Пневматический распылитель жидкости

 

Изобретение относится к распылительной технике и может быть использовано для аэрозольной обработки поверхностей, дезинфекции помещений и аэрозольной вакцинации. Сущность изобретения : канал для подвода сжатого воздуха смонтирован на цилиндрическом корпусе распылителя тангенциально, корпус имеет усеченную коническую часть, а срезы /торцы/ конической части корпуса и канала для подачи жидкости расположены в одной плоскости и образуют кольцевое распыляющее сопло. При этом усеченная коническая часть имеет угол наклона образующей конической поверхности к ее оси 18 - 30. 2 ил.

Изобретение относится к распылительной технике и может использовано для аэрозольной обработки поверхностей, дизинфекции помещений и аэрозольной вакцинации.

Известен пневматический распылитель жидкости, включающий цилиндрический корпус с полой рукояткой, размещенный в ней сосуд для распыляемого вещества, каналы для подачи жидкости и воздуха и распыляющее сопло. Распылитель предназначен для обработки поверхностей. Недостатком такого типа устройств является малый угол раскрытия факела расплыва жидкости и связанная с этим низкая производительность обработки, а также небольшая надежность работы распылителя, выражающаяся в сбоях подачи жидкости на распыл вследствие малого разрежения в жидкостном канале.

Цель изобретения - повышение надежности работы и увеличение производительности аэрозольной обработки путем увеличения угла раскрытия факела распыла жидкости.

Указанная цель достигается тем, что в расспылителе, включающем цилиндрический корпус с полой рукояткой и размещенный в ней сосудом для распыляемого вещества, каналы для подачи жидкости и воздуха и распыляющее сопло, на цилиндрическом корпусе установлена усеченная коническая часть с углом образующей конической поверхности к ее оси 20^о, канал для подачи воздуха смонтирован на цилиндрическом корпусе тангенциально, а срезы конической части корпуса и канала для подачи жидкости расположены в одной плоскости и образуют кольцевое распыляющее сопло.

На фиг. 1 изображен общий вид пневматического распылителя жидкости, вид сбоку, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Распылитель содержит цилиндрический корпус 1 с полой рукояткой 2 и размещенным в ней сосудом для распыляемого вещества 3, а также каналы для подачи жидкости 4 и воздуха 5. На цилиндрическом корпусе 1 установлена усеченная коническая часть 6 с углом образующей конической поверхности к ее оси α 20^о, при этом срезы конической части корпуса 6 и канала для подачи жидкости 4 расположены в одной плоскости и образуют распыляющее сопло 7. С наружной стороны корпуса на жидкостном канале 4 установлен гидравлический клапан 8, обеспечивающий плавную регулировку подачи распыляемого вещества из сосуда 3.

Распылитель работает следующим образом. Сжатый воздух от компрессора, пылесоса или расположенной на корпусе крыльчатки с микроэлектродвигателем поступает в тангенциальный входной канал (патрубок) 5, осуществляя в корпусе 1 вихревое вращательное движение в направлении сопла 7. Коническая часть 6 обеспечивает сжатие вихревого потока, ускорение его вращательного движения и формирование факела распыла 9. В сопле 7 скоростной воздушный поток в соответствии с законом Бернулли создает разрежение и обеспечивает подсос распыляемого вещества по жидкостному каналу 4 из сосуда 3, а также приводит к эжекции жидкости и ее диспергированию в факеле за счет аэродинамических сил турбулентного потока. Регулировка расхода распыляемого вещества осуществляется с помощью гидравлического клапана 8, установленного на линии подсоса жидкости.

Центробежные силы, возникающие в результате вращательного движения воздушного потока, приводят к увеличению угла раскрытия факела распыла жидкости, повышая тем самым производительность аэрозольной обработки. Кроме этого, центробежные силы во вращающемся факеле увеличивают существующее на его оси разряжение, обеспечивая устойчивый подсос по жидкостному каналу и эжекции жидкости в процессе снижения ее уровня в сосуде, повышая таким образом надежность работы распылителя.

П р и м е р 1. При определении оптимального угла образующей конической части корпуса к ее оси распыляемое вещество в сосуде подкрашивали красителем, а факел распыла направляли на экран. Угол раскрытия факела определяли по соотношению диаметра отпечатка и длины факела или с помощью его фотографий. Данные сведены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, максимальное раскрытие факела распыла жидкости происходит при угле образующей конической части корпуса к ее оси, равном 18-30^о, при оптимальном его значении 20^о. Уменьшение угла конической части корпуса приводит к увеличению габаритов распылителя, снижению за счет трения о внутренние поверхности интенсивности вращательного движения и уменьшению вследствие этого центробежного раскрытия факела. При углах конической части корпуса, больших 20^о, снижается степень сжатия и ускорения вращательного движения потока к соплу, что приводит к сворачиванию факела к его оси. При нетангенциальном расположении канала для подвода воздуха, т. е. отсутствии вращательного движения потока в корпусе, угол раскрытия факела ϕ = 7^о.

П р и м е р 2. При определении оптимального расположения среза канала для подачи жидкости по отношению к срезу конической части корпуса измеряли перепад давления, создаваемого в жидкостном канале в разных его положениях. С этой целью входное отверстие жидкостного канала с помощью шланга подсоединяли к водяному манометру и замеряли разрежение в канале при подаче сжатого воздуха на распылитель как через тангенциальный (создающий вращательный поток в корпусе), так и нетангенциальный входной патрубок (контроль). Результаты замеров представлены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, при нетангенциальном расположении канала для подвода воздуха разрежение в жидкостном канале является минимальным, в результате чего надежная работа распылителя при расположении сосуда с распыляемым веществом в рукоятке вследствие отсутствия естественного подсоса жидкости становится невозможной, и для обеспечения работоспособности распылителя сосуд необходимо располагать над соплом, что нарушает устройство прибора, делает его громоздким и создает определенное неудобство в работе.

При тангенциальном расположении подводящего воздух канала и заглубленном в распылитель срезе жидкостного канала разрежение в последнем падает, что объясняется сопротивлением выходного отверстия распылителя и наличием избыточного давления, под которым подается сжатый воздух. При удалении жидкостного канала от распылителя постепенно падает скорость воздушного потока в расходящемся факеле, что по закону Бернулли также приводит к падению разрежения и снижению эффективности подсоса и эжекции распыляемого вещества. Последнее также снижает максимальный возможный расход жидкости и производительность обработки, так как максимальная скорость подачи жидкости к соплу определяется перепадом между атмосферным давлением жидкости к соплу определяется перепадом между атмосферным давлением на поверхность жидкости в сосуде и давлением на срезе жидкостного канала.

Таким образом, при тангенциальной к корпусу установке подводящего воздух канала и расположении срезов конической части корпуса и канала для подачи жидкости в одной плоскости, обеспечивается наибольшая надежность и производительность работы распылителя. Кроме этого, по полученным данным при указанной конструкции распыляющего сопла достигается наибольшая дисперсность генерируемого аэрозоля, что обеспечивает получение наиболее равномерного покрытия обрабатываемой поверхности. Наибольшая дисперсность среза в данном случае обусловлена расположением среза жидкостного сопла в фокусе воздушного потока, где аэродинамические силы, отвечающие за процесс диспергирования, являются максимальными, а расходящийся вследствие вращательного движения факел распыла препятствует коагуляции частиц образующегося аэрозоля. (56) Авторское свидетельство СССР N 360072, кл. А 61 М 11/02, 1972.

Формула изобретения

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ, содержащий цилиндрический корпус с расположенными вдоль продольной оси жидкостным и охватывающим его воздушным каналами, первый из которых сообщен с сосудом для распыляемого вещества, размещенным в полой рукоятке корпуса, а второй - с патрубком для нагнетания воздуха, отличающийся тем, что что выходной участок корпуса выполнен в виде усеченного конуса, меньшее основание которого расположено в плоскости, проходящей через выходной торец жидкостного канала, при этом образующая конуса расположена под углом 18 - 30^o к продольной оси, а патрубок для нагнетания воздуха выполнен тангенциальным.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4