ES2355821T3 - Tobera de pulverización de dos sustancias. - Google Patents

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Abstract

Tobera de pulverización de dos sustancias con una cámara de mezcla (16), dispuesta en una carcasa delante de una abertura de salida, en la que desembocan unos canales de suministro (11, 17) para un medio líquido y uno gaseoso y en la que está previsto un cuerpo de impacto (6) sobre el cual incide el chorro de líquido, estando formado el cuerpo de impacto como un cuerpo de desplazamiento (6), orientado coaxialmente con respecto al chorro de líquido, que se extiende en la dirección de la circulación hasta un borde de ruptura (15), desembocando los canales de suministro (17) para el medio gaseoso en la parte de la cámara de mezcla (16) que rodea la zona ampliadora del cuerpo de desplazamiento (6), caracterizada porque el cuerpo de desplazamiento (6) está formado con una punta (8) orientada contra la circulación del líquido, porque el cuerpo de desplazamiento (6) está formado como un cono (9) y porque el cuerpo de desplazamiento (6) está formado como doble cono (9, 14), el cual se extiende en la dirección de circulación (12) hasta el borde de ruptura (15) y a continuación se vuelve a estrechar.

Description

La presente invención se refiere a una tobera de pulverización de dos sustancias con una cámara de mezcla, dispuesta en una carcasa delante de una abertura de salida, en la que desembocan unos canales de suministro para un medio líquido y uno gaseoso y en la que está previsto un cuerpo de impacto sobre el cual incide el chorro de líquido, estando formado el cuerpo de desviación como un cuerpo de desplazamiento, orientado coaxialmente con respecto al chorro de 5 líquido, que se extiende en la dirección de la circulación hasta un borde de ruptura, y desembocando los canales de suministro para el medio gaseoso en la parte de la cámara de mezcla que rodea la zona ampliadora del cuerpo de desplazamiento.
En las toberas de pulverización de dos sustancias de este tipo con mezcla interna, se introduce, por regla general, la cantidad de gas, finamente dividida, en un chorro de líquido y la mezcla resultante, más o menos homogénea, es 10 conducida hacia el exterior a través de la abertura de salida estrechada.
Una tobera de pulverización de dos sustancias es conocida gracias al documento DE 31 31 070 C2, en el que se ha dispuesto en una cámara de mezcla una mesa de impacto opuesta a una abertura de entrada para el líquido. La superficie de choque de la mesa de impacto está al mismo tiempo dispuesta, perpendicularmente con respecto al eje del chorro de líquido y alineada con respecto al eje de suministro del medio gaseoso, en el centro de una cámara de 15 mezcla. El chorro de líquido que incide sobre la mesa de impacto explota, por lo tanto, en la cámara de mezcla y es arrastrado por el aire a presión conducido perpendicularmente respecto al mismo, es distribuido en el restante recorrido de la cámara de mezcla de la manera más uniforme posible y es emitido, a continuación, a través de una abertura de salida situada sobre el eje de la abertura de suministro para el aire a presión.
En otro tipo constructivo según el documento DE-OS 22 52 218, el chorro de líquido incide, en el extremo de una 20 cámara de mezcla, sobre un plato de impacto y es mezclado con aire, el cual es introducido de manera tangencial en la cámara de mezcla situada delante del plato de impacto. La mezcla generada de esta manera mediante arremolinamiento entra en un canal anular, detrás del plato de impacto, y es suministrada a una abertura de salida, corriente abajo de la cual está conectado un segundo plato de impacto.
La patente US nº 4.655.395 da a conocer una tobera de dos sustancias, en la cual el gas que sale de un espacio 25 colector es conducido a lo largo de las superficies exteriores de un cuerpo en forma de cono. El cuerpo en forma de cono está rodeado por una ranura. En esta ranura anular, se introduce el líquido que hay que pulverizar. Para el ajuste del cuerpo en forma de cono se puede ajustar la anchura de la ranura anular y con ello la cantidad de gota cedida.
La publicación de la solicitud de patente alemana DE 40 11 891 A1 da a conocer una tobera de dos sustancias, en la cual el líquido es conducido sobre un cuerpo de desplazamiento dotado con una punta orientada contra el chorro de 30 líquido. El chorro de líquido está rodeado por un anillo de aire a presión. Mediante el cuerpo de desplazamiento se desvía la mezcla líquido-aire, con el fin de aspirar aire secundario mediante acción de inyector.
La solicitud de patente europea EP 0 248 539 A1 da a conocer un tobera de dos sustancias, según el preámbulo de la reivindicación 1, la cual - ver allí, en particular, la figura 4 - presenta una cámara de mezcla, en la cual desembocan canales de suministro para un medio líquido y uno gaseosos. Corriente arriba de la cámara de mezcla está previsto un 35 cuerpo de impacto, sobre el cual incide el chorro de líquido. El cuerpo de impacto está formado como un cuerpo de desplazamiento que se extiende, en la dirección de la corriente, hasta un borde de ruptura. Los canales de suministro para el medio gaseoso desembocan en la parte de la cámara de mezcla que rodea la zona ampliada del cuerpo de desplazamiento. Un chorro de líquido entrante impacta, en primer lugar, sobre la superficie de impacto del cuerpo de desplazamiento, el cual se extiende partiendo de esta superficie de impacto. Una sección cilíndrica, que se conecta a la 40 extensión, es seguida a continuación por una nueva extensión de forma de cono, en cuyo extremo está dispuesto el borde de ruptura. En conexión con el borde de ruptura, está dispuesta una caperuza, la cual forma una sección de cámara de mezcla hueca de gran volumen. En la caperuza están previstas varias aberturas de salida.
La presente invención se plantea el problema de proporcionar una tobera de pulverización de dos sustancias del tipo mencionado al principio con una mezcla lo más homogénea posible entre una fase líquida y una gaseosa, la cual 45 permita, al mismo tiempo, una disposición de la abertura de salida o de aberturas de salida en diferentes puntos.
La invención consiste, para la solución de este problema, en una tobera de pulverización de dos sustancias del tipo mencionado al principio, en que el cuerpo de desplazamiento está formado como cono, en particular como doble cono, el cual se extiende en la dirección de circulación hasta el borde de ruptura y se estrecha entonces de nuevo. El líquido, que entra en la cámara de mezcla como chorro completo, es subdividido, partiendo de una punta de distribución, en una 50 película de líquido, cuyo espesor se reduce con el aumento del diámetro del cuerpo de desplazamiento. Sobre esta película de líquido relativamente delgada se conduce en el borde de ruptura del cuerpo de desplazamiento el medio gaseoso y se subdivide, en el interior de la tobera, en finas gotas. Dado que en este tipo de estructuración la película de líquido puede estar formada distribuida de manera uniforme a lo largo del perímetro del cuerpo de desplazamiento, se consigue también una mezcla ampliamente homogénea con el aire que conduce, en el chorro de pulverización cedido, a 55 un espectro de gotas de gran uniformidad. De manera sencilla, el cuerpo de desplazamiento está formado como un cono, cuyo eje coincide con el eje del suministro de líquido y, en particular, el cuerpo de desplazamiento está formado como doble cono, el cual se extiende en la dirección de circulación hasta el borde de ruptura y se estrecha de nuevo entonces. Esta estructuración ofrece, junto con la pared interior que se estrecha correspondientemente de la cámara de
mezcla, la posibilidad de disponer la abertura de salida o las aberturas de salida en diferentes puntos en la zona situada detrás del borde de ruptura. Se predetermina con ello también la zona de mezcla la cual, por la estructuración según la invención, no hace necesaria una longitud de circulación excesivamente grande.
Como perfeccionamiento de la invención los canales de suministro para el medio gaseoso pueden desembocar en la dirección de circulación delante del borde de ruptura y pueden extenderse aproximadamente paralelos con respecto a la 5 dirección de circulación del chorro de líquido, lo cual conlleva la ventaja de que los canales de suministro para ambos medios puedan ser conducidos a un punto de conexión común y no estén, como en las toberas de pulverización de dos sustancias según el estado de la técnica, perpendiculares entre sí ni tengan necesidad de un espacio relativamente grande.
Como perfeccionamiento de la invención, la pared interior de la cámara de mezcla puede extenderse aproximadamente 10 paralela con respecto al contorno del cuerpo de desplazamiento, de manera que el aire que hay que mezclar con el líquido pueda ser conducido estrechamente junto al cuerpo de desplazamiento y al borde de ruptura, en los que tiene lugar la mezcla con el anillo de película de líquido.
Como perfeccionamiento de la invención, el ángulo de extensión del cono en la zona del borde de ruptura puede ampliarse, de tal manera que un borde perimetral forme el mayor diámetro. Con esta medida, tiene lugar una desviación 15 de la película de líquido en un plano, que se extiende aproximadamente perpendicular con respecto al aire conducido, que se útil para la mezcla.
Como perfeccionamiento de la invención, finalmente, la abertura de salida puede estar constituida por varios orificios de salida dispuestos detrás de la zona del borde de ruptura del cuerpo de desplazamiento, cuyo número, posición y ángulo de salida se puede seleccionar dependiendo del ángulo de rociado deseado. Es determinante para la eficacia de la 20 invención la distribución del líquido suministrado en una película de líquido que se hace cada vez más fina y su mezcla con el aire suministrado en la zona del borde de ruptura del cuerpo de desplazamiento.
La invención está representada en el dibujo a partir de un ejemplo de forma de realización y se explica a continuación.
El único dibujo muestra una cabeza de tobera 1, la cual se puede colocar, de una manera que no se explica con mayor detalle, con una rosca de conexión 2 en un tubo 3 indicado mediante una línea de raya y punto, que está provista de 25 unos canales de suministro para un medio líquido y para un medio gaseoso. La cabeza de tobera 1 está constituida al mismo tiempo por la pieza de conexión 3 ya mencionada con la rosca de conexión 2 y por una pieza de caperuza 5, que está provista en su lado interior de un cuerpo de impacto en forma de un cuerpo de desplazamiento 6, atornillada sobre una rosca 4 de la pieza de conexión 3, que está conectada mediante el tornillo 7 con la caperuza 5, o que es dispuesta mediante presión. 30
El cuerpo de desplazamiento 6 está constituido por un doble cono con simetría de rotación, estando situada la punta 8 de la parte del cono 9 alejada de la caperuza 5 sobre el eje 10 de la cabeza de tobera 1 y un orificio de suministro 11 central, al cual se le suministra el líquido que hay que rociar, sometido a presión, en el sentido de la flecha 12. La pieza de cono 9 se transforma entonces en una pieza de tronco de cono 13 anular, cuya inclinación con respecto al eje 10 es más plana y que se transforma en un anillo 21 cilíndrico, que forma en su perímetro un borde de ruptura 15, desde el 35 cual la pieza de cono 14 se estrecha hacia abajo al interior de la caperuza 5. Entre la caperuza 5 y la pieza de conexión 3 y el cuerpo de desplazamiento 6 de doble cono se forma una cámara de mezcla 16 anular, en la cual desembocan, a través de la pieza de conexión 3, unos orificios de suministro 17 para el medio gaseoso, que es suministrado, en el sentido de las flechas 18, a través del tubo indicado mediante línea de raya y punto o de otra manera. Las paredes interiores de la cámara de mezcla 16 se extienden al mismo tiempo aproximadamente paralelas con respecto al 40 contorno del cuerpo de desplazamiento 6.
Se puede reconocer que los orificios de suministro 17 se extienden aproximadamente paralelos con respecto al orificio de suministro 11 para el líquido y desembocan en una zona de la cámara de mezcla 16, la cual está situada todavía antes del borde de ruptura 15.
En la caperuza 5, están previstos además unos orificios de salida 19 detrás del borde de ruptura 15, los cuales están 45 distribuidos de manera uniforme sobre el perímetro de la caperuza 5. El ángulo de salida de estos orificios 19, medido con respecto al eje 10 de la cabeza de tobera 1, se puede seleccionar de manera distinta. Esto es válido también para el número de orificios 19 y para su distancia radial con respecto al eje central 10. Por ejemplo, sería también posible disponer las aberturas de salida más próximas al eje 10 y variar el ángulo de salida, tal como se indica mediante el eje 20. 50
La forma de actuar de la nueva cabeza de tobera es la siguiente:
El líquido que entra en el sentido de la flecha 12 entra como chorro completo en la cámara de mezcla 16 e incide al mismo tiempo sobre la punta 8 del cono 9. El líquido es distribuido, de este modo, de manera uniforme sobre la superficie del cono 9 y el espesor de la película de líquido que se forma de esta manera disminuye con el aumento del diámetro del cono 9. En la zona del anillo 13, la película de líquido es desviada en una dirección la cual es 55 aproximadamente perpendicular con respecto a la dirección de suministro de los orificios 17. La película de líquido es arrastrada al interior de la cámara de mezcla por el medio gaseoso que afluye, es dividida de manera uniforme en finas
gotitas y es conducida a continuación hacia fuera, a modo de chorros de rociado, a través de las aberturas 19. Al mismo tiempo, la forma de actuar de la distribución fina del líquido en al aire suministrado se basa en la subdivisión de un chorro de líquido en una película de líquido anular, que de una manera especialmente eficaz, es arrastrada por chorros de aire que inciden transversalmente. Como se puede reconocer, la necesidad de espacio de una cabeza de rociado estructurada de esta forma es relativamente pequeña. 5
En el ejemplo de forma de realización, se muestra como cuerpo de desplazamiento un cono con simetría de rotación. Sin embargo, también es posible prever un cuerpo de desplazamiento en forma de pirámide el cual divide asimismo, partiendo de una punta de distribución, el líquido en una película, la cual es subdividida a continuación por el medio gaseoso que afluye.

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Tobera de pulverización de dos sustancias con una cámara de mezcla (16), dispuesta en una carcasa delante de una abertura de salida, en la que desembocan unos canales de suministro (11, 17) para un medio líquido y uno gaseoso y en la que está previsto un cuerpo de impacto (6) sobre el cual incide el chorro de líquido, estando formado el cuerpo de impacto como un cuerpo de desplazamiento (6), orientado coaxialmente con respecto al chorro de líquido, que se extiende en la dirección de la circulación hasta un borde de ruptura (15), desembocando los canales de suministro (17) 5 para el medio gaseoso en la parte de la cámara de mezcla (16) que rodea la zona ampliadora del cuerpo de desplazamiento (6), caracterizada porque el cuerpo de desplazamiento (6) está formado con una punta (8) orientada contra la circulación del líquido, porque el cuerpo de desplazamiento (6) está formado como un cono (9) y porque el cuerpo de desplazamiento (6) está formado como doble cono (9, 14), el cual se extiende en la dirección de circulación (12) hasta el borde de ruptura (15) y a continuación se vuelve a estrechar. 10
  2. 2. Tobera de pulverización de dos sustancias según la reivindicación 1, caracterizada porque los canales de suministro (17) para el medio gaseoso desembocan en la dirección de circulación delante del borde de ruptura (15).
  3. 3. Tobera de pulverización de dos sustancias según la reivindicación 1, caracterizada porque los canales de suministro (17) para el medio gaseoso se extienden aproximadamente paralelos con respecto a la dirección de circulación del chorro de líquido. 15
  4. 4. Tobera de pulverización de dos sustancias según la reivindicación 1, caracterizada porque la pared interior de la cámara de mezcla (16) se extiende aproximadamente paralela con respecto al contorno del cuerpo de desplazamiento (6).
  5. 5. Tobera de pulverización de dos sustancias según la reivindicación 1, caracterizada porque la abertura de salida está constituida por varias perforaciones de salida (19) dispuestas detrás de la zona del borde de ruptura (15) del cuerpo de 20 desplazamiento (6).
  6. 6. Tobera de pulverización de dos sustancias según la reivindicación 5, caracterizada porque la posición, el número y el ángulo de salida de los orificios de salida (19, 20) se selecciona dependiendo del ángulo de rociado y del chorro de pulverización deseados.
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