Установка для аэрозолирования

Полезная модель относится к устройствам для распыления жидкостей и может быть использована для обработки растений энтомопатогенными препаратами, дезинфекции помещений, увлажнения воздуха и т.п. операций. Установка для аэрозолирования, содержит узел подвода распыляющего агента, распылительное устройство и сосуд с рабочим раствором, в который погружена трубка, связанная с распылительным устройством, причем, что распылительной устройство, выполненное в виде хотя бы одного эжектора размещено внутри сосуда с рабочим раствором над поверхностью жидкости, причем емкость связана отверстием с окружающей средой. Как правило, сосуд с рабочим раствором выполнен в виде емкости, снабженной съемной крышкой, в которой имеется отверстие. Эжекторы установлены внутри сосуда с возможностью их поворота, причем оптимально их установка таким образом, чтобы поток аэрозоля в сосуде был направлен на его стенки хордоидально.

Полезная модель относится к устройствам для распыления жидкостей и может быть использована для обработки растений энтомопатогенными препаратами, дезинфекции помещений, увлажнения воздуха и т.п. операций.

Известны штанговые распылители, состоящие из подсоединенного к источнику подачи жидкости трубопровода с установленными по его длине распылителями жидкости. Данные распылители обеспечивают возможность обработки больших площадей (длина штанги штатных опрыскивателей ˜1-6 м). (Джесуя. Распыливание сырых и остаточных нефтепродуктов.

Энергетические машины, 1979, т.101, №2, с.44-51; Kim K.V., Marshall W.R. Drope-size distributions from pneumatic atomizers. A.I.Ch. Journal, 1971, v.17, №3, р.575-584.)

Однако из-за низкого качества распыливания (диаметр капель гидравлических распылителей находится в пределах 200-500 мкм) и возможности забивания распылителей их применение достаточно ограничено.

Известен распылитель внутреннего смешения, состоящий из трубопровода с патрубками для подачи жидкости и сжатого воздуха, размещенными на его стенке выходными каналами и заглушенным торцом (SU 1248671, 1984)

Недостатком этого распылителя является низкий КПД процесса диспергирования, что связано с увеличением потерь на трение при движении жидкости

и воздуха в криволинейном трубопроводе. Кроме того в данном распылителе происходит нестабильное истечение воздушно-жидкостной смеси.

Для повышения эффективности аэрозолирования генератор аэрозоля оснащают дополнительными турбинками (SU 1431848, 1986), однако это усложняет конструкцию установки.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является установка для аэрозолирования, состоящая из узла подачи распыляющего агента (сжатого воздуха), распылительного узла в виде щелевого сопла и герметической емкости с распыляемым раствором, в которой размещена трубка, связывающая ее с распылительным узлом (RU 2060840, 1992).

Недостатком устройства является его относительно невысокая производительность.

Технической задачей, решаемой авторами, являлось создание более эффективного устройства, обеспечивающего дополнительно возможность генерировать аэрозоль с частицами различного заданного размера.

Технический результат достигался за счет того, что распыляющее устройство, выполненное в виде по крайней мере одного эжектора, размещено внутри сосуда для рабочей жидкости над ее поверхностью, а сам сосуд связан отверстием с окружающей средой. Как правило, число эжекторов составляет от 4 до 6 в зависимости от объема корпуса и особенностей решаемой задачи.

Оптимальным вариантом устройства является выполнение сосуда для рабочей жидкости в виде емкости со съемной крышкой, снабженной отверстием.

Для обеспечения возможности работать в различных режимах эжекторы устанавливаются с возможностью их поворота. Для получения оптимального результата по аэрозолированию эжекторы внутри сосуда расположены таким образом, чтобы обеспечить движение потока аэрозоля по хордоиально, что обеспечивает столкновение потока со стенками емкости и сепарирование крупных капель аэрозоля.

Установка для аэрозолирования (УАД) состоит из генератора аэрозолей и линии подготовки распыляющего агента.

Общий вид генератора аэрозолей приведен на рис.1, где введены следующие обозначения:

1. вихревой эжекторный распылитель

2. крышка

3. корпус

4. отражатель

5. отвод

6. разводка

7. соединительные трубки

8. штуцер подвода распыливающего агента

9. подставка

10. вставка

11. штуцер забора распыливаемого продукта

12. кольцо

13. заглушка

14. контргайка

15. уплотнитель

16. контргайка

17. гайка

18. карабин винтовой

19. патрубок

20. капли аэрозоля

21. линия подвода распыливающего агента.

Общая схема устройства для аэрозолирования приведена на рис.2, где использованы следующие обозначения:

22. генератор аэрозолей

23. расходомер

24. фильтр

25. редуктор давления

26. манометр

27. ресивер

28. предохранительный клапан

29. компрессор с двигателем

Распылители 1 устанавливаются с возможностью фиксированного поворота внутри корпуса 3 генератора 22 и крепятся к разводке 6 или отводу 5 при помощи контргайки 16. При необходимости часть распылителей 1 демонтируют и вместо них устанавливают заглушки 13. Подводящие трубки распылителей соединены гибкими трубками 7 со штуцерами 11 забора распыливаемого продукта. Разводка 6 распыливающего агента (воздуха) крепится (вворачивается) на подставку 9. С помощью вставки 10 можно изменить положение распылителей 1 по высоте корпуса 3.

Установка работает следующим образом. При проведении работ по распылению препаратов подсоединяют штуцер 8 к компрессору 29 посредством гибкого шланга; через патрубок 19 заливают препарат, подсоединяют компрессор к электрической сети и включают его в работу. С помощью редуктора 25 устанавливают давление в подводящем шланге к генератору, которое регулируется манометром 26. Распыливающий воздух поступает в генератор 22 по штуцеру 8 и по внутреннему каналу подставки 9 через разводку 6 поступает к распылителям 1. Тангенциальный ввод ввод воздуха в вихревой камере распылителя 1 образует закрученный поток с зоной расширения по ее оси. Через трубку 7 распыляемая жидкость эжектируется из нижней части корпуса 3 и распыливается на капли. Хордальная установка распылителей обеспечивает закрутку двухфазного потока, при этом крупные капли осаждаются на стенки и стекают на дно генератора, а мелкие уносятся потоком воздуха через патрубок 19

Установка имеет три основных режима работы:

- режим с установкой распылителей 1 на отводах 5 в результате чего достигается двукратная сепарация крупных капель и получается наиболее тонкодисперсный аэрозоль;

- режим со снятой крышкой 2 и установкой распылителей 1 с направлением факелов распыленной жидкости внутрь корпуса 3, в результате использования которого обеспечивается однократная сепарация капель на стенки корпуса 3, что ведет к повышению дисперсности капель, однако повышается производительность установки

- режим со снятой крышкой 2 и установкой распылителей 1 с направлением факелов за пределы корпуса 3, что обеспечивает максимальную производительность генератора при максимальном размере частиц аэрозоля.

Установка имеет следующие параметры:

- дисперсность аэрозоля не менее 50 мкм;

- производительность не более 0.2 л/мин;

- давление воздуха - 0.1-0.3 МПа;

- расход воздуха - 50-200 л/мин

- вместимость резервуара - 4.5 л.

Пример 1. Установка испытывалась для проведения дезинфекции микроорганизмов на примере культуры Е.соli штамм М-17. Для получения рабочей суспензии использовали взвесь с концентрацией клеток 10¹⁰ кл/мл. Культуру клеток распыляли в камере емкостью 2870 л с помощью пневматического распылителя. Распыление растворов дезинсектанта ЭАР осуществляли с помощью установки УАД в режиме 1 (с надетой крышкой). Массовый медианный диаметр частиц аэрозоля составил 3.5 мкм. Время распыления - 1 мин. Концентрацию микроорганизмов определяли методом флуометрии по количеству уранина. Контроль проводили с использованием физраствора.

Полученные результаты показали, что уже через 1 мин в камере не было живых микроорганизмов. При использовании физраствора титр микроорганизмов практически не менялся.

Пример 2. В условиях примера 1 проводили испытания установки в режиме 2 (со снятой крышкой). Массовый медианный диаметр частиц аэрозоля составил 5.8 мкм. Полученные результаты показали, что через 1 мин концентрация микроорганизмов в камере уменьшилась в 12 раз, через 4 мин в камере практически не было живых микроорганизмов. При использовании физраствора титр микроорганизмов практически не менялся.

Полученные результаты свидетельствуют о эффективности и промышленной применимости заявляемой установки для аэрозолирования.

1. Установка для аэрозолирования, содержащая узел подвода распыляющего агента, распылительное устройство и сосуд с рабочим раствором, в который погружена трубка, связанная с распылительным устройством, отличающаяся тем, что распылительное устройство, выполненное в виде хотя бы одного эжектора, размещено внутри сосуда с рабочим раствором над поверхностью жидкости, причем емкость связана отверстием с окружающей средой.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что сосуд выполнен в виде емкости, снабженной съемной крышкой, в которой имеется отверстие.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что эжекторы установлены внутри сосуда с возможностью их поворота.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что эжекторы установлены таким образом, чтобы поток аэрозоля в сосуде был направлен на его стенки хордоидально.