PT1606064E

PT1606064E - Bico destinado a pulverizar um líquido superaquecido

Info

Publication number: PT1606064E
Application number: PT04720049T
Authority: PT
Original assignee: Thermokin
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2008-08-22
Also published as: PL1606064T3; JP2006521199A; US7753286B2; FR2852867B1; CN100525931C; US20070176022A1; FR2852867A1; JP4493647B2; DK1606064T3; DE602004012985T2; WO2004085073A3; ES2305751T3; RU2005132597A; EP1606064B1; BRPI0408776A; CN1764505A; EP1606064A2; DE602004012985D1; WO2004085073A2; RU2301710C2

Description

DESCRIÇÃO

BICO DESTINADO A PULVERIZAR UM LÍQUIDO SUPERAQUECIDO A presente invenção refere-se a um bico destinado a pulverizar um liquido superaquecido de acordo com as reivindicações 1 e 4.

No estado actual da técnica, os bicos de pulverização são destinados a pulverizar líquidos não-superaquecidos, pela formação de um jacto de líquido que é quebrado à saída do bico por elementos em espiral ou por outros elementos; o dispositivo de acordo com a invenção não requer a utilização de tais elementos, o jacto explode por si mesmo sob o efeito da sobrepressão do líquido. 0 documento EP0476705 descreve um bico de acordo com os preâmbulos das reivindicações 1 e 4. A par disso, os bicos clássicos permitem fazer pulverizações de líquidos que raramente ultrapassam a velocidade do som, e a dimensão média das gotículas pulverizadas é raramente inferior a vinte ou cinquenta mícrons; os melhores desempenhos em termos de dimensões e de velocidade das gotículas são obtidos com a utilização de um gás comprimido que auxilia a pulverização ou por ultra-sons, estes no caso dos bicos de baixo débito; enfim, tais bicos não são equipados com dispositivos destinados a ajustar a secção de saída para conservar uma velocidade supersónica máxima das gotículas quando ocorra variação de pressão ou de temperatura do líquido pulverizado ou quando varie a pressão do meio ambiente na qual se pulveriza o líquido. 1/15 0 dispositivo de acordo com a invenção permite remediar esses inconvenientes nos casos particulares em que seja necessário pulverizar grandes débitos de líquidos sob a forma de gotículas finíssimas, em altíssimas velocidades, com ampla variação do débito, da pressão e da temperatura do líquido pulverizado, e nos casos em que a pressão do meio em que o líquido é pulverizado também possa variar mu i t o. 0 objecto da presente invenção é um dispositivo de acordo com as disposições descritas a seguir. A invenção refere-se igualmente aos pontos característicos e às formas de realização descritas nas variantes. VERSÃO 1

Dispositivo representado na figura IA, formada por um corpo de bico (1) fixado sobre um suporte (0) permitindo a alimentação de líquido superaquecido; o corpo do bico contém uma conduta (3) pela qual circula o líquido superaquecido, seguido de uma convergente e de vários injectores (4) onde o líquido superaquecido sofre aceleração para desembocar num tubo divergente de expansão e aceleração (5); assim que entra neste tubo, o jacto de líquido se evapora parcialmente e explode instantaneamente sob o efeito da sua própria tensão de vapor, para formar uma mistura de gotículas finas e de vapor. A geratriz do tubo divergente (5) apresenta uma descontinuidade, isto é, um ângulo, na sua intersecção com a geratriz dos injectores (4), e a sua secção de saída é dimensionada para que a mistura seja ejectada do bico à pressão PI do meio externo sem formação de uma onda de pressão dentro do tubo divergente (5) ; a velocidade de 2/15 ejecçao da mistura corresponde à velocidade máxima de ej ecção.

Durante a passagem da mistura pelo tubo divergente (5) a pressão diminui, provocando uma baixa da temperatura da mistura, uma evaporação continua do liquido e uma aceleração continua do vapor devida ao aumento do seu débito; sob o efeito da fricção com o vapor, as goticulas do liquido também sofrem aceleração, e o processo continua até ao orificio de saida (6), onde a pressão PI da mistura está em equilíbrio com a do meio ambiente no qual o liquido é pulverizado. A simulação matemática do fluxo do liquido superaquecido ao longo do dispositivo mostra que a pressão de saida dos injectores (4) é igual à tensão de vapor saturado Ps; ao entrar no tubo divergente, o fluxo liquido se resfria, entra instantaneamente em ebulição e se divide em partículas sob o efeito das forças de tensão do vapor internas no liquido; o tamanho das partículas está correlacionado a essas forças de cisão que dependem, elas mesmas, da condutividade do líquido, do coeficiente de troca de calor e de difusão, e da inclinação da geratriz do tubo divergente (5) na junção com os injectores (4); essas forças são tanto maiores e o tamanho das partículas tanto menor quanto mais esta inclinação se aproxime da vertical.

Em um dispositivo dimensionado para uma aplicação pré-definida, o débito do líquido pulverizado pode ser modificado mediante modificação da pressão Po e da temperatura To do líquido na entrada do bico; idealmente, a velocidade da partícula mais elevada na saída do dispositivo é obtida quando este par de valores corresponde à secção de saída do tubo divergente (5). 3/15 A fim de melhorar os desempenhos do dispositivo, a inclinação da geratriz do tubo divergente (5) pode, no limite, ser vertical na sua junção com os injectores (4), conforme representado na figura IA: o tubo divergente (5) apresenta, portanto, um achatamento na sua junção com (4); este achatamento, criando uma grande variação de pressão, permite obter goticulas finissimas e facilita a usinagem do bico.

Se necessário, o tubo divergente pode ser parcial ou totalmente integrado no suporte externo (0), conforme representado na figura 1B. A titulo de exemplo da realização, um bico de pulverização de acordo com a figura IA, formado por um corpo em aço inoxidável de 20 mm de comprimento, 9 injectores de 0,5 mm de diâmetro e um tubo divergente de 8 mm de diâmetro de saida, permite pulverizar 200 k/h de água superaquecida a 60 bar e 270 °C no ar ambiente, a uma velocidade de ejecção de aproximadamente 540 /m/s, sendo a dimensão das partículas pulverizadas de cerca de 5 microns e a sua temperatura igual a 100 °C; cerca de 30 % do débito de entrada da água superaquecida saem do bico sob a forma de vapor. VARIANTE 2

Dispositivo representado na figura 2, permitindo simplificar o conceito do bico de pulverização, aumentar a sua capacidade e facilitar a fabricação, substituindo os injectores cilíndricos (4) por um injector anular (16). O dispositivo de acordo com a invenção é formado por um corpo de bico (1) fixado sobre um suporte (0) permitindo a 4/15 alimentação em líquido superaquecido; o corpo do bico contém uma conduta (3) por onde circula o líquido superaquecido, seguido de um convergente e de uma secção de passagem anular (16) que denominaremos injector anular, onde o líquido superaquecido é acelerado para desembocar num tubo divergente de expansão e aceleração (5); ao entrar neste tubo, o jacto de líquido se evapora parcialmente e explode instantaneamente sob o efeito da sua própria tensão de vapor, para formar uma mistura de gotículas finas e de vapor. A geratriz do tubo divergente (5) apresente uma descontinuidade, isto é, um ângulo, na sua intersecção com a geratriz dos injectores (16), e a sua secção de saída é dimensionada para que a mistura seja ejectada do bico à pressão PI do meio externo sem formação de uma onda de pressão dentro do tubo divergente (5) ; a velocidade de ejecção da mistura corresponde à velocidade máxima de ej ecção. 0 injector anular é formado pelo espaço livre compreendido entre uma cavidade (16), cilíndrica, por exemplo, e um núcleo de injecção (8) ; o modo de fixação do núcleo de injecção no corpo do bico permite a circulação, no bico, do líquido a ser pulverizado. A título de exemplo não exaustivo, a figura 2 ilustra um núcleo de injecção cilíndrico (8) dotado de uma base (9) que contém furos de passagem (10), base esta fixada na conduta de entrada (3).

Durante a passagem da mistura ao longo do tubo divergente (5) a pressão diminui, provocando uma baixa da temperatura da mistura, uma evaporação contínua do líquido e uma aceleração contínua do vapor devido ao aumento do seu débito; sob o efeito da fricção com o vapor, as gotículas do líquido são também aceleradas, e o processo continua até ao orifício de saída, onde a pressão Pl da mistura está em 5/15 equilíbrio com a do meio ambiente no qual o liquido é pulverizado. A simulação matemática do fluxo do liquido superaquecido ao longo do dispositivo mostra que a pressão de saída dos injectores (16) é igual à tensão de vapor saturado Ps; ao entrar no tubo divergente, o fluxo líquido se resfria, entra instantaneamente em ebulição e se cinde em partículas sob o efeito das forças de tensão do vapor internas ao líquido; o tamanho das partículas é proporcional a essas forças de cisão que dependem, por sua vez, da condutividade do líquido, do coeficiente de troca de calor e de difusão e da inclinação da geratriz do tubo divergente (5) na junção com os injectores (16); essas forças são tanto maiores e o tamanho das partículas tanto menor quanto mais esta inclinação se aproxima da vertical.

Em um dispositivo dimensionado para uma aplicação pré-definida, o débito do líquido pulverizado pode ser modificado mediante modificação da pressão Po e da temperatura To do líquido na entrada do bico; idealmente, a velocidade da partícula mais elevada na saída do dispositivo é obtida quando este par de valor corresponde à secção de saída do tubo divergente (5). A fim de melhorar os desempenhos do dispositivo, a inclinação da geratriz do tubo divergente (5) pode, na sua junção com a geratriz da cavidade (16), estar no limite perpendicular ao eixo desta cavidade, conforme representado na figura IA: o tubo divergente (5) apresenta, portanto, um aumento abrupto de secção em relação à saída do injector (16); esse aumento abrupto de secção cria uma grande variação de pressão e permite a obtenção de gotículas finíssimas; além disso, facilita a usinagem do bico. 6/15

Se necessário, o tubo divergente pode ser parcial ou totalmente integrado no suporte externo (0), conforme representado na figura 1B. A titulo de exemplo da realização, um bico de pulverização de acordo com a figura 2, formado por um corpo em aço inoxidável de 50 mm de comprimento, um injector anular com um furo de 5 mm de diâmetro e um núcleo de injecção de 4 mm de diâmetro, e um tubo divergente com saída de 16 mm de diâmetro, permite pulverizar 800 k/h de água superaquecida a 60 bar e 27 0 °C no ar ambiente, a uma velocidade de ejecção de aproximadamente 540 m/s, a dimensão das partículas pulverizadas sendo de aproximadamente 5 mícrons e a sua temperatura igual a 100 °C; cerca de 30 % do débito de entrada da água superaquecida saem do bico sob a forma de vapor. VARIANTE 3

Dispositivo representado na figura 3 permitindo, por um mesmo bico de pulverização, modificar à vontade o débito, a pressão Po ou a temperatura To do líquido superaquecido à entrada, bem como a pressão PI do meio gasoso no qual o líquido é pulverizado, sempre conversando uma velocidade de ejecção máxima das gotículas pulverizadas na saída do dispositivo, este resultado sendo obtido graças à inserção controlada de um elemento central perfilado (11) no tubo divergente (5). O dispositivo de acordo com a invenção é formado por um corpo de bico (1) fixado sobre um suporte (0) permitindo a alimentação de líquido superaquecido; o corpo do bico contém uma conduta (3) por onde circula o líquido superaquecido, seguido de um convergente e de um ou vários injectores (4) onde o líquido superaquecido é acelerado 7/15 para desembocar num tubo divergente de relaxamento e aceleração (5); ao entrar neste tubo, o jacto de líquido se evapora parcialmente e explode instantaneamente sob o efeito da sua própria tensão de vapor, para formar uma mistura de gotículas finas e de vapor.

Um elemento central (11) corrediço no eixo do tubo divergente (5) permite, conforme a sua posição, regular a secção de saída deste tubo; os perfis contínuos e uniformes das geratrizes do tubo divergente (5) e do elemento central (11) permitem conservar uma secção de passagem crescente entre (5) e (11) ao longo do eixo do tubo, independentemente da posição do elemento central (11); a título de exemplo não exaustivo, os perfis das geratrizes correspondentes às variações das secções lineares ou parabólicas permitem satisfazer esta exigência. A forma da geratriz terminal (12B) do elemento central (11) é indiferente, podendo ser chata, isto é, com fundo chato, e tanto ter um perfil aerodinâmico para limitar as perdas de carga da mistura após a saída do bico de pulverização, como também ser adaptada a outros requisitos do entorno do bico. A geratriz do tubo divergente (5) apresenta uma descontinuidade, isto é, um ângulo, na sua intersecção com a geratriz dos injectores (4) . 0 elemento central (11) é sustentado por um mecanismo que permite regular externamente a sua posição em relação ao tubo (5), mecanismo este que tanto pode ser integrado como externo; o exemplo não exaustivo da figura 3 mostra um elemento central sustentado por um eixo (13) que atravessa o bico de pulverização e leva na sua extremidade uma base 8/15 (9) dotada de furos (10) que permitem a passagem do líquido a ser pulverizado; uma rosca (17) nesta base e na conduta (3) permite ajustar as posições relativas do elemento central e do tubo.

Quaisquer que sejam o débito do líquido a pulverizar, a sua pressão Po e a sua temperatura To, e qualquer que seja a pressão PI do meio gasoso no qual o líquido é pulverizado, a secção de saída do bico pode ser regulada para se ejectar a mistura do bico à pressão PI sem formação de uma onda de pressão dentro do tubo divergente (5) ; a velocidade de ejecção da mistura corresponde à velocidade de ejecção máxima.

Durante o fluxo da mistura ao longo do tubo divergente (5) a pressão diminui, provocando uma baixa da temperatura da mistura, uma evaporação contínua do líquido e uma aceleração contínua do vapor devido ao aumento do seu débito; sob o efeito da fricção com o vapor, as gotículas do líquido também aceleram, e o processo continua até ao orifício de saída, onde a pressão PI da mistura está em equilíbrio com a do meio ambiente no qual o líquido é pulverizado. A simulação matemática do fluxo do líquido superaquecido ao longo do dispositivo mostra que a pressão de saída dos injectores (16) é igual à tensão de vapor saturado Ps; ao entrar no tubo divergente, o fluxo líquido se resfria, entra instantaneamente em ebulição e se cinde em partículas sob o efeito das forças de tensão do vapor internas ao líquido; o tamanho das partículas é proporcional a essas forças de cisão que dependem, por sua vez, da condutividade do líquido, do coeficiente de troca de calor e de difusão, e da inclinação da geratriz do tubo divergente (5) na 9/15 junção com os injectores (16); essas forças são tanto maiores e o tamanho das partículas tanto menor quanto mais esta inclinação se aproxima da vertical.

Num dispositivo dimensionado para uma aplicação predeterminada, o débito do líquido pulverizado pode ser modificado mediante modificação da pressão Po e da temperatura To do líquido à entrada do bico.

Para melhorar os desempenhos do dispositivo, a inclinação da geratriz do tubo divergente (5) na sua junção com a geratriz da cavidade (16) pode estar no limite perpendicular ao eixo desta cavidade, conforme representado na figura 3: o tubo divergente (5) apresenta, portanto, um aumento de secção abrupto em relação à saída do injector (16) , aumento este que, para além de facilitar a usinagem do bico, cria uma grande variação de pressão e permite obter gotículas extremamente finas.

Se necessário, o tubo divergente pode ser parcial ou totalmente integrado no suporte externo (0), conforme representado na figura 1B. A título de exemplo de realização, um bico de pulverização de acordo com a figura 3, formado por um corpo em aço inoxidável de 80 mm de comprimento, 9 injectores de 0,5 mm de diâmetro, um tubo divergente com diâmetro de saída igual a 23 mm e um elemento central de no máximo 80 mm de diâmetro permite pulverizar 200 km/h de água superaquecida a 60 bar e 270 °C no ar cuja pressão PI varia em 0,1 bar A em relação à pressão ambiente, as condições extremas de ejecção sendo: 10/15 - Para o ar sob pressão ambiente: uma velocidade de ejecção de aproximadamente 540 m/s e uma dimensão de partículas pulverizadas de cerca de 5 microns a uma temperatura igual a 100 °C; cerca de 30 % do débito de entrada de água superaquecida saem do bico em forma de vapor. - Para o ar à pressão de 0,1 bar A: uma velocidade de ejecção de aproximadamente 700 m/s e uma dimensão de partículas pulverizadas de aproximadamente 5 microns a uma temperatura igual a 4 6 °C; cerca de 31% do débito de entrada de água superaquecida saem do bico em forma de vapor. VARIANTE 4

Dispositivo representado na figura 4, permitindo melhorar o funcionamento da variante 3 graças à automatização do posicionamento do elemento central (11) dentro do tubo divergente (5). O sistema de automatização actua no mecanismo de sustentação e de posicionamento do elemento central (11) para que a secção de saida do bico corresponda ao débito, à pressão Po e à temperatura To da água superaquecida na entrada, assim como à pressão Pl do meio gasoso no qual o liquido é pulverizado, a fim de que a velocidade de ejecção das goticulas pulverizadas na saida do dispositivo seja máxima; este dispositivo tanto pode ser integrado ao bico de pulverização como externo. O exemplo não exaustivo da figura 4 representa um dispositivo dotado de um sistema de automatização integrado ao bico de pulverização; os elementos que o formam são idênticos aos da figura 3, excepto que a rosca (18) do 11/15 achatamento (9) solidário do elemento central é substituída por uma mola recuperadora (14) que tende a puxar o elemento central (11) para dentro do tubo divergente (5); uma rosca e um parafuso (18) permitem regular a tensão da mola recuperadora (11).

Durante o funcionamento do bico, o elemento central (11) está sujeito à força da mola (11), que tende a introduzi-lo no tubo (5) , e às forças de pressão estática e dinâmica do fluxo da mistura. Estas forças dependem directamente do débito e da temperatura To da água superaquecida na entrada do bico, da pressão PI na saida e das inclinações de saida das geratrizes de (5) e (11); elas têm a tendência de expelir o elemento central (11) do tubo divergente (5).

Estas forças opostas se equilibram para uma dada posição do elemento central; esta posição pode ser ajustada pelo parafuso (18) num determinado caso de funcionamento, a fim de que a mistura seja ejectada do bico à pressão de saida PI sem formação de uma onda de pressão dentro do tubo divergente (5) : a velocidade de ejecção da mistura corresponde agora à velocidade de ejecção máxima. A rigidez da mola recuperadora (11) e a inclinação da saida do tubo (5) são definidas para que essas condições de ejecção óptimas sejam obtidas para todos os outros casos de funcionamento do bico, sem necessidade de reajustar o parafuso (18). A titulo de exemplo de realização, um bico de pulverização de acordo com a figura 4, formado pelos mesmos elementos que os do exemplo da variante 3, mas incluindo o sistema de automatização de posição do elemento central (11), conforme descrição acima, propicia os mesmos desempenhos, sem 12/15 necessidade de intervir quando o débito do bico varie ou quando varie a pressão do meio gasoso no qual o liquido é pulverizado. VARIANTE 5

Dispositivo representado na figura 5, permitindo melhorar as variantes 3 e 4 para aumentar a sua capacidade e facilitar a fabricação, substituindo os injectores cilíndricos (4) por um injector anular (16). 0 injector anular é formado pelo espaço livre compreendido entre uma cavidade (16) , cilíndrica, por exemplo, e um núcleo de injecção (8) ; o modo de fixação do núcleo de injecção no corpo do bico permite a circulação, dentro do bico, do líquido a ser pulverizado. 0 exemplo não exaustivo da figura 5 representa um elemento central de injecção cilíndrico (8) dotado de uma base (9) com furos de passagem (10) permitindo a circulação do líquido a ser pulverizado. A título de exemplo de realização, um bico de pulverização de acordo com a figura 5, formado por um corpo em aço inoxidável de 50 mm de comprimento, um injector anular com um furo de 5 mm de diâmetro e um elemento central de 4 mm de diâmetro, e de um tubo divergente com diâmetro de saída igual a 16 mm, permite pulverizar 800 km/h de água superaquecida a 60 bar e 270 °C no ar cuja pressão PI varie de 1 bar A a 0,1 bar A, as condições limites de ejecção sendo:

Para o ar a 1 bar A: uma velocidade de ejecção de aproximadamente 540 m/s e uma dimensão de partículas pulverizadas de cerca de 5 mícrons a uma temperatura igual 13/15 do débito de entrada de água a 100 °C; cerca de 30 % superaquecida saem do bico sob forma de vapor. - Para o ar sob a pressão de 0,1 bar A: uma velocidade de ejecção de aproximadamente 700 m/s e uma dimensão de particulas pulverizadas de aproximadamente 5 microns e uma temperatura igual a 46 °C; cerca de 31 % do débito de entrada de água superaquecida saem do bico sob forma de vapor. VARIANTE 6

Dispositivo representado na figura 6 permitindo melhorar as variantes 2 e 5 a fim de aumentar a sua versatilidade de utilização, substituindo o elemento injecção (8) do injector anular por um elemento de injecção perfilado (15) de secção variável crescente no sentido do jacto e corrediço no sentido do eixo da cavidade (4), a secção de saida do injector podendo portanto ser regulada mediante ajuste da posição do elemento de injecção perfilado (15) em relação à cavidade (4). 0 exemplo não exaustivo da figura 6 representa um elemento de injecção perfilado (15) cónico. 0 exemplo não exaustivo da figura 7 representa um elemento de injecção perfilado (15) cilíndrico dotado de alvéolos externos semicilindricos (19) paralelos ao eixo do elemento (15), de comprimentos diferentes, formando cada um eles uma secção de passagem para o liquido a ser pulverizado; o número de alvéolos (19) que desembocam no tubo (5), assim como a secção de passagem do injector, depende directamente da posição do elemento central (11) no tubo (5). A titulo de exemplo de realização, um bico de pulverização de acordo com a figura 6, de dimensões idênticas ao do exemplo de realização da variante 5 e contendo um elemento 14/15 de injecção perfilado cónico de diâmetros extremos de 4 mm e 5 mm, apresenta os mesmos desempenhos do bico conforme a variante 5, mas o débito de água pulverizada pode ser ajustada de 100 a 800 kg/h.

APLICAÇÕES INDUSTRIAIS DA INVENÇÃO O dispositivo de acordo com a invenção se destina a aplicações nos seguintes processos industriais: - Processos químicos que necessitem de resfriamento muito rápido de gases industriais; - Processos químicos e da indústria agro-alimentar que necessitem da utilização de líquidos pulverizados sob a forma de partículas de dimensões muito pequenas;

Processos que necessitem a utilização de líquidos pulverizados em velocidades muito altas: instalações de testes, instalações energéticas, compressores termocinéticos, etc.

Lisboa, 15/15

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo destinado pulverizar liquido superaquecido, sob a forma de goticulas finíssimas, a uma velocidade muito grande, o líquido superaquecido estando a uma temperatura To e a um pressão Po superior à tensão de vapor saturado Ps correspondente a To, a tensão de vapor Ps sendo superior à pressão PI do meio gasoso no qual o líquido é pulverizado, caracterizado pelo facto de compreender um corpo de bico (1) fixado num suporte (0) permitindo a alimentação de líquido superaquecido, o corpo de bico compreendendo uma conduta (3) onde circula o líquido superaquecido, seguido de um ou vários convergentes e de um ou vários injectores (4) onde o líquido superaquecido é acelerado para desembocar num tubo divergente de expansão e aceleração (5) onde o jacto do líquido evapora parcialmente e explode instantaneamente sob o efeito da diferença de pressão entre o líquido e o meio ambiente do tubo, para formar uma mistura de goticulas finas e de vapor, a geratriz do tubo divergente (5) apresenta uma descontinuidade, isto é, um ângulo, na sua intersecção com a geratriz dos injectores (4), e a secção de saída deste tubo é dimensionado para que a mistura seja ejectada do bico à pressão PI do meio externo na velocidade de ejecção máxima.
2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de, na saída dos injectores (4), o ângulo entre a geratriz do tubo divergente (5) e a parede dos injectores ser um ângulo recto.
3. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo facto de o tubo divergente ser total ou parcialmente integrado ao suporte externo (0).
4. Dispositivo para pulverizar líquido superaquecido, sob a forma de goticulas finíssimas, a uma velocidade muito grande, o líquido superaquecido sendo um líquido a uma temperatura To e a uma pressão Po superior à tensão de 1/4 vapor saturado Ps correspondente a To, a tensão de vapor Ps sendo superior à pressão PI do meio gasoso no qual o liquido é pulverizado, caracterizado pelo fato de compreender um corpo de bico (1) fixado num suporte (0) permitindo a alimentação de liquido superaquecido, o corpo de bico compreendendo uma conduta (3) onde circula o liquido superaquecido, seguido de um convergente e de uma secção de passagem de injector anular (16) na qual o liquido superaquecido é acelerado para desembocar num tubo divergente de expansão e aceleração (5) onde o jacto do liquido evapora parcialmente e explode instantaneamente sob o efeito da diferença de pressão entre o liquido e o meio ambiente do tubo, para formar uma mistura de goticulas finas e de vapor; a geratriz do tubo divergente (5) apresenta uma descontinuidade, isto é, um ângulo, na sua intersecção com a geratriz do injector anular (16), e a secção de saida deste tubo é dimensionado para que a mistura seja ejectada do bico à pressão PI do meio externo na velocidade de ejecção máxima.
5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de o injector anular (16) conter um espaço livre compreendido entre uma cavidade, cilíndrica, por exemplo, e um elemento central de injecção (8), o modo de fixação do núcleo de injecção no corpo do bico permitindo a circulação do líquido a ser pulverizado dentro do bico.
6. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo facto de, na sua junção com a geratriz da cavidade (16), o ângulo da geratriz do tubo divergente (5) com a parede desta cavidade ser um ângulo recto.
7. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações de 4 a 6, caracterizado pelo facto de permitir aumentar a versatilidade de utilização do bico graças à substituição do elemento de injecção (8) do injector anular por um elemento de injecção perfilado (15) de secção variável 2/4 crescente no sentido do fluxo e corrediço no sentido axial do injector anular, a secção de saida do injector podendo portanto ser regulada mediante ajuste da posição do elemento de injecção perfilado (15).
8. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 4 ou 5 ou 6 ou 7, caracterizado pelo facto de o tubo divergente ser total ou parcialmente integrado ao suporte externo (0).
9. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo facto de, para permitir alterar à vontade, num mesmo bico de pulverização, o débito, a pressão Po ou a temperatura To do liquido superaquecido na entrada, assim como a pressão PI do meio gasoso no qual o liquido é pulverizado, conservando uma velocidade de ejecção máxima das goticulas pulverizadas na saida do dispositivo, compreender: um elemento central (11) alojado no tubo divergente (5) , podendo correr no sentido axial deste tubo e permitindo, conforme a sua posição, regular a secção de saida deste tubo, os perfis contínuos e uniforme das geratrizes do tubo divergente (5) e do elemento central (11) permitindo conservar uma secção de passagem crescente entre o tubo (5) e o elemento central (11) ao longo do eixo do tubo, independentemente da posição do elemento central (11); e um mecanismo que permite sustentar o elemento central (11) e regular externamente a sua posição relativa face ao tubo (5).
10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto de o posicionamento do elemento central (11) dentro do tubo divergente (5) compreender um mecanismo automático para ajustar a secção de saida do bico em função do débito, da pressão Po, da temperatura To do 3/4 líquido superaquecido na saída, bem como da pressão PI do meio gasoso no qual o líquido é pulverizado, a fim de que a velocidade de ejecção das gotículas pulverizadas na saída do dispositivo seja sempre máxima. Lisboa, 4/4