MXPA97005177A - Boquilla rociadora de abanico uniforme mejorada - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una boquilla (10) para mezclar un líquido (1) con un gas (g), caracterizada por:por lo menos un conducto de entrada (12, 14) para introducir el líquido y el gas dentro de la boquilla (10);una cámara mezcladora (50) acoplada en comunicación de fluido con por lo menos un conducto de entrada (12, 14) para recibir y mezclar el líquido y el gas;y medios (19) acoplados en comunicación de fluido con la cámara mezcladora (50) para atomización de una pluralidad de chorros de rocío (m a t) de la mezcla líquido-gas angularmente separados entre síalrededor de un eje (a) de la cámara mezcladora (50), y para dirigir aproximadamente toda la pluralidad de chorros de rocio para converger en un patrón de rocio hacia un blanco (17), en donde el patrón de rocío se extiende en una dirección de flujo a través del blanco (17) y el blanco estáubicado substancialmente dentro de un plano en la dirección de flujo del patrón de rocio.

Description

BOQUILLA ROCIADORA DE ABANICO UNIFORME MEJORADA CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a una boquilla rociadora de atomización y más particularmente a una boquilla que tiene una cabeza rociadora que produce un patrón de rociado de abanico uniforme de distribución de líquido uniforme.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Muchos dispositivos rociadores de líquido o gas/líquido usan una boquilla que tiene una cabeza rociadora que produce un patrón de rocío de abanico uniforme. El método más común para producir tal patrón de rocío es disponer un orificio elíptico o rectangular en la punta o cabeza de descarga, como se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 5,240,183 (Patente '183). La desventaja de este método es que el patrón de rocío no produce una distribución uniforme del líquido, especialmente para dispositivos rociadores de dos líquidos o de gas/líquido. Un patrón de rocío de abanico uniforme ha sido producido también por cabezas rociadoras que tienen una pluralidad de orificios circulares separados linealmente, "como se describe en la Patente de los Estados Unidos 1,485,495 ('495) y la Patentes '183. La cabeza rociadora descrita en la Patente '495 es de forma rectangular, en tanto que la cabeza rociadora descrita en la Patente '183 es cilindrica Para producir el patrón de abanico uniforme, cada uno de los orificios está colocado a lo largo de un plano dado y angulados hacia afuera en vanos ángulos desde la línea central o el eje longitudinal de la cabeza rociadora Se ha encontrado que las cabezas rociadoras como tales tienden a producir un patrón no uniforme que tiene áreas de alta densidad de rocío separadas por áreas de baja densidad de rocío Además, para una cabeza rociadora que tiene orificios de un número y diámetro predeterminados, a mayor ángulo del rocío emitido desde cada orificio, como se midió desde la línea central o el eje de rocío de la cabeza rociadora, mayor será la tendencia para producir patrones de rocío no uniformes Otra desventaja de las cabezas rociadoras antes descritas para un diámetro de orificio dado, es que el número de orificios alineados separados linearmente colocados sobre la cabeza aspersora está limitado por el diámetro o ancho de la cabeza rociadora la cual, a su vez, limita la velocidad de flujo de las cabezas rociadoras la cual es proporcional al área de sección transversal total de los orificios Además, el número limitado de orificios necesitaría un mayor ángulo entre los orificios adyacentes para un ancho de rocío dado produciendo de esta manera un patrón de rocío no uniforme Una desventaja adicional de la cabeza rociadora descrita en la Patente '183, es que los orificios están colocados a varias distancias desde el eje longitudinal de la cámara de mezclado Se ha encontrado que en muchos sistemas de dos fases tales como las boquillas de mezclado de gas/líquido, la mayor uniformidad de entremezclado de las dos fases ocurre generalmente adyacente a la periferia de la cámara de mezclado por lo que los orificios individuales linearmente separados no proporcionan un patrón de rocío uniforme general.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Por consiguiente, es un objeto de la presente invención proporcionar una cabeza rociadora para producir un patrón de rocío de abanico uniforme que supere las desventajas de la técnica anterior. Es otro objeto de la presente invención proporcionar una cabeza rociadora que provea una disposición de orificios que resulta en patrones de rocío de abanico uniformes de mayores velocidades de flujo y uniformidad del patrón de rocío. Es un objeto adicional proporcionar una cabeza rociadora que iguala substancialmente las relaciones de flujo de masa de la mezcla gas/líquido entre los orificios individuales y reduce de esta manera la segregación de flujo. De conformidad con la presente invención, una cabeza rociadora mejorada sobre una boquilla para atomizar un líquido con un gas incluye una cámara de mezclado que tiene pared interna cilindrica y una pared extrema externa que tiene una pluralidad de orificios colocados circunferencialmente separados alrededor del eje longitudinal de la cámara de mezclado. Cada orificio está orientado individualmente para proyectar un chorro de rocío sobre un blanco colocado a una distancia predeterminada desde la cabeza rociadora para proyectar un patrón de rocío de abanico uniforme o aproximadamente plano en dicho blanco. Los anteriores y otros objetos y ventajas de esta invención se volverán evidentes más fácilmente cuando se lea la siguiente descripción en conjunción con los dibujos que la acompañan.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Fig. 1 es una vista en sección transversal de una boquilla rociadora que incorpora la presente invención; La fig. 2 es una vista frontal de la boquilla rociadora de la Fig 1; La Fig. 3 es una vista esquemática en el plano horizontal (X-Z) de la boquilla de la Fig. 1, la cual ilustra la trayectoria de una boquilla rociadora que se proyecta desde cada orificio sobre el blanco; La Fig. 4 es una vista esquemática en el plano frontal (X-Y) de la boquilla de la Fig. 1, que ilustra la trayectoria de un chorro de rocío que se proyecta desde cada orificio sobre el blanco; La Fig. 5 es una vista esquemática en el plano vertical (Y-Z) de la boquilla de la Fig. 1, que ilustra la trayectoria de un chorro de rocío que se proyecta desde cada orificio sobre un blanco; La Fig. 6 es una vista en sección transversal parcial en el plano horizontal de la boquilla tomada a lo largo de la línea 6-6 de la Fig. 2; La Fig. 7 es una vista en perspectiva de tres (3) planos mutuamente perpendiculares definidos por los ejes X, Y y Z; La Fig. 8 es una vista en elevación frontal de una modalidad alternativa de la presente invención que tiene una ranura en forma de V que interconecta los orificios; La Fig. 9 es una vista en sección transversal de una modalidad alternativa de la presente invención; y La Fig. 10 es una vista en sección transversal de la modalidad alternativa tomada a lo largo de la línea 10-10 de la Fig. 9.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS En la Fig. 1 se ilustra una boquilla mezcladora de gas/líquido 10 que es similar a una descrita en la Patente de los Estados Unidos No. 5,240,183 para Bedaw et al., y cedida a BETE FOG NOZZLE, INC., que tiene un cuerpo de forma generalmente cilindrica y que comprende un conducto de entrada de líquido 12, un conducto de entrada de gas 14, un atomizador de líquido en la forma de una aspa helicoidal o miembro rociador 18 y una cabeza rociadora 16 colocada coaxialmente alrededor del miembro rociador helicoidal que controla el patrón de rocío del líquido emitido desde el mismo. Como se muestra mejor en la Fig. 2, una pluralidad de orificios 19 están colocados en un patrón generalmente circular alrededor de la línea central o eje longitudinal a de la cabeza rociadora 16 Haciendo referencia a la Fig 6, cada orificio 19 está orientado individualmente en un ángulo predeterminado de manera que juntos loa orificios proyectan un patrón de rocío de abanico uniforme o aproximadamente plano a lo largo del blanco 17 a una distancia predeterminada f desde la cabeza rociadora 16, mostrada en las Figs 3 a 5 El conducto de entrada de líquido 12 (Fig 1) de la boquilla 10 tiene un orificio longitudinal 20 y su extremo externo 22 está rebordeado con orificios de perno de paso separados circunferencialmente 24 adaptados para asegurarse al extremo externo de una tubería rebordeada de manera similar (no mostrada 9 para suministrar el líquido [dentro del orificio 20 bajo una presión en la escala de 0210 hasta 21 09 kg/cm2 El miembro helicoidal 18 está asegurado mediante soldadura 25 a un extremo interno 26 del conducto de entrada de líquido 12 para proporcionar flujo de liquido a prueba de derrame desde el orificio 20 dentro del orificio ahusado 27 del miembro helicoidal 18 Como se muestra, el conducto de entrada de gas 14 comprende un miembro de entrada 30 que tiene un orificio interno 32 y un extremo externo rebordeado 34 con orificios de barreno 36 circunferencialmente colocados alrededor del mismo El extremo interno 38 del miembro de entrada esta asegurado perpendicularmente mediante una soldadura 39 a un miembro tubular 40 de mayor diámetro interno colocado concéntricamente alrededor del conducto de entrada de líquido 12 para proporcionar un pasaje anular 42 dentro del cual un gas g_, tal como aire comprimido, vapor o similar puede ser suministrado bajo presión en la escala de 0210 hasta 21 09 kg/cm2 por cualesquiera medios adecuados El extremo anterior o externo 44 el miembro tubular 40 esta asegurado, mediante soldadura, a un acoplamiento o accesorio 46 adaptado para ajustar alrededor del miembro helicoidal 18 Como se muestra en la Fig 1, el accesorio 46 tiene una pluralidad de pasajes circunferencialmente separados 48 que están adaptados para recibir el gas presupzado que fluye a través de la cámara anular 42 del miembro tubular 40 y que dirige el gas a alta velocidad dentro de una cámara mezcladora 50 de la cabeza rociadora 16 Se reconocería que el gas comprimido, en lugar de ser alimentado a través de una pluralidad de puertos u orificios separados circunferencialmente podría ser alimentado a través de una o una pluralidad de ranuras anulares (no mostradas) dentro de la cabeza rociadora 16 La cabeza rociadora 16 puede asegurarse al extremo anterior del accesorio 46 mediante soldadura 47 Una pestaña de montaje anular 52 esta colocada alrededor del miembro tubular 40 que tiene colocada circunferencialmente, una pluralidad de orificios 54 usados para montar el ensamble de boquilla 10 Un dispositivo de visión o lengüeta 56 (Figs 1 y 2) esta colocado sobre el borde externo del miembro de montaje 52 para ayudar con la alineación de la boquilla La cabeza rociadora 16 de construcción generalmente cilindrica proporciona la cámara 50 para entremezclar las fases líquida y gaseosa alrededor del miembro helicoidal 18 La cámara mezcladora puede estar definida por un extremo interno abierto 55, una porción media generalmente cilindrica 57 y la porción de pared extrema de forma cónica ahusada o esférica 58 La cabeza rociadora 16, en su extremo interno, incluye dos (2) espaldones anulares 60 y 62 que interrumpen el flujo laminar del gas conforme entra a la cámara 50 desde los pasajes de gas 48 por lo que la alta velocidad del gas g_ se vuelve turbulenta para mezclado mejorado con el liquido [ en la cámara 50 y I atomización de la fase liquida La pares extrema externa comea 58 esta provista con una pluralidad de orificios 19 colocados en relación separada circunferencialmente (Fig 2) alrededor de un eje a de la cabeza rociadora 16 Cada uno de los orificios 19 se extiende a través de la pared extrema externa 58 en un punto que es preferiblemente adyacente a la superficie interna 71 de la porción media 57 de la cámara mezcladora 50, como se observa mejor en la Fig 1 Se ha encontrado que cuando los extremos internos 19 comunican con la porción periférica externa de la cámara mezcladora 50, donde el entremezclado de las fases liquida y gaseosa esta en su punto óptimo, que la relación de flujo de masa, definida como el porcentaje de liquido a gas que fluye a través de cada orificio, se igualara para reducir de esa manera la segregación de flujo frecuentemente encontrada en atomizadores de dos fases De conformidad con esta invención, se ha encontrado preferible emplear un mayor número de orificios 19 que los considerados hasta ahora viables y con cada uno de los orificios colocados en un menor ángulo con respecto a cada orificio adyacente que fue considerado previamente aceptable. De hecho, la velocidad de flujo deseada del líquido atomizado es proporcional al área de sección transversal total de los orificios. Sin embargo, en el pasado, las restricciones geométricas limitaron las opciones disponibles debido a la orientación lineal preferida de los orificios, limitados en número por el diámetro interno d de la cabeza rociadora 16 Una consideración en la determinación de las áreas de sección transversal o diámetros de los orificios 19 es la velocidad de salida requerida de la mezcla gas/líquido desde la cabeza rociadora 16 que es inversamente proporcional al área de los orificios. Una consideración práctica es que las áreas de sección transversal o diámetros de los orificios debe ser suficiente en la sección transversal para asegurar el paso libre del líquido y cualquier materia de partículas depositada en el líquido para evitar un problema de que los orificios sean tapados por la materia de partículas. Típicamente, el número de orificios 19 colocados en la pared externa 58 estará dentro del rango de aproximadamente cuatro (4) a doce (12). Las Figs. 1-6 están acompañadas por una referencia espacial o diagrama de coordenadas de tres (3) ejes mutuamente perpendiculares X, Y y Z que definen el espacio tridimensional para ayudar con la comprensión de la mterrelación de las Figs 1-6 Haciendo referencia a la Fig. 7, tres (3) planos mutuamente perpendiculares están definidos por los ejes X, Y y Z de modo que el plano X-Y (o plano frontal) está definido por los ejes X y Y, el plano X-Z (o plano horizontal) está definido por los ejes X y Z y, el plano Y-Z (o plano vertical) está definido por los ejes Y y Z. En la modalidad preferida, ¡lustrada en las Figs. 3-5, la cabeza rociadora 16 tiene ocho (8) orificios 19 y el blanco 17 es paralelo al plano horizontal (X-Z) y generalmente perpendicular hacia y centrado alrededor del eje longitudinal a de la cabeza rociadora. Cada orificio 19 está individualmente angulado de manera que el rociado que emana desde la cabeza rociadora es proyectado como un rociado uniforme a lo largo de una línea o blanco 17 a una distancia predeterminada f que forma un patrón de rociado aproximadamente plano (Figs. 3 y 5). Debe reconocerse que el blanco puede estar colocado en orientaciones variables en el espacio modificando simplemente los ángulos de los orificios. Las Figs. 3-5 muestran diagramáticamente la trayectoria de los chorros o proyecciones (np_ a t) que emanan desde cada uno de los orificios correspondientes de la cabeza rociadora. Los chorros de rocío están representados por una línea central o línea punteada que corresponde con el eje longitudinal de cada orificio Como se muestra mejor en la Fig. 4, los chorros de rocío (a, p_, y r), que se proyectan desde los orificios debajo del blanco, están representados por una línea punteada. Observe que la trayectoria de los chorros de rocío no tan en consideración el efecto de gravedad En la modalidad preferida, la Fig. 3 muestra en el plano horizontal X-Z, la trayectoria de los chorros de rocío (m a t) que emanan desde cada orificio 19 correspondiente hacia un punto correspondiente (m a t) sobre el blanco 17. Los orificios 19 están angulados radialmente hacia afuera desde el eje longitudinal a de la cabeza rociadora cilindrica 16 en el plano horizontal (Fig. 6) para producir un patrón de abanico de ancho predeterminado w (Figs. 3 y 4) a lo largo del blanco 17. Los ángulos de los orificios en el plano horizontal (Fig. 6) se incrementan hacia afuera conforme los orificios están colocados lejos del eje longitudinal a_ de la cabeza rociadora 16 para evitar que las trayectorias de los chorros de rocío se crucen o intersecten entre sí. Los orificios 19 están angulados preferiblemente de manera que el chorro de rocío desde cada orificio está equidistanciado a lo largo del blanco 17, como se muestra en la Fig. 3, para producir un patrón de rocío de material uniforme e igualmente distribuido a lo largo del blanco. Debe reconocerse que los orificios 19 pueden angularse de manera que los chorros de rocío intersecten el blanco en espaciamiento variable para proporcionar un patrón de rocío más concentrado en áreas predeterminadas a lo largo del blanco que otras. Para formar el patrón de abanico uniforme (o patrón de rocío plano), los orificios 19 (Fig. 1) deben estar también individualmente angulados en el plano vertical Y-Z de manera que los chorros de rocío (m a t) convergen sobre el blanco 17, como se ilustra en las Figs 5 El ángulo de convergencia de cada orificio depende de la distancia f del blanco desde la cabeza rociadora y la disposición del orificio sobre la cabeza rociadora En la modalidad preferida, como se ilustra en la Fig 5, los chorros de rocío m y t se proyectan en el mismo plano horizontal (X-Z) como el blanco El ángulo de la trayectoria de los chorros de rocío o y s , en el plano vertical (Y-Z), es igual, aunque opuesto al ángulo de los chorros de rocío n_ y r El ángulo de la trayectoria de los chorros de rocío p_ y g_, en el plano vertical (Y-Z) es igual, aunque opuesto entre ellos, y mayor que el ángulo de los chorros de rocío o, s, n y r Por consiguiente, la pluralidad de chorros de rocío (m a t) converge hacia el blanco 17 en un patrón de rocío de abanico uniforme aproximadamente plano y, como se indica en las Figs 3 a 5, el patrón de rocío fluye en una dirección a través del blanco 17 y el blanco está ubicado substancialmente dentro de un plano que se extiende en la dirección de flujo del patrón de rocío En la Fig 4 se muestra una vista esquemática de la cabeza rociadora en el plano frontal X-Y la cual ilustra simultáneamente tanto el ángulo de divergencia como el ángulo de convergencia de cada chorro de rocío (rn a t), mostrados en las Figs 3 y 5 respectivamente Cada orificio 19 esta angulado preferiblemente de manera que los chorros de los orificios colocados sobre el blanco (chorros o , g_ y s y los chorros de los orificios colocados bajo el blanco (chorros n, p_ y r) alternadamente proyectan a lo largo del blanco para proporcionar la simetría alrededor del eje longitudinal a de la cabeza rociadora 16 En una modalidad alternativa ilustrada en la Fig. 8, los orificios 19 están interconectados por una ranura o canal en forma de U o de V 180 que está inscrito sobre un una superficie externa 81 entre 0.3 y 0.6 veces el ancho o diámetro del orificio y la profundidad del mismo entre 0.15 y 0.5 veces el ancho o diámetro del orificio. El ángulo de la pared del canal en forma de V 80 está preferiblemente entre 60° y 90°. El canal está centrado alrededor del eje longitudinal de cada orificio 19 y abre generalmente paralelo al eje longitudinal a_ de la cabeza rociadora 16. El canal 80 ensancha el borde externo de los orificios 19 de manera que los chorros de rocío (m a t), como se muestra en la Fig. 3, que emanan desde los mismos se expanden periféricamente a lo largo del canal a la salida de cada orificio para producir de esta manera un patrón de rocío de orificio más ancho estando menos concentrado que uno que emana desde un orificio. El chorro de rocío expandido abarca una mayor área a lo largo del blanco 17 para producir una distribución de rocío más uniforme. Aquellos con experiencia en la técnica reconocerán que uno o más de los orificios, ¡lustrados siendo circulares en los dibujos, podrían cambiarse para incluir varias secciones transversales no circulares, tales como elíptica, rectangular o cuadrada. Para la operación adecuada de la boquilla 10, es importante que el diámetro interno d, como se muestra en la Fig. 1, de la porción cilindrica 57 de la cabeza de rocío 16 sea substancialmente mayor que el diámetro externo máximo del miembro helicoidal 18 Se ha encontrado también que la relación de la longitud e de la cabeza rociadora, como se muestra en la Fig. 1, al diámetro interno d_ de la cabeza rociadora debe ser de aproximadamente 1.5 a 1.7. Conforme el líquido bajo presión es alimentado a través del orificio longitudinal 20 del tubo 12 y fluye dentro del orificio ahusado 27 del miembro helicoidal 18 donde el líquido es desviado hacia afuera por las superficies corriente arriba del miembro helicoidal dentro de una hoja cónica delgada. Simultáneamente, el gas comprimido g_ que es suministrado dentro del pasaje anular 42 y que fluye a través de los orificios 48, entrará a la cámara mezcladora 50 y a alta velocidad y en un estado turbulento, impacta con el líquido.

En la cámara mezcladora 50, el gas g_ que se expande turbulento y a alta velocidad que emana desde los orificios 48 intersecta la hoja cónica delgada del líquido [ emitido desde las superficies del miembro helicoidal 18. Esta acción causa que el líquido sea atomizado por y mezclado con el gas de expansión. Conforme la mezcla de líquido/gas es impulsada a través de la cámara 50, ocurre el mezclado adicional y la atomización conforme avanza hacia los orificios 19. La mezcla de gas/líquido presurizada se expande rápidamente conforme sale de los orificios 19 a presión ambiente o atmosférica para provocar la atomización adicional de la mezcla. Se ha encontrado que esta construcción de boquilla producirá rocíos de líquido muy fino en los que el tamaño de gota promedio puede variar, dependiendo de la relación de flujo desde 10 mieras hasta 500 mieras. En una modalidad alternativa mostrada en la Fig. 9, un atomizador de líquido en la forma de un miembro rociador sinusoidal 100 del tipo similar al de la boquilla rociadora descrita en la Patente de los Estados Unidos No. 4.014,470 para Burnham y cedida a BETE FOG NOZZLE, INC., puede usarse en lugar del miembro rociador helicoidal 18. El miembro rociador sinusoidal 100 puede ser un cuerpo unitario tubular similar al conducto de entrada de líquido 12 que tiene un extremo de salida con un orificio de salida central 110 de configuración cilindrica que se extiende a través de la pared extrema externa 111 del mismo e intersecta con la superficie cónica 112, la cual constituye la pared externa de una cámara externa 114. La pared extrema externa 111 se ensancha radialmente desde el eje longitudinal a de la cabeza rociadora 16 para expandir el patrón de rocío de líquido alrededor de la cámara mezcladora 50 de la cabeza rociadora 16. La cámara de salida 114 está definida también por el diámetro interno u orificio cilindrico 116 del miembro rociador 100. Los medios de impartición de giro se proporcionan mediante aspas segmentadas que se extienden transversalmente 118 y 120 que separan la cámara de salida 114 del orificio cilindrico 120 del conducto de entrada de líquido 12. Como se muestra en la Fig. 9, las aspas 118 y 120 comprenden dos segmentos generalmente se i-circulares, cuando se ven en la dirección del flujo de fluido a través de la boquilla 10. Se observará que las dos aspas sinusoidales 118 y 120 están yuxtapuestas en la relación borde a borde que define una figura "8" la cual se extiende horizontalmente a través del orificio 20 de la boquilla 10. Como se muestra en 122 (Fig. 10), las aspas se traslapan circunferencialmente hasta cierto grado sobre lados diametralmente opuestos de la abertura 128 para asegurarse contra el flujo axial directo de la porción anular del patrón de flujo. Cada aspa 118 y 120 tiene un receso arqueado idéntico 124 (Figura 9), proporcionado a lo largo de su borde interno, mediante el cual se forma la abertura central generalmente elíptica. Visto en la dirección del flujo de fluido (Fig. 9), el aspa semicircular 118 tiene un compartimento convexo 130, en un cuadrante del pasaje que confronta corriente arriba y un compartimento cóncavo 132 en el cuadrante adyacente. De manera similar, el aspa 120 tiene un compartimento convexo 134 en un cuadrante del pasaje diametralmente opuesto al compartimento convexo 130 del aspa 118 y un compartimento cóncavo 136 en un cuadrante diametralmente opuesto al compartimento cóncavo 132 del aspa 118. Las aspas son por lo tanto aproximadamente sinusoidales y, como se muestra mejor en la Fig. 9, las porciones de compatimentos curvadas cilindricamente de cada una de las aspas sinusoidales 118 y 120 están interconectadas mediante porciones de pata que se extienden axialmente las cuales cruzan aproximadamente en el centro del orificio 20 y están rebajadas como en 124 para formar la abertura de flujo central 128.

Un líquido o una pasta líquida bajo presión, tal como partículas de agua, puede suministrarse al miembro rociador sinusoidal 100 por medio del conducto de entrada de líquido 12 de la boquilla 10 Dentro de la cámara interna 122, la pasta se mueve dentro de los confines del orificio 20 como una columna o corriente individual hasta hacer contacto con las aspas 118 y 120 donde la columna de líquido es separada en dos (2) corrientes o porciones Una corriente es anular, la otra es axial Se imparte un movimiento de giro a la corriente periférica externa o anular de la pasta conforme pasa sobre la superficie de las aspas 118 y 120, mientras la porción central de la pasta pasa más o menos directamente a través de la abertura central 128 formada por las aspas En la cámara de salida 114, la corriente de vórtice provocada por las aspas 118 y 120 y la corriente de movimiento axial que se reúnen y se mezclan juntas, proporcionando de esta manera la dispersión de partícula uniforme en la fase líquida en la cámara mezcladora 50 de la cabeza rociadora 16 Además, este mezclado se incrementa mediante la relación dimensional del orificio de salida central 110 hasta el diámetro de sección transversal mucho más grande de la cámara de salida 114 y la superficie superior comea 112 Aunque se ha mostrado y descrito la invención con respecto a una modalidad ilustrativa de la misma, aquellos con experiencia en la técnica deben entender que los anteriores y varios otros cambios omisiones y adiciones en la forma y detalle de la misma pueden hacerse en ella sin apartarse del espíritu y alcance de la invención

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Una boquilla (10) para mezclar un líquido ([) con un gas (g_), caracterizada por: por lo menos un conducto de entrada (12, 14) para introducir el líquido y el gas dentro de la boquilla (10); una cámara mezcladora (50) acoplada en comunicación de fluido con por lo menos un conducto de entrada (12, 14) para recibir y mezclar el líquido y el gas; y medios (19) acoplados en comunicación de fluido con la cámara mezcladora (50) para atomización de una pluralidad de chorros de rocío (rn a t) de la mezcla líquido-gas angularmente separados entre sí alrededor de un eje (a) de la cámara mezcladora (50), y para dirigir aproximadamente toda la pluralidad de chorros de rocío para converger en un patrón de rocío hacia un blanco (17), en donde el patrón de rocío se extiende en una dirección de flujo a través del blanco (17) y el blanco está ubicado substancialmente dentro de un plano en la dirección de flujo del patrón de rocío.

2. Una boquilla (10) como se definió en la reivindicación 1, caracterizada además por un atomizador de líquido (18, 100) acoplado en comunicación de fluido entre el por lo menos un conducto de entrada de líquido (12) y la cámara mezcladora (50) para atomizar el líquido que fluye a través de por lo menos un conducto de entrada (12) y que descarga el líquido atomizado dentro de la cámara mezcladora (50).

3. Una boquilla (10) como se definió en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada además en que la cámara mezcladora (50) está definida por una superficie substancialmente cilindrica (71) que se extiende entre el atomizador de líquido (18, 100) y medios para atomizar una pluralidad de chorros de rocío (19), y la relación de la longitud (e) de la cámara mezcladora (50) a su diámetro (d) está dentro de la escala de aproximadamente 1.5 a 2.0.

4. Una boquilla (10) como se definió en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada además en que los medios para atomizar una pluralidad de chorros de rocío incluyen una pluralidad de orificios (19) angularmente separados entre sí alrededor de un eje (a) de la cámara mezcladora (50) dentro de una porción extrema (58) de la boquilla (10) y acoplados en comunicación de fluido con la cámara mezcladora (50), cada orificio (19) que define un eje de flujo hacia el blanco (17) para atomizar y dirigir un chorro de rocío respectivo (rn a t) de la mezcla de líquido-gas sobre el blanco (17).

5. Una boquilla (10) como se definió en la reivindicación 2, caracterizada además por el atomizador de líquido (100) que tiene por lo menos una aspa (118, 120) que se extiende transversalmente con relación a un eje alargado (a.) del conducto de entrada (12) para recibir el fluido ([) desde el conducto de entrada y crear un flujo anular turbulento y que define por lo menos, una porción de una abertura (128) en una porción aproximadamente central del mismo para recibir fluido desde el conducto de entrada (12) y crear un flujo substancialmente axial.

6. Una boquilla (10) como se definió en la reivindicación 5, caracterizada además en que por lo menos un aspa (118, 120) define un compartimento substancialmente convexo (130, 134) y un compartimento substancialmente cóncavo (132, 136).

7. Una boquilla (10) como se definió en la reivindicación 6, caracterizada además en que cada compartimento (130, 132, 134, 136) es aproximadamente semicircular.

8. Una boquilla (10) como se definió ya sea en la reivindicación 6 o 7, caracterizada además en que el compartimento convexo (130, 134) está localizado corriente arriba del compartimento cóncavo (132, 136).

9. Una boquilla (10) como se definió en cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizada además por dos aspas (118, 120), y cada aspa se extiende transversalmente a través de una porción substancialmente semi-circular respectiva del conducto de entrada (12).

10. Una boquilla (10) como se definió en la reivindicación 6, caracterizada además por el atomizador de líquido (18) que tiene una superficie aproximadamente helicoidal que se extiende en la dirección desde el extremo corriente abajo del conducto de entrada (12) hacia la cámara mezcladora (50) para atomizar el líquido descargado desde el conducto dentro de la cámara mezcladora.

11. Una boquilla (10) como se definió en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada además en que cada chorro de rocío (m. a t) está acoplado en comunicación de fluido con la cámara mezcladora (50) adyacente a una superficie (71) que define la cámara mezcladora para recibir flujo de fluido periférico desde la cámara.

12. Una boquilla (10) como se definió en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada además en que los chorros de rocío (rn a tj están circunferencialmente separados alrededor del eje (a de la cámara mezcladora (50).

13. Una boquilla (10) como se definió en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada además en que los chorros de rocío (rn a t) están substancialmente equidistanciados a lo largo del blanco (17).

14. Una boquilla (10) como se definió en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada además en que el blanco (17) intersecta aproximadamente el eje (a de la cámara mezcladora (50).

15. Una boquilla (10) como se definió en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada además en que una pluralidad de chorros de rocío (o, g_, s) emana desde arriba del blanco (17) y una pluralidad de chorros de rocío (n., p_, r) emana desde abajo del blanco (17) y los chorros de rocío que emanan desde arriba del blanco (o, g_, s) intersectan alternadamente el blanco con los chorros de rocío que emanan desde abajo del blanco (n, p_, r).

16. Una boquilla (10) como se definió en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada además en que los chorros de rocío (rn a t) emanan desde la boquilla en ubicaciones substancialmente equidistanciadas en relación uno con otro alrededor del eje (a de la cámara mezcladora (50).

17. Una boquilla (10) como se definió en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el blanco (17) se extiende a lo largo de una línea aproximadamente recta colocado dentro del plano para formar un patrón de rocío aproximadamente plano.