ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Схемы распылительных дисков из "Распыляющие устройства в химической промышленности" Диск является непосредственным рабочим элементом распылительного механизма и осуществляет передачу энергии, необходимой для дробления поступающей на него массы жидкости. Как показано выше, характеристики распыла — размер факела и дисперсность распыла определяются кинематическими параметрами механизма, в частности частотой вращения, окружной скоростью и т. д. Распад струи или пленки жидкости происходит на сходе потока с рабочего элемента диска. [c.154] Геометрические формы рабочих элементов подчинены задаче создания тонкой пленки равномерно по всему смоченному периметру и образованию определенного факела распыленных частиц по возможности с минимальной разницей в размерах. Рабочие элементы формируют пленку жидкости и режим ее течения, предопределяя степень ее турбулизации и величину внутренних пульсаций, что способствует лучшему дроблению. Эти явления в настоящее время еще недостаточно исследованы, однако пря.мо или косвенно наблюдались на практике, в результате чего родился многообразный ряд конструкций распылительных дисков. [c.154] В данном разделе приводится анализ работы и описание конструкций некоторых типовых схем дисков, которые, по мнению авторов, -имеют прежде всего практическую полезность и в той или иной степени отражают развитие конструкции или возможные направления интенсификации (процесса диспергирования. [c.154] Центробежно-распылительные диски по гидродинамическим условиям течения жидкости и формированию струй можно разделить на три группы гладкие, или тарельчатые, сопловые и зубчатые. [c.155] На рис. 76 представлены графики изменения дисперсности распыленных капель, характерные для указанных выше типов дисков, полученные [71] при рашылении 320 л/ч сульфата натрия (диаметр диска 250 мм). [c.155] Гладкие, или тарельчатые, диски характеризуются таким оформлением рабочих элементов, при котором пленка жидкости формируется на гладкой плоской или фигурной поверхности. В качестве типовых модификаций тарельчатых дисков могут быть названы следующие (рис. 77), отличающиеся формой рабочей поверхности плоский диск, конический, параболический и цилиндрический. [c.155] Принцип работы всех дисков этой группы аналогичен. [c.155] Движение жидкости к периферии по радиусу диска происходит с проакальзьшан ием, и траектория движения представляет собой логарифмическую спираль. Наибольшее проскальзывание соответствует плоским дискам, у которых задерживающая сила определяется лишь силами смачивания. Проскальзывание уменьшается для дисков конических и параболоидных, у которых при движении жидкости под действием центробежной силы возникает нормальная сила и соответственно сила трения. Проскальзывание сводится к минимуму в дисках цилиндрических, где нормальная сила достигает максимального значения и движение жидкости происходит вдоль оси цилиндра внутри слоя и по его верхней открытой части. [c.155] На рис. 77, а показан плоский многоярусный диск, имеющий три рабочие плоскости и крышку. Жидкость по трубе поступает в неподвижный коллектор 4 и через отверстия — в полость диска в виде струй. Последние, попадая на тарелки диска, формируются в пленку на рабочих поверхностях соответствующего яруса. [c.155] На рис. 77, г, д представлены диски с параболоидной формой рабочей поверхности. Фоома диска, показанного на рис. 77. г, позволяет плавно уменьшать толщину пленки жидкости, обеспечивая к периферии минимально допустимук силами внутреннего натяжения жидкости толщину. Диск другой формы (рис. 77, д) вместе с условием плавного формирования толщины пленки к периферии позволяет увеличивать нормальное давление жидкости на стенки и уменьшать величину проскальзывания. [c.157] В практике сушки были испытаны конический и параболоидный диск [73] соответственно при получении двойного суперфосфата и аммофоса. Испытания проводились на коническом диске (рис. 77,6) диаметром 720 мм, угол конуса а= 15°, при окружной скорости 75 м/с. Удовлетворительные результаты были достигнуты при расходах пульпы до 4—5 т/ч получен сухой продукт влажностью менее 1 % при минимальном налипании его на стенки сушильной камеры диаметром 9 м в плоскости факела. [c.157] Испытания параболоидного диска (рис. 77, в) диаметром 260 мм и высотой 100 мм показали удовлетворительные результаты при окружной скорости 130 м/с. Средний объемно-поверхностный диаметр частиц составил - 192 мкм при производительности 8 т/ч исходной пульпы. [c.157] В связи с недостатками гладких дисков (у параболоидного диска они выражены в меньшей степени), а также из-за сложности изготовления рабочей поверхности и ее защиты от износа эти конструкции не получили промышленного распространения. [c.157] На рис. 77, е показан диск с цилиндрической рабочей поверхностью [74], выполненный из двух частей — корпуса и крышки. Концентрические выступы на крышке входят с зазором в промежутки между выступами корпуса. Жидкость подается во внутреннюю полость диска и под действием центробежной силы растекается в виде пленки по вертикальной кольцевой поверхности выступа. Перетекая поочередно через щелевые зазоры с выступа на выступ, жидкость многократно меняет свое направление и срывается в объем аппарата с кромки последнего выступа. Для улучшения условий течения пленки жидкости, и главным образом твердой фазы, по вертикальной поверхности выступа последняя имеет небольшой уклон в сторону кромки. Многорядная конструкция цилиндрического диска способствует большей турбулизации потока, образованию внутренних пульсаций в пленке и лучшему ее дроблению на выходе. Оптимальное число вертикальных цилиндрических выступов определяется свойствами продукта, частотой вращения диска и технологическими условиями процесса. [c.157] Сопловые диски как самостоятельная группа характеризуются тем, что рабочие элементы выполнены в виде цилиндрических каналов и могут работать в режимах свободного или затопленного входа жидкости. В некоторых конструкциях сопловой рабочий элемент дополняется турбулизирующими устройствами, способствующими лучшему дроблению струи. [c.157] прижимается к его задней (по ходу вращения диска) стенке, приобретая одинаковую с диском окружную скорость. На выходе из диска скорость жидкости будет складываться из окружной и радиальной скоростей. Начальная скорость жидкости на входе в канал определяется окружной скоростью диска, толщиной слоя и плотностью жидкости. Факел распыленной жидкости для соплового диска определяется частотой вращения диска, а также числом и производительностью сопел. [c.159] Сопловые диски (рис. 78, а, б) нашли широкое применение в промышленности. Будучи простыми по конструкции, они позволяют получать удовлетворительные характеристики распыления в достаточно широком диапазоне изменения расходов и применяются при сушке химических и других материалов. Как правило, эти диски работают в безнапорном режиме. Расчеты показывают [80], что на однорядном сопловом диске с четырьмя соплами ири расходе жидкости 2-10-з м /с и частоте вращения 175 с 1 поддерживается слой толщиной всего 0,32 мм (слой жидкости на вертикальной стенке). При указанных условиях осевая (вертикальная) составляющая скорости перемещения жидкости изменяется в пределах 7—8 м/с. [c.159] Для характеристики факела распыла на рис. 79 представлен график плотности орошения для одноярусного соплового диска О = 2Ъ0 мм, восемь сопел /=10 мм и длиной 30 мм) при расходе пульпы аммофоса 8500 кг/ч. Окружная скорость диска 127 м/с. Как видно из графика, факел распыла, включающий 83% распыленной жидкости, вписывается в площадь радиусом 3,5 м. Данные получены на действующем аппарате с диаметром камеры 9 м [70]. Здесь, правда, следует иметь в виду влияние потока теплоносителя, действующего сверху на факел. [c.159] Многоярусный или многорядный сопловый диск позволяет увеличить производительность распылительного механизма практически пропорционально числу сопел. При этом распределение капель по размеру меняется весьма незначительно. Однако достичь равномерности распределения продукта по ярусам без существенного усложнения конструкции диска не представляется возможным, а неравномерность распределения увеличивает степень полидисперсности. [c.159] При увеличении длины наклонного участка (более 12 мм) ухудшаются аэродинамические качества диска, увеличивается степень полидисперсности, плотность орошения становится наименьшей [76]. [c.160] Вернуться к основной статье