электростатический распылитель

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ, содержащий корпус с каналом подачи газа, переходящим в щелевое сопло, образованное индуцирующим и заземленным электродами, держатель заземленного электрода, канал подачи жидкости, переходящей в выходные отверстия, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности диспергирования и зарядки жидкости, электростатический распылитель снабжен закрепленными с обеих сторон держателя пластинками, установленными с зазором к заземленному электроду, который выполнен в виде прямой треугольной призмы, установленной боковыми ребрами вдоль щелевого сопла перпендикулярно к направлению подачи газа, при этом выходные отверстия канала подачи жидкости выполнены в заземленном электроде и обращены к поверхности пластинок.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электронно-ионной технологии и применяется для распыливания и зарядки растворов ядохимикатов в сельском хозяйстве для окраски изделий, для подавления пылевыбросов на рабочих местах. Может быть использовано в сельском хозяйстве, в промышленности.

Известен электростатический распылитель, содержащий корпус с каналом подачи газа, переходящим в щелевое сопло, образованное индуцирующим и заземленным электродами, держатель заземленного электрода, канал подачи жидкости, переходящий в выходные отверстия (2). Недостатком данного устройства является то, что с увеличением расхода жидкости в нем происходит подавление кавитации за порогом пластины, образуются крупнодисперсные капли и величина выносимого на них удельного заряда снижается. В результате этого эффективность работы электростатического распылителя также уменьшается.

Целью изобретения является повышение эффективности диспергирования и зарядки жидкости.

Указанная цель достигается тем, что в электростатическом распылителе, содержащем корпус с каналом подачи газа, переходящим в щелевое сопло, образованное индуцирующим и заземленным электродами, держатель заземленного электрода, канал подачи жидкости, переходящий в выходные отверстия, снабжен закрепленными с обеих сторон держателя пластинками, установленными с зазором к заземленному электроду, который выполнен в виде прямой треугольной призмы, установленной боковыми ребрами вдоль щелевого сопла перпендикулярно направлению подачи газа, при этом выходные отверстия канала подачи жидкости выполнены в заземленном электроде и обращены к поверхности пластинок.

На фиг.1 представлен предлагаемый электростатический распылитель в продольном разрезе; на фиг. 2 - вольт-амперные характеристики предлагаемого электростатического распылителя и распылителя-прототипа.

Электростатический распылитель содержит диэлектрический корпус 1 с каналом 2 подачи газа, который переходит в щелевое распылительное сопло 3. Сопло 5 образовано индуцирующим 4 и заземленным 5 электродами. Заземленный электрод 5 установлен в держателе 6. Канал 7 подачи жидкости выполнен внутри заземленного электрода 5 и переходит в выходные отверстия 8. С обеих сторон держателя 6 закреплены пластинки 9, которые установлены с зазором к заземленному электроду 5. Заземленный электрод 5 выполнен в виде прямой треугольной призмы, установленной боковыми ребрами вдоль щелевого сопла перпендикулярно направлению подачи газа в распылитель. Пластинки 9 крепятся к держателю 6 с помощью винтов 12. Высокое напряжение подается на индуцирующий электрод 4 по кабелю 10 от высоковольтного источника питания 11. Выходные отверстия 8 канала 7 подачи жидкости обращены к поверхностям пластинок 9, которые образуют зазор с поверхностью заземленного электрода 5.

Электростатический распылитель работает следующим образом.

Распыливаемая жидкость, например вода, подается по каналу 7 внутрь заземленного электрода 5. Затем она проходит через выходные отверстия 8 канала 7 и попадает в зазор между пластинками 9 и поверхностью заземленного электрода 5. Из этого зазора жидкость вытекает на поверхность электрода 5 в виде пленки. Сжатый газ (преимущественно воздух) по каналу 2 подается внутрь распылителя. Благодаря взаимодействию газового и жидкостного потоков внутри щелевого сопла 3 происходит пневмокавитационное дробление пленки жидкости. За порогом пластинок 9, который они образуют с поверхностью заземленного электрода 5, образуется зона кавитационного дробления жидкости. В этой зоне образуются кавитационные пузыри и каверны, которые схлопываются с выбросом в набегающий воздушный поток мелкодисперсного аэрозоля. Оставшаяся часть жидкости, которая не переведена во взвешенное состояние за счет схлопывания пузырей и каверн, продолжает двигаться по боковым поверхностям призматического заземленного электрода 5 и срывается газовым потоком с его крайних ребер, расположенных вдоль щелевого сопла 3. При подаче высокого напряжения от высоковольтного источника питания 11 по кабелю 10 к индуцирующему электроду 4 в межэлектродном промежутке щелевого распылительного сопла 3 формируется электрическое поле, благодаря которому образующиеся капли жидкости приобретают избыточные электрические заряды, благодаря этому получают поток заряженного аэрозоля.

Увеличение поверхности заземленного электрода, на которой происходит дробление пленки жидкости газовым потоком, приводит к уменьшению дисперсности образующихся капель заряженного аэрозоля. Это обусловлено тем, что при постоянном расходе жидкости по сравнению с распылителем-прототипом толщина текущей по поверхности призматического заземленного электрода 5 пленки жидкости уменьшается, и как следствие, улучшаются условия пневматического дробления жидкости. За счет установки пластинок 9 на обеих сторонах держателя 6 увеличивается протяженность зоны кавитации. За счет этого большая часть жидкости переводится во взвешенное состояние внутри распылительного сопла 3, где напряженность электрического поля соответствует условиям максимально эффективной зарядки аэрозоля. За счет образования внутри сопла 3 мелкодисперсного аэрозоля увеличивается величина суммарного выносимого удельного заряда. Об этом свидетельствуют экспериментальные вольт-амперные характеристики предлагаемого электростатического распылителя и распылителя-прототипа, которые приведены на фиг.2. Как видно из полученных данных, при неизменном расходе жидкости предлагаемый электростатический распылитель обеспечивает получение больших по величине токов выноса.

Таким образом, предлагаемый электростатический распылитель по сравнению с распылителем-прототипом позволяет повысить эффективность диспергирования и зарядки жидкости, что открывает перед ним широкие перспективы практического использования, поскольку основным требованием к эффективному пылеулавливанию, к эффективному осаждению капель на обрабатываемые объекты, является высокая величина выносимого на каплях жидкости удельного электрического заряда и мелкодисперсность образующегося аэрозоля.