MXPA96003793A - Tobera rociadora de doble fluido - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una tobera rociadora de doble fluido, que comprende:un cuerpo que define una primer cámara de atomización, un medio de entrada en dicho cuerpo para introducir un fluido de atomización y un líquido hacia dicha primer cámara de atomización;medios de atomización inicial colocados en dicha primer cámara de atomización para atomizar inicialmente el líquido introducido en la mismaa través de dicho medio de entrada;una segunda cámara de atomización aguas abajo de dicha primer cámara de atomización, una placa que tiene una pluralidad de pasajes separadas a través de los cuales debe pasar un líquido inicialmente atomizado antes de entrar hacia la segunda cámara de atomización y atomizar después el líquido atomizado;una punta de tobera montada en dicho cuerpo aguas abajo de dicha segunda cámara de atomización, definiendo dicha punta de tobera una pluralidad de aberturas de descarga a través de las cuales se descarga el líquido atomizado a partir de dicha segunda cámara de atomización.

Description

TOBERA ROCIADORA DE DOBLE FLUIDO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la Invención Esta invención se dirige al campo de las toberas rociadoras y, más particularmente, a una tobera rodadora de doble fluido adaptada para producir un rocío finamente atomizado de líquidos. Descripción de la Técnica Relacionada En muchas aplicaciones de rocío líquido, es deseable producir gotitas finamente atomizadas de un reactivo líquido. Por ejemplo, en sistemas de depuración semi-seca utilizados para retirar gases dañinos tales como gases ácidos de la combustión, producidos por la calcinación de carbón o de desperdicios, pequeñas gotitas de una distribución de tamaño controlada optimizan el mezclado del reactivo y los gases de la combustión y maximizan el desempeño del proceso de limpieza del gas. Las gotas pequeñas también se evaporan más fácilmente y minimizan las dimensiones de la cámara del reactor en la cual se rocía el líquido, mientras se evita la acumulación de substancias corrosivas sobre las paredes del reactor. Sin embargo, las toberas rociadoras de doble fluido conocidas son generalmente incapaces de producir gotitas finamente atomizadas de líquidos sin experimentar un número de problemas técnicos. En una tobera, el diámetro y el área de flujo transversal correspondiente de los pasajes de fluido afecta la distribución de tamaño de las gotitas atomizadas. Mientras más finos son los pasajes de flujo, generalmente son más finas las gotitas rociadas. De acuerdo con lo anterior, el diámetro de los pasajes se ha reducido en las toberas rociadoras de doble fluido conocidas, en un esfuerzo por disminuir el tamaño promedio de las gotitas atomizadas y producir un rocío finamente atomizado. Este enfoque para producir un rocío finamente atomizado ha sido inadecuado por varias razones. Para la atomización de mezclas, la reducción del diámetro de los pasajes de fluido provoca un incremento correspondiente en la proporción de obstrucción de los pasajes por las partículas de la mezcla. Los pasajes de diámetro reducido filtran de manera efectiva las partículas y limitan el tamaño máximo de las partículas que pueden pasar físicamente a través de ellos. La obstrucción es un problema fundamental asociado con la atomización de materiales de mezcla, incluso, para la mayoría de los líquidos, los sólidos suspendidos siempre están presentes y ocasionalmente pueden provocar la obstrucción. De acuerdo con lo anterior, la selección del tamaño de los pasajes de flujo en una tobera rociadora involucra un balance de la distribución de tamaño de la gotita aceptable contra la proporción aceptable de obstrucción de la tobera. Para las mezclas, la obstrucción es tan severa que no es posible lograr la distribución de tamaño de gotita deseada mediante el uso de las toberas rociadoras dobles conocidas ya que el diámetro necesario de pasaje de flujo es demasiado pequeño para ser funcional. Además de sus características de obstrucción, los materiales de mezcla también son erosivos y corrosivos a los materiales convencionales utilizados para construir toberas rociadoras. Con objeto de reducir la obstrucción de los pasajes de tobera durante las operaciones de rocío de la mezcla, teóricamente es posible incrementar la velocidad del fluido atomizante y las partículas de mezcla arrastradas. Aunque esta solución teóricamente reduce la obstrucción, al menos cuando las partículas de la mezcla son más pequeñas que el diámetro de los pasajes, es inadecuada debido a que el incremento de la velocidad incrementa simultáneamente la proporción de erosión de los pasajes. Por consiguiente, el límite superior práctico de la velocidad de operación se basa en el nivel aceptable de uso de la tobera. Si la erosión es demasiado severa en la velocidad necesaria para evitar la obstrucción, entonces tal velocidad no es económicamente factible debido a la vida útil acortada de la tobera y los costos correspondientes de reemplazamiento incrementados. Además, la atomización de las mezclas mediante el uso de toberas rociadoras de doble fluido es de energía intensiva, y el incremento de la velocidad de la atomización del fluido sólo incrementa de manera adicional el uso de energía ya que incrementa la cantidad de energía requerida para introducir el fluido de atomización y la mezcla en la tobera. Por consiguiente, en vista de las insuficiencias de las toberas rociadoras de doble fluido conocidas, ha existido la necesidad de una tobera rodadora de doble fluido que sea capaz de producir un rocío finamente atomizado de una mezcla bajo una demanda de energía reducida, y de producir un rocío finamente atomizado en una proporción reducida de erosión de la tobera. SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se ha elaborado en vista de las ineficacias arriba descritas de las toberas rociadoras conocidas y tiene un objeto de proporcionar una tobera rociadora de doble fluido que sea capaz de producir un rocío finamente atomizado de una mezcla bajo una demanda de energía reducida. Otro objeto de la invención es proporcionar una tobera rociadora de doble fluido que sea capaz de producir un rocío finamente atomizado de una mezcla en una proporción reducida de erosión de la tobera. Los objetos y ventajas adicionales de la presente invención se volverán aparentes a partir de la descripción detallada y las figuras de dibujo que siguen, o mediante la práctica de la invención. Para lograr los objetos de la invención, la tobera rociadora de doble fluido, de acuerdo con una modalidad preferida de la invención, comprende un cuerpo que define una primer cámara de atomización, una primer entrada en el cuerpo a través de la cual se introduce un fluido de atomización en la primer cámara de atomización, y una segunda entrada en la pared externa a través de la cual se introduce un líquido por atomizarse en la primer cámara de atomización. Se coloca un medio de atomización inicial en la primer cámara de atomización para atomizar de manera inicial el líquido introducido en la primer cámara de atomización a través de la segunda entrada. Se monta una punta de tobera en el cuerpo. La punta de tobera define una pluralidad de aberturas de descarga a través de las cuales se descarga un rocío atomizado. ' La tobera rociadora de doble fluido comprende además una placa que forma una pared frontal de la primer cámara de atomización. La placa y la punta de tobera definen una segunda cámara de atomización colocada aguas abajo en relación a la primer cámara de atomización. La placa define una pluralidad de pasajes a través de los cuales pasa el líquido inicialmente atomizado desde la primer cámara de atomización hacia la segunda cámara de atomización y después se atomiza. De acuerdo con otra modalidad preferida de la invención, la tobera rociadora de doble fluido puede comprender una pluralidad de placas, formando cámaras de atomización adicionales, colocadas a lo largo de la longitud de la tobera. Preferentemente, cada placa tiene un área de pasajes transversal total reducida en relación a la placa precedente, a fin de que la velocidad del fluido y el líquido de atomización se incremente a través de cada placa sucesiva. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS En los dibujos acompañantes: La figura 1 es una vista ilustrativa transversal de una tobera rociadora de doble fluido de acuerdo con una modalidad preferida de la invención en el ambiente de un conducto de gas; La figura 2 es una vista de frente de la tobera de la figura 1 que representa la instalación de las aberturas de descarga en la punta de tobera; La figura 3 es una vista de la placa que forma la pared frontal de la primer cámara de atomización de la tobera, representando la instalación de los pasajes en la placa; La figura 4 es vista ilustrativa transversal de una tobera rociadora de doble fluido de acuerdo con otra modalidad preferida de la invención; La figura 5 es una vista transversal en la dirección de la línea 5-5 de la figura 4; La figura 6 es una vista transversal en la dirección de la línea 6-6 de la figura 4; La figura 7 ilustra una modalidad alternativa de la placa mostrada en la figura 6; La figura 8 ilustra una modalidad alternativa de la placa mostrada en la figura 3; y La figura 9 es una vista transversal en la dirección de la línea 9-9 de la figura 8. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA Con referencia a las figuras de los dibujos, la figura 1 ilustra una tobera rociadora de doble fluido 20 de acuerdo con una modalidad preferida de la invención. La tobera rociadora utiliza un fluido atomizante para producir un rocío atomizado de un líquido. La tobera rociadora 20 se ilustra colocada en un conducto 10 que contiene una corriente de gases ?,G". La tobera se adapta particularmente para producir un rocío finamente atomizado de una composición de mezcla seleccionada, tal como una mezcla de leche caliza comprendida de cal y agua. La leche caliza se utiliza convencionalmente como un medio de limpieza en sistemas de limpieza por gas en semi-seco. La corriente de gases ilustrada puede ser gases de la combustión producidos por la calcinación de carbón en sistemas de propulsor o de desperdicios en plantas de incineración. Como se muestra, la tobera produce un rocío "S" de un líquido atomizado que interactúa con los gases de la combustión para retirar los componentes nocivos e indeseados tales como dióxido de azufre, ácido hidroclórico y ácido fluorídico. De acuerdo con la invención, la tobera rociadora 20 comprende un cuerpo 30. Preferentemente, el cuerpo es de forma cilindrica y comprende un alojamiento externo 31 compuesto de un material metálico. El alojamiento externo 31 está comprendido de un par de paredes laterales opuestas 33, 34, y una pared posterior 35, las cuales definen una primer cámara de atomización 36. Un revestimiento 32 compuesto de un material cerámico resistente a la erosión y a la corrosión o lo similar reviste el alojamiento externo 31. Una tubería de suministro de fluido de atomización 37 se conecta a la pared posterior 35 en un extremo aguas arriba de la tobera. Un conector 38 asegura la tubería de suministro de fluido de atomización 37 al cuerpo de la tobera. La tubería de suministro de fluido de atomización tiene una porción de diámetro reducido 39 en comunicación con un orificio 40 formado en el revestimiento 32. El orificio 40 se comunica directamente con la primer cámara de atomización 36. Preferentemente, el fluido de atomización es aire presurizado. Otros fluidos tales como vapor y lo similar pueden utilizarse opcionalmente en la tobera. Una tubería de suministro de líquido 41 se asegura a la pared lateral 34 del cuerpo mediante un conector 42. Como se muestra, el conector 42 incluye una porción de diámetro reducido 43 en comunicación con un orificio 44 formado en el revestimiento 32. El orificio 44 se comunica directamente con la primer cámara de atomización 36. El conector 42 incluye roscas interiores 45 para embragar roscas de acoplamiento 46 formadas sobre la tubería de suministro de líquido 41. De acuerdo con la invención, la tobera 20 comprende medios de atomización inicial para atomizar inicialmente el líquido después de que se introduce en la primer cámara de atomización 36 a través de la tubería de suministro de líquido 41. Preferentemente, el medio de atomización inicial es un obturador de objetivo 50, el cual se asegura de manera ajustable a la pared lateral 33 del cuerpo, opuesto al orificio 44. El obturador de objetivo incluye una base 51 que tiene roscas exteriores 52 para embragar las roscas de acoplamiento (no mostradas) formadas sobre la pared de una abertura, a través de la cual se extiende el obturador de objetivo, proporcionado en la pared lateral 33. Un poste 53 se extiende hacia la primer cámara de atomización e incluye una superficie 54 que se alinea con el orificio 44. El líquido introducido en la primer cámara de atomización a través del orificio 44 choca inmediatamente sobre la superficie 54, y se fracciona en filamentos y gotas grandes. El obturador de objetivo 50 se compone preferentemente de un material resistente al uso tal como una cerámica y lo similar. Los filamentos y las gotas grandes resultantes son fraccionados además por la corriente de fluido atomizante introducida en la primer cámara de atomización 36 a través del orificio 40. A medida que el fluido atomizante se mueve más allá de la superficie 54, cizalla la mezcla en partículas más pequeñas. El fluido atomizante se mezcla con las partículas cizalladas y las transporta a través de la primer cámara de atomización. La primer cámara de atomización 36 se define además por una pared frontal formada por una placa 60, una segunda cámara de atomización se define entre la placa 60 y una punta de tobera 70 colocada en el extremo de descarga de la tobera. De acuerdo con la invención, la placa 60 define una pluralidad de pasajes 61 a través de los cuales pasan las partículas de mezcla de la primer cámara de atomización 36 hacia la segunda cámara de atomización 55. Refiriéndose a la figura 3, la placa preferentemente define cinco pasajes 61 instalados en un patrón circular. Los pasajes 61 cizallan y reducen además el tamaño de las partículas de mezcla antes de que entren a la segunda cámara de atomización. Después de pasar a través de los pasajes 61, ocurre un mezclado adicional de las partículas de mezcla y el fluido de atomización en la segunda cámara de atomización. Los pasajes 61 preferentemente tienen un diámetro mayor a aproximadamente dos veces el diámetro de las partículas de mezcla más grandes introducidas en la primer cámara de atomización 36 a través del orificio 44. Al formar los pasajes de este diámetro, se evita substancialmente la formación de partículas apelotonadas transversalmente a la dirección del flujo de dos o más partículas de mezcla en los pasajes. Como una medida adicional para evitar la obstrucción de los pasajes, antes de que la mezcla se introduzca en la primer cámara de atomización 36, preferentemente se filtra para retirar las partículas mayores a aproximadamente una mitad del diámetro de los pasajes 61. Las partículas de leche caliza se filtran en un diámetro máximo de aproximadamente 1.5 mm, y de acuerdo con lo anterior, el diámetro de los pasajes 61 es preferentemente de al menos aproximadamente 3 mm. La placa 60 puede tener un número diferente de pasajes a cinco, y los pasajes también pueden colocarse en diferentes instalaciones alrededor de la placa. Por ejemplo, refiriéndose a la figura 8, la placa 60" define cuatro pasajes instalados en un patrón circular, y un quinto pasaje localizado de manera central. La placa 60" se adapta para utilizarse en combinación con una punta de tobera, tal como la punta de tobera 70' ilustrada en la figura 4, que tiene una abertura de descarga 71' localizada de manera central. La formación de una pluralidad de pasajes de flujo en la placa 60, que separa las cámaras de atomización 36 y 55, mejora el desempeño de la tobera 20 en comparación con las toberas conocidas en las cuales sólo se forma un pasaje en la placa. Más particularmente, a una velocidad dada del fluido atomizante y una energía dada de entrada a la tobera, la tobera rociadora de doble fluido de acuerdo con la invención produce un rocío atomizado de un tamaño de partícula medio, comparativamente más pequeño, y una distribución de tamaño de partícula definida por las partículas de tamaño máximo y mínimo más pequeñas. La entrada de energía se determina por la proporción de entrada del fluido atomizante y el líquido en la tobera, y las presiones respectivas del fluido atomizante y el líquido. La tobera rociadora de doble fluido produce además un tamaño medio de partícula atomizada equivalente y aproximadamente la misma distribución de tamaño de partícula a una velocidad inferior del fluido atomizante, y una proporción de erosión inferior correspondiente y una demanda de energía inferior. La punta de tobera 70 define una pluralidad de aberturas de descarga 71, las cuales atomizan finalmente al líquido antes de descargarse a la atmósfera. Las aberturas de descarga también controlan el patrón de rocío de la mezcla atomizada de tal manera que se produzca un patrón de rocío "S" substancialmente en forma de cono. Para lograr tal patrón, las aberturas 71 se orientan en un ángulo de preferentemente entre aproximadamente 3°-7° en relación al eje longitudinal de la tobera según se ilustra en la figura 1. Como se ilustra en la figura 2, la punta de tobera 70 de la tobera rociadora de doble fluido 20 define ocho aberturas 71 colocadas en una instalación circular. La punta de tobera puede definir opcionalmente un número diferente de aberturas y las aberturas pueden colocarse en diferentes instalaciones para producir diferentes patrones de rocío. Preferentemente, la punta de tobera 70 se forma de un material resistente al uso y a la corrosión tal como cerámica, la punta de tobera 70 es desmontable del resto de la tobera para permitir que la(s) placa (s) se reemplace (n) según sea necesario. La figura 4 ilustra otra modalidad 20' de la tobera rociadora de acuerdo con la invención. La tobera 20' comprende una primer placa 60', una segunda placa 80' y tres cámaras de atomización 36', 36" y 55'. La primer placa 60' separa la primer cámara de atomización 36' y la segunda cámara de atomización 36", y la segunda placa 80' y la punta de tobera 70' definen la tercer cámara de atomización 55' . La primer placa 60' y la segunda placa 80' tienen cada una, una pluralidad de pasajes de flujo 61' y 81', respectivamente. Cada uno de los pasajes de flujo en las placas respectivas son preferentemente del mismo diámetro, y los pasajes 81' son preferentemente de un diámetro menor a los pasajes 61' . De acuerdo con lo anterior, para un número dado igual de pasajes en las placas 60' y 80', el área transversal total más pequeña de los pasajes 81' provoca que la velocidad del fluido de atomización sea mayor pasando a través de ellos que a través de los pasajes 61' . Además, las aberturas 71' son de un diámetro más pequeño que los pasajes 81', y el área transversal total de las aberturas 71' es menor al área transversal total de los pasajes 81' . De acuerdo con lo anterior, la velocidad del fluido de atomización es mayor a través de las aberturas 71' que a través de los pasajes 81' . Opcionalmente, puede lograrse un área transversal total relativamente mayor de los pasajes 61' al formar pasajes igualmente dimensionados en cada placa 60' y 80', pero formando un número inferior de pasajes 81' en la placa 80' . De acuerdo con la invención, la tobera puede comprender opcionalmente más de dos placas y, de acuerdo con lo anterior, más de tres cámaras de atomización. En tales modalidades, el área transversal total de los pasajes formados en cada placa sucesiva se disminuye en la dirección aguas abajo de la tobera. De acuerdo con la invención, el perímetro de los pasajes en la placa 60 que separa las cámaras de atomización 36 y 55 puede hacerse más afilado para afectar la atomización. Como se ilustra en la figura 9, los pasajes 61' mostrados en la figura 8 se extiende hacia adelante de la cara frontal "F" de la placa 60" debido a la presencia de porciones de pared extendidas 63". La agudeza de los pasajes 61" excede la agudeza de la placa 60". Como se ilustra en las figuras 5 y 6, los pasajes 61' y 81' se instalan en el mismo patrón circular alrededor de las placas 60' y 80', respectivamente. De acuerdo con lo anterior, como se muestra en la figura 4, los pasajes 61' y 81' se encuentran substancialmente en alineamiento unos con otros cuando las placas 60' y 80' se utilizan juntas en la tobera. La figura 4 también ilustra las placas 60' y 80' como si tuvieran pasajes localizado de manera central 61' y 81', respectivamente, los cuales se encuentran en alineamiento unos con otros, y con una abertura de descarga central 71' formada en la punta de tobera 70' . Los pasajes en las placas adyacentes pueden opcionalmente no alinearse unos con otros. La figura 7 ilustra una placa 80" que puede utilizarse en combinación con la placa 60' . Como se muestra, la placa 80" define una pluralidad de pasajes 81" localizados en diferentes posiciones angulares a los pasajes 81'. En consecuencia, cuando la placa 80" se utiliza con la placa 60', los pasajes 81" y 61' no se alinean unos con otros. De acuerdo con la invención, la tobera puede comprender medios para alinear los pasajes formados en las placas sucesivas. Como se muestra en las figuras 5-7, las placas 60', 80' y 80" se forman con caras exteriores planas 62', 82' y 82", respectivamente, para asegurar que los pasajes en las placas adyacentes se localizan en posiciones angulares específicas cuando las placas se adaptan en la tobera. Las caras planas 62' y 82' provocan que los pasajes 61' y 81' se alinien cuando las placas 60' y 80' se utilizan en combinación, y las caras planas 62' y 82" hacen que los pasajes 61' y 81" se encuentren fuera de alineamiento cuando las placas 60' y 80" se utilizan juntas . De acuerdo con la invención, la tobera rociadora de doble fluido es capaz de producir un rocío finamente atomizado de diferentes líquidos, de tal manera que éste pueda utilizarse en un amplio rango de aplicaciones. Sin embargo, la tobera rociadora se adapta particularmente para atomizar mezclas. Como se describió arriba, las toberas rociadoras de doble fluido conocidas son generalmente incapaces de producir un rocío de mezclas finamente atomizado debido a la excesiva obstrucción, erosión y uso de energía. Para demostrar un número de ventajas de la presente invención, se llevó a cabo una serie de cinco pruebas de atomización, A-E. La siguiente descripción de las pruebas no debe tomarse de ninguna manera como limitante del alcance de la invención. En las pruebas, se empleó una tobera rociadora de doble fluido como la ilustrada en las figuras 1-3. La tobera estaba comprendida de dos cámaras de atomización y una placa que divide las cámaras. Se utilizó agua como líquido y el aire presurizado como el fluido atomizante. En las pruebas A, C y D, la placa definió un sólo pasaje de fluido localizado de manera central que tenía un diámetro de 12.7 mm (0.5 pulgadas) y un área transversal de 127 mm2 (0.2 pulgadas2) . En las pruebas B y E, la placa se formó con cinco pasajes de fluido para demostrar las ventajas de proporcionar una pluralidad de pasajes de flujo en la placa. Los cinco pasajes tenían cada uno un diámetro de 5.6 mm (7/32 pulgadas), dando un área transversal total de 123 mm2 (0.19 pulgadas2). Los cinco pasajes se separaron por igual en un patrón circular alrededor de la placa tal como se muestra en la figura 3. Para cada una de las pruebas A-E, la punta de tobera tuvo la misma construcción y definió ocho aberturas de descarga separadas por igual instaladas en un patrón circular tal como se muestra en la figura 2. Cada una de las ocho aberturas tenía un diámetro de 3.6 mm (9/64 pulgadas) , representando un área transversal total de 81 mm2 (0.12 pulgadas2). El perímetro total del único pasaje en la placa y las ocho aberturas de descarga en la punta de tobera de la tobera de las pruebas A, C y D fue significativamente menor al perímetro total de los cinco pasajes y las ocho aberturas de descarga en la tobera de las pruebas B y E; es decir, 130 mm (5.1 pulgadas) en comparación con 179 mm (7.0 pulgadas) . Al mantener el área transversal total del (de los) pasaje (s) y aberturas de descarga constantes para ambas pruebas, la velocidad del fluido de atomización fue aproximadamente la misma a través de las dos placas en la misma proporción de flujo del aire presurizado, y se demostró el efecto de variar el perímetro total de los pasaj es . La velocidad del aire presurizado fue mayor a través de las aberturas de descarga de la punta de tobera que a través de las placas debido al área transversal total relativamente más pequeña de las aberturas de descarga. Los resultados de las pruebas A-E se establecieron abajo en la TABLA I. La TABLA I presenta el diámetro medio Sauter de las partículas de agua atomizadas, y el porcentaje de las partículas de agua atomizadas que tienen un diámetro mayor a 150 micrones. El diámetro medio Sauter es el diámetro de una gotita que tiene la misma proporción de volumen al área de superfice que la proporción del volumen total para el área de superfice total de todas las gotitas. La cantidad de energía consumida para rociar un kilogramo de agua se da en la última columna de la TABLA I. Los resultados de la prueba indican que la tobera rociadora de doble fluido de acuerdo con la invención proporciona ventajas en comparación a las toberas de doble fluido conocidas. El perímetro total incrementado de la pluralidad de pasajes en la placa y aberturas de descarga en la punta de tobera de la tobera, mejoró el cizallamiento y atomización del líquido. Comparando los resultados de las pruebas A y B en vista de la mayor velocidad del fluido a través de los agujeros en la punta de tobera, en la prueba B, los efectos de cizallamiento se incrementaron en aproximadamente un 31%, en base a la reducción en la proporción de gotitas gruesas dimensionadas mayores a 150 micrones desde 17.2% hasta 11.8%.

TABLA I I t Comparando los resultados de la prueba C para una placa que tiene un sólo pasaje con los resultados de la prueba B para una placa que tiene cinco pasajes, se obtuvo el mismo diámetro medio de gotitas con cinco pasajes en la prueba B bajo presiones de entrada de aire y agua significativamente reducidas, y un consumo de energía correspondiente reducido de aproximadamente el 25%. Finalmente, los resultados de las pruebas D y E mostraron que las partículas rociadas tenían aproximadamente el mismo diámetro de partícula medio, mientras que se disminuyó significativamente la proporción de las partículas mayores a 150 micrones y el consumo de energía. La proporción del flujo de aire se mantuvo constante durante las pruebas D y E, mientras que la proporción de flujo de agua se incrementó en un 60%, y el consumo de energía se redujo en un 31%, en la prueba E. La descripción anterior de la modalidad preferida de la invención se ha presentado para ilustrar los principios de la invención y no para limitar la invención a la modalidad particular ilustrada. Se intenta que el alcance de la invención sea definido por todas las modalidades abarcadas dentro de las siguientes reivindicaciones, y sus equivalentes.

Claims (26)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad los descrito en las siguientes reivindicaciones. 1. Una tobera rociadora de doble fluido, que comprende: un cuerpo que define una primer cámara de atomización, un medio de entrada en dicho cuerpo para introducir un fluido de atomización y un líquido en dicha primer cámara de atomización; medios de atomización inicial colocados en dicha primer cámara de atomización para atomizar inicialmente el líquido introducido en la misma a través de dicho medio de entrada; una punta de tobera montada en dicho cuerpo, definiendo dicha punta de tobera un pluralidad de aberturas de descarga a través de las cuales se descarga el rocío atomizado; y una placa que encara dicho medio de atomización inicial y separa dicha primer cámara de atomización y una segunda cámara de atomización aguas abajo de dicha primer cámara de atomización, y definiendo dicha placa una pluralidad de pasajes para atomizar después el líquido inicialmente atomizado a medida que el líquido pasa desde dicha primer cámara de atomización hacia dicha segunda cámara de atomización.
2. 2. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho medio de entrada comprende un primer medio de entrada para introducir el fluido atomizante en dicha primer cámara de atomización y un segundo medio de entrada para introducir el líquido en dicha primer cámara de atomización, dicho medio de atomización inicial comprende un obturador de objetivo que se extiende en dicha primer cámara de atomización en alineamiento con dicha segunda entrada, teniendo dicho obturador de objetivo una superficie contra la cual choca el líquido introducido en dicha primer cámara de atomización, y colocándose dicha primera entrada de tal manera que el fluido atomizante introducido en dicha primer cámara de atomización atomiza el líquido introducido a través de dicha segunda entrada.
3. 3. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos pasajes se colocan alrededor de una instalación circular y se separan por igual con respecto unos de otros.
4. 4. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 3, caracterizada porque dicha placa tiene un grosor, y dichos pasajes tienen una longitud mayor a dicho grosor.
5. 5. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha placa define un pasaje localizado de manera central y dicha punta de tobera define una abertura de descarga substancialmente en alineamiento con dicho pasaje localizado de manera central.
6. 6. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 5, caracterizada porque dicha placa tiene un grosor, y dichos pasajes tienen una longitud mayor a dicho grosor.
7. 7. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 2, caracterizada porque comprende además un revestimiento, y dicho revestimiento, dicha placa y dicha punta de tobera están compuestos de un material resistente a la corrosión y a la erosión.
8. 8. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 1, caracterizada porque la tobera rociadora define un eje longitudinal y dichas aberturas de descarga en dicha punta de tobera se orientan en un ángulo de entre aproximadamente 3-7° en relación a dicho eje longitudinal, dichas aberturas de descarga controlan el rocío de tal manera que se produzca un patrón de rocío substancialmente en forma de cono.
9. 9. Una tobera rociadora de doble fluido, que comprende: un cuerpo que define una primer cámara de atomización, una primera entrada en dicho cuerpo a través de la cual se introduce un fluido de atomización en dicha primer cámara de atomización y una segunda entrada en dicho cuerpo a través de la cual se introduce un líquido en dicha primer cámara de atomización; medios de atomización inicial colocados en dicha primer cámara de atomización para atomizar inicialmente el líquido introducido en la misma a través de dicha segunda entrada; una primer placa que forma una pared frontal de dicha primer cámara de atomización; una segunda placa colocada aguas abajo de dicha primer placa; definiendo dicha primer placa y dicha segunda placa una segunda cámara de atomización entre las mismas; una punta de tobera montada en dicho cuerpo, definiendo dicha punta de tobera una pluralidad de aberturas de descarga a través de las cuales se descarga el líquido atomizado, definiendo dicha segunda placa y dicha punta de tobera una tercer cámara de atomización entre las mismas; definiendo dicha primer placa una pluralidad de primeros pasajes que tienen una primer área transversal total, dichos primeros pasajes atomizan además el líquido inicialmente atomizado que pasa desde dicha primer cámara de atomización hacia dicha segunda cámara de atomización; y definiendo dicha segunda placa una pluralidad de segundos pasajes que tienen una segunda área transversal total, dichos segundos pasajes atomizan además el líquido que pasa de dicha segunda cámara de atomización hacia dicha tercer cámara de atomización, y siendo mayor dicha primer área transversal total que dicha segunda área transversal total.
10. 10. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 9, caracterizada porque dicho medio de atomización inicial comprende un obturador de objetivo que se extiende en dicha primer cámara de atomización en alineamiento con dicha segunda entrada, teniendo dicho obturador de objetivo una superficie contra la cual choca el líquido introducido en dicha primer cámara de atomización, y colocándose dicha primera entrada de tal manera que el fluido atomizante introducido en dicha primer cámara de atomización atomiza el líquido introducido a través de dicha segunda entrada.
11. 11. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 9, caracterizada porque dichos primeros pasajes se colocan en una instalación circular alrededor de dicha primer placa y dichos segundos pasajes se colocan en una instalación circular alrededor de dicha segunda placa.
12. 12. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 11, caracterizada porque comprende un número igual de dichos primeros pasajes y dichos segundos pasajes, y teniendo dichos segundos pasajes un diámetro más pequeño que dichos primeros pasajes.
13. 13. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 12, caracterizada porque dichos primeros pasajes y dichos segundos pasajes se encuentran substancialmente en alineamiento unos con otros.
14. 14. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 13, caracterizada porque dicha primer placa tiene un primer grosor, dicha segunda placa tiene un segundo grosor, dichos primeros pasajes tienen una longitud mayor a dicho primer grosor y dichos segundos pasajes tienen una longitud mayor a dicho segundo grosor.
15. 15. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 9, caracterizada porque dicha primer placa define un primer pasaje localizado de manera central, dicha segunda placa define un segundo pasaje localizado de manera central, y dicha punta de tobera define una abertura de descarga substancialmente en alineamiento con dichos pasajes, primero y segundo, localizados de manera central.
16. 16. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 15, caracterizada porque comprende un numero igual de dichos pasajes, primero y segundo, y teniendo dichos segundos pasajes un diámetro más pequeños al de dichos primeros pasajes.
17. 17. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 16, caracterizada porque dichos primeros pasajes y dichos segundos pasajes se encuentran substancialmente en alineamiento unos con otros.
18. 18. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 9, caracterizada porque comprende un número menor de dichos segundos pasajes a dichos primeros pasajes, y teniendo dichos pasajes, primeros y segundos, todos el mismo diámetro.
19. 19. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 18, caracterizada porque dicha primer placa tiene un primer grosor, dicha segunda placa tiene un segundo grosor, dichos primeros pasajes tienen una longitud mayor a dicho primer grosor y dichos segundos pasajes tienen una longitud mayor a dicho segundo grosor.
20. 20. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 11, caracterizada porque comprende además un revestimiento, y dicha primer placa, dicha segunda placa y dicha punta de tobera están compuestos de un material resistente a la corrosión y a la erosión.
21. 21. La tobera rociadora de doble fluido según la reivindicación 9, caracterizada porque la tobera rociadora define un eje longitudinal y dichas aberturas de descarga en dicha punta de tobera se orientan en un ángulo de entre aproximadamente 3-7° en relación a dicho eje longitudinal, dichas aberturas de descarga controlan el rocío de tal manera que se produzca un patrón de rocío substancialmente en forma de cono.
22. 22. Un método para producir un rocío atomizado de un material de mezcla, que comprende las etapas de: introducir un líquido que contiene partículas en una primer cámara de atomización de una tobera rociadora de doble fluido; dirigir el líquido contra un medio de atomización inicial colocado en dicha primer cámara de atomización para atomizar inicialmente el líquido; pasar el líquido inicialmente atomizado a través de una pluralidad de pasajes definidos en una placa que separa dicha primer cámara de atomización y una segunda cámara de atomización para atomizar después el líquido inicialmente atomizado, encarando dicha placa el medio de atomización inicial, y teniendo dichas partículas un diámetro menor a aproximadamente una mitad del diámetro de dichos pasajes; y pasar el líquido proveniente de la segunda cámara de atomización a través de una pluralidad de aberturas de descarga formadas en una punta de tobera de dicha tobera rociadora para producir un rocío atomizado de gotitas de líquido.
23. 23. El método según la reivindicación 22, caracterizado porque dichas partículas son partículas de leche caliza y dicho fluido atomizante es aire comprimido, y dichos pasajes tienen un diámetro mínimo de aproximadamente 3.0 mm y dichas partículas de leche caliza tienen un diámetro máximo de aproximadamente 1.5 mm.
24. 24. El método según la reivindicación 22, caracterizado porque una porción substancial de las gotitas de líquido atomizadas en dicho rocío atomizado tienen un diámetro de menos de aproximadamente 150 micrones.
25. 25. El método según la reivindicación 24, caracterizado porque dichas gotitas de líquido atomizado se descargan a partir de dicha punta de tobera en un patrón generalmente en forma de cono.
26. 26. Un método para producir un rocío atomizado de un material de mezcla, que comprende las etapas de: introducir un líquido que contiene partículas en una primer cámara de atomización de una tobera rociadora de doble fluido; atomizar inicialmente el líquido en dicha primer cámara de atomización; pasar el líquido inicialmente atomizado a través de una pluralidad de primeros pasajes definidos en una primer placa que forma una pared aguas abajo de dicha primer cámara de atomización y hacia una segunda cámara de atomización para atomizar después el líquido inicialmente atomizado, teniendo dichos primeros pasajes un primer diámetro y una primer área transversal total; pasar el líquido proveniente de la segunda cámara de atomización a través de una pluralidad de segundos pasajes definidos en una segunda placa aguas abajo de dicha primer placa y hacia una tercer cámara de atomización para atomizar después el líquido, teniendo dichos segundos pasajes un segundo diámetro y teniendo una segunda área transversal total menor a dicha primer transversal total, y teniendo dichas partículas un diámetro máximo de menos de aproximadamente una mitad de dichos diámetros, primero y segundo; y descargar el líquido de dicha tercer cámara de atomización a través de una pluralidad de aberturas de descarga formadas en una punta de tobera de dicha tobera de rocío para producir un rocío atomizado de gotitas de líquido.