На фиг.1 представлен продольный разрез распылителя жидкости.Figure 1 shows a longitudinal section of a liquid atomizer.

Распылитель жидкости (фиг.1) содержит корпус 1 с газовым каналом 2, на корпусе 1 расположен патрубок 3 подачи жидкости, сообщающийся с газовым каналом 2, при этом газовый канал 2 имеет конфигурацию сверхзвукового сопла 4, в расширяющуюся часть 5 сверхзвукового сопла 4 вставлена пористая втулка 6, внутренняя поверхность 7 которой повторяет конфигурацию сверхзвукового сопла 4, в корпусе 1 выполнена сообщающаяся с патрубком 3 подачи жидкости коллекторная полость 8, охватывающая пористую втулку 6.The liquid atomizer (Fig. 1) contains a housing 1 with a gas channel 2, a fluid supply pipe 3 is located on the housing 1 and communicates with the gas channel 2, while the gas channel 2 has the configuration of a supersonic nozzle 4, a porous is inserted into the expanding part 5 of the supersonic nozzle 4 a sleeve 6, the inner surface 7 of which repeats the configuration of a supersonic nozzle 4, in the housing 1 is made collector cavity 8 communicating with the fluid supply pipe 3, covering the porous sleeve 6.

Распылитель жидкости работает следующим образом. Газ подают по газовому каналу 2 в корпусе 1. Жидкость по патрубку 3 самотеком или под давлением подают в коллекторную полость 8, охватывающую пористую втулку 6. Пористую втулку 6 изготавливают из порошков спеканием, из вспененных пластмасс, из различных перфорированных материалов. Жидкость из коллекторной полости 8 направляется к пористой втулке 6. Проникая в поры пористой втулки 6, жидкость разделяется на множество отдельных струй, которые движутся к внутренней поверхности 7 пористой втулки 6. Струи жидкости истекают из пор пористой втулки 6 и распадаются на множество капель. Дисперсность капель определяется диаметром пор в пористой втулке 6. Образовавшиеся при истечении из пористой втулки 6 капли жидкости попадают в сверхзвуковой поток газа, движущийся по газовому каналу 2. Газовый канал 2 представляет собой сверхзвуковое сопло 4, при этом внутренняя поверхность 7 пористой втулки 6 повторяет конфигурацию расширяющейся части 5 сверхзвукового сопла 4. В сверхзвуковом потоке газа капли дробятся на более мелкие, что значительно повышает дисперсность капель. Увеличивая скорость газа, можно значительно повысить дисперсность капель при постоянном расходе газа. Газовый канал 2 выполняют в виде сопла Лаваля или в виде конуса, расширяющегося в направлении истечения газа. При сверхзвуковой скорости истечения газа возникают скачки уплотнения. Вылетевшие из газового канала 2 капли, попадая на скачок уплотнения, подвергаются интенсивному силовому воздействию и распадаются на множество мельчайших капель. Поэтому применение сверхзвуковых сопел 4 позволяет резко повысить дисперсность капель.The liquid atomizer operates as follows. Gas is supplied through the gas channel 2 in the housing 1. Liquid is supplied by gravity to the manifold 8 by gravity or pressure into the collector cavity 8, covering the porous sleeve 6. The porous sleeve 6 is made from sintering powders, from foamed plastics, from various perforated materials. The fluid from the collector cavity 8 is directed to the porous sleeve 6. Penetrating into the pores of the porous sleeve 6, the liquid is divided into many separate jets that move to the inner surface 7 of the porous sleeve 6. The jets of liquid flow out from the pores of the porous sleeve 6 and break up into many drops. The dispersion of the droplets is determined by the diameter of the pores in the porous sleeve 6. The liquid droplets formed during the expiration from the porous sleeve 6 fall into a supersonic gas stream moving through the gas channel 2. The gas channel 2 is a supersonic nozzle 4, while the inner surface 7 of the porous sleeve 6 repeats the configuration the expanding part 5 of the supersonic nozzle 4. In a supersonic gas stream, the droplets are crushed into smaller ones, which significantly increases the dispersion of the droplets. By increasing the gas velocity, one can significantly increase the dispersion of droplets at a constant gas flow rate. The gas channel 2 is made in the form of a Laval nozzle or in the form of a cone, expanding in the direction of gas outflow. At supersonic gas outflow velocities, shock waves occur. 2 drops escaping from the gas channel, falling on the shock wave, are subjected to intense force and disintegrate into many tiny drops. Therefore, the use of supersonic nozzles 4 can dramatically increase the dispersion of the droplets.

Изобретение позволило получить технический результат, а именно обеспечило получение капель высокой дисперсности.The invention allowed to obtain a technical result, namely, it ensured the production of droplets of high dispersion.

Claims (3)

1. Распылитель жидкости, содержащий корпус с газовым каналом, на корпусе расположен патрубок подачи жидкости, сообщающийся с газовым каналом, отличающийся тем, что газовый канал имеет конфигурацию сверхзвукового сопла, в расширяющуюся часть сверхзвукового сопла вставлена пористая втулка, внутренняя поверхность которой повторяет конфигурацию сверхзвукового сопла, в корпусе выполнена сообщающаяся с патрубком подачи жидкости коллекторная полость, охватывающая пористую втулку.1. A liquid spray containing a housing with a gas channel, a fluid supply pipe is arranged on the housing that communicates with the gas channel, characterized in that the gas channel has a supersonic nozzle configuration, a porous sleeve is inserted into the expanding part of the supersonic nozzle, the inner surface of which repeats the configuration of a supersonic nozzle , the collector cavity communicating with the fluid supply pipe is made, enclosing the porous sleeve. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что центральный газовый канал имеет конфигурацию сверхзвукового сопла в виде сопла Лаваля.2. The device according to claim 1, characterized in that the central gas channel has a supersonic nozzle configuration in the form of a Laval nozzle. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что центральный газовый канал имеет конфигурацию сверхзвукового сопла в виде конуса, расширяющегося в направлении истечения газа. 3. The device according to claim 1, characterized in that the central gas channel has a supersonic nozzle configuration in the form of a cone expanding in the direction of gas outflow.