ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение диспергационных аэрозолей из "Аэрозольные баллоны" Из самого понятия об аэрозолях вытекают две возможные группы методов их получения. Первая группа методов —диспергирование (измельчение). Вторая группа методов основана на процессах агрегирования (конденсации). [c.25] При получении аэрозолей конденсационными методами. коллоидно-дисперсная фаза возникает из молекулярно-дисперсной (газообразной) фазы. При диспергационных же методах происходит разделение сравнительно больших объемов жидких или твердых тел на частицы малых размеров. Сообщаемая жидкости энергия заставляет ее принять неустойчивую форму и распадаться на капли твердое тело диспергируется на мелкие частицы [186]. Диспергирование веществ в газовой фазе называется распылением. При этом образуются аэрозоли — туманы и пыли. [c.25] В быту, в медицине и в технике диспергационные аэрозоли получили относительно большее распространение, нежели конденсационные. Так, применение распыливания жидкого топлива положило начало его использованию для сжигания [32]. [c.25] Распыление твердых тел идет в две стадии вначале химикаты подвергаются измельчению, а затем уже их распыли-вают. Жидкости могут быть распылены в одну стадию. На практике в большинстве случаев мы сталкиваемся с необходимостью распыления заранее полученных растворов, эмульсий или суспензий веществ, подлежащих распылению. В связи с потребностями народного хозяйства вопросы распыления жидкостей рассмотрены значительно полнее,- нежели твердых тел. [c.25] Следует иметь в виду, что перевод вещества в состояние аэрозоля может быть осуществлен только в момент применения препарата, так как в отличие от других дисперсных систем, например эмульсий, суспензий, аэрозоль нельзя приготовить заранее. [c.25] Под распылением, представляющим собой сложный гидродинамический процесс, подр азумевается полное разрушение струи несжимаемой жидкости, сопровождающееся образованием массы полидисперсных капель. [c.25] Принципиальное различие генераторов туманов и пылей обусловлено в первую очередь тем, что упругие свойства капли жидкости не дают возможности измельчать ее приложением внешних механических воздействий, как это происходит при дроблении твердых тел. Капля может быть разорвана только под действием внутренних сил, направленны в разные стороны [92]. Например, в механических форсунках и центро- бежных распылителях струя жидкости дробится под действием центробежных сил, возникающих при вращении струи или самОго распылителя. В гидравлических форсунках распыление достигается за счет сил трения, возникающих на поверхности раздела жидкость — газ в результате большой относительной скорости газа и жидкости. [c.26] Помимо этих основных существуют такжё два менее распространенных типа распылители, диспергирующие жидкость за счет электростатических сил, и акустические распылители, в которых распыление происходит под действием высокоинтенсивных колебаний звукового или ультразвукового диапазона частот. [c.26] Таким образом, распад струй и пленок жидкости связан с неустойчивостью их движения, с возникновением и развитием капиллярных волн (с нарастающей по времени амплитудой), которыб-распространяются по поверхности вдоль струи. [c.27] При распылении жидкости затраты энергии связаны с образованием новых поверхностей раздела фаз, с работой против сил поверхностного натяжения и вязкости. Энергия расходуется на работу по деформации жидкости, на сообщение каплям кинетической энергии, на преодоление гидравличёского сопротивления [77]. [c.27] Главным элементом любого устройства для получения диспергационных аэрозолей является форсунка. Огромное значение распыливания жидкости для рещения разнообразнейших технических задач привело к созданию большого количества всевозможных конструкций форсунок. Они различаются конструктивными особенностями, способами регулирования, числом ступеней распыливания, характером движения смеси жидкости и газа и др. [c.27] Отметим, что распыливающая головка аэрозольного баллона по существу представляет собой один из видов форсунок. [c.27] Распыливание струи жидкости является сложным физиче ским процессом. Основной причиной распада струи является воздействие на ее поверхность -аэродинамических сил, стремящихся деформировать и разорвать струю, тогда как силы молекулярного взаимодействия в жидкости препятствуют этому. [c.27] Величина аэродинамических сил зависит от относительной скорости струи и плотности окружающего газа. Поэтому форсунки классифицируют по способу создания перемещения струи относительно газообразной среды. [c.27] Первый способ состоит в том, что жидкость вытекает с большой скоростью в неподвижную газовую среду (механические форсунки), второй-—жидкость вытекает с малой скоростью в движущийся поток газа (пневматические). В первом случае для распыливания жидкости используется ее кинетическая энергия, во втором — кинетическая энергия газа. В ряде конструкций имеет место одновременное использование обоих способов [16]. [c.27] В описанных устройствах диспергирование происходит под действием сил трения, возникающих на поверхности раздела жидкость — газ. Величина этих сил, а следовательно, и качество распыла определяются относительной скоростью газа и жидкости. [c.27] Течение жидкости перед распыливанием должно быть преобразовано в такие формы ( труя, пленка), которые обладают наибольшей поверхностной энергией и поэтому неустойчивы. [c.27] Механические форсунки подразделяют на центробежные и прямого действия. В центробежных форсунках жидкость, подаваемая под давлением, закручивается в каналах или в специальной вихревой камере, откуда через суженное сопло выбрасывается в объем, заполненный газом. [c.28] В комбинированных воздушно-механических форсунках используют преимущества обоих способов диспергирования жидкости. Они отличаются некоторой усложненностью конструкции, однако расходы воздуха и давление (напор) в них сравнительно невелики. При этом комбинированные,конструкции позволяют варьировать расход распыливаемой жидкости без существенного изменения качества распыливания. [c.28] Сопла форсунок прямого действия (струйных) обычно выполняют цилиндрическими. Поперечное сечение струи меньше сечения выходного отверстия. Струя сужается, достигая наименьшего размера на некотором расстоянии от среза сопла. Сжатие струи обусловлено тем, что жидкость внутри сосуда подходит к отверстию по радиусам и на краю отверстия не может сразу изменить свое радиальное направление на осевое направление потока. В случае отверстия с закругленными краями, когда поворот жидкости полностью завершается внутри насадка, сжатие струи значительно уменьшается. Поэтому в форсунках со стороны входа в сопло, для уменьшения отрыва жидкости от стенок, кромки скашивают или скругляют. [c.28] Вернуться к основной статье