RO119127B1

RO119127B1 - Metodă şi aparat pentru fragmentarea controlată a jeturilor de lichid

Info

Publication number: RO119127B1
Application number: RO97-01455A
Authority: RO
Inventors: Bedetti Gianfranco
Original assignee: Urea Casale S.A.
Priority date: 1996-08-01
Filing date: 1997-08-01
Publication date: 2004-04-30
Also published as: RU2180264C2; MX9705874A; CZ245197A3; JPH10113579A; US6390388B1; CA2211715A1; DE69613116D1; ID19389A; EP0822003A1; ATE201612T1; CN1083733C; EP0822003B1; DE69613116T2; CN1176845A; UA43390C2; US6062487A

Abstract

Invenţia se referă la o metodă şi la un aparat pentru fragmentarea controlată a jeturilor de lichide rezultate din substanţe topite, utilizate, în special la producerea îngrăşămintelor. Metoda constă din realizarea unor jeturi iniţiale, care permit formarea, în nişte camere, a unor volume de lichid care trec prin nişte orificii ale unui rotor cu o viteză de rotaţie adecvată. Jeturile secunde sunt realizate pe mai multe rânduri. Funcţia de undă, obţinută în fiecare cameră predeterminată, datorită modificării periodice a presiunii, este de tip sinusoidal. Aparatul este alcătuit dintr-un prim distribuitor (2), care are un perete perforat (3). În interiorul primului distribuitor (2) este amplasat un al doilea distribuitor (5), care are o mişcare de rotaţie şi este împărţit într-o multitudine de camere (7) de volume egale, în comunicare şi reciproc independente, şi cel de-al doilea distribuitor (5) are un perete perforat (8), practic, paralel cu peretele perforat (3) al primului distribuitor (2). ŕ

Description

Invenția se referă la o metodă și la un aparat pentru fragmentarea controlată a jeturilor de lichid, în scopul obținerii unor picături practic monodisperse, utilizate în domeniul peletizării materialelor topite și sub formă lichidă, mai mult sau mai puțin vâscoasă, în special, pentru producerea îngrășămintelor.

Este cunoscută o metodă pentru fragmentarea jetului de lichid, brevet US 3988398, la care lichidul este dirijat să treacă printr-o multitudine de orificii, pentru a forma jeturi de lichid, jeturi care se fragmentează într-o multitudine de picături, care ulterior, datorită efectului de răcire, se solidifică căpătând forma unor granule. în general, solidificarea are loc în urma căderii libere a picăturilor în contracurent, cu un curent de aer, toate aceste operații realizându-se într-un turn de peletizare. Metoda se bazează pe fenomenul conform căruia un jet de lichid se fragmentează într-o multitudine de picături, datorită instabilității dinamice rezultate din tensiunea superficială și anume când amplitudinea oscilației jetului de lichid crește până când devine egală cu raza jetului respectiv.

Factorii care stau la baza acestei instabilități dinamice a jetului pot fi externi, de exemplu, perturbările cauzate de frecarea cu aerul sau interni, cum ar fi perturbările datorate turbulenței lichidului.

Pentru a satisface cerințele menționate anterior, s-au propus metode care fac posibil să se obțină picături practic monodisperse prin fragmentarea controlată a unui jet de lichid căruia i se transmite o perturbare de mărime predeterminată, astfel încât lungimea de undă a oscilației jetului să fie mai mare decât circumferința lui.

într-adevăr, a fost posibilă fragmentarea regulată și omogenă a unui jet de lichid, prin transmiterea unei oscilații cu o lungime de undă cuprinsă practic între valorile date de următoarea formulă:

7*r<Ă<14*r (1) în care r este raza jetului de lichid și λ este lungimea lui de undă (v JM Schneider și C.D. Hendricks Source of Uniform Liquid Droplets, Rewiev of Scientific Instruments, voi 35 no 10 10/1964.

în general, conform teoriei lui C Weber (vezi de exmeplu, Automization and Spray Drying, cap.1 W.R. Marschall Jr Chem Eng. Progr Monoor Series, no 2 voi. 50 1954) lungimea de undă a oscilației celei mai eficiente pentru obținerea fragmentării controlate a unui jet de lichid și, prin urmare, a picăturilor practic monodisperse se determină prin formula următoare:

λ/r = 8,886*(1+3z)^1/2 (2) în care r este raza jetului de lichid, λ este lungimea lui de undă și z este raportul dintre rădăcina pătrată a numărului lui Weber și numărul lui Reynolds (z = We^1/2/Re).

Metodele cunoscute din stadiul tehnicii ca, de exemplu, metodele prezentate în publicațiile EP-A 0233384, 0320153 sau în brevetul SU 4585167, realizează această fragmentare controlată a jeturilor de lichid, prin modificarea cu o frecvență predeterminată a debitului lichidului care formează jeturile, astfel încât să se transmită jeturilor respective o oscilație cu lungimea de undă dorită.

Ca variantă, perturbarea responsabilă de o fragmentare controlată a jeturilor de lichid este realizată, conform metodelor menționate anterior, prin vibrații acustice de frecvență predeterminată, produse de o sursă acustică și transmise prin aer la jeturile de lichid, care părăsesc o suprafață perforată, vibrații acustice de frecvență predeterminată produse de o sursă acustică și transmise în aer sau în gazul de deasupra nivelului lichidului care formează jeturi, conținut într-o incintă perforată, adecvată; vibrații transmise direct lichidului care formează jeturi cu ajutorul vibratoarelor surselor acustice sau supapelor rotative; vibrații mecanice, transmise adecvat la incinta perforată pentru jeturi sau a unor părți ale acestor jeturi.

R0119127 Β1

Metodele anterior menționate prezintă o serie de dezavantaje primul dintre acestea și cel mai important constă în aceea că aceste metode sunt greu de aplicat și nu prezintă stabilitate în timp.

Ca urmare, sunt necesare un control riguros al fragmentării jeturilor de lichid o construcție laborioasă și costuri de operare și de întreținere ridicate. 55 în plus, datorită complexității, în principal, datorită necesității asigurării mijloacelor de transmitere a vibrațiilor acustice sau mecanice, echipamentul pentru implementarea metodelor respective nu poate asigura obținerea picăturilor practic monodisperse, constantă în timp.

Sunt cunoscute aparate pentru realizare jeturilor de lichide, brevet SU 3988398 alcătuite dintr-un ax central, care la un capăt este prevăzut cu niște mijloace pentru a putea fi 60 antrenat într-o mișcare de rotație, iar la cealaltă extremitate a axului respectiv este fixat un distribuitor prevăzut la periferie cu mai multe rânduri de orificii. Coaxial cu axul respectiv, putându-se roti liber, se află o carcasă cilindrică. în continuarea acestei carcase și tot concentric cu axul de susținere a distribuitorului se află un arbore tubular cu o mișcare de rotație independentă de mișcarea de rotație a axului de susținere a distribuitorului. Pe acest arbore 65 tubular, la partea lui inferioară, care se află în interiorul distribuitorului respectiv, sunt fixate niște palete pentru fragmentarea jeturilor de lichid, care sunt centrifugate pe pereții interiori ai distribuitorului.

Lichidul este alimentat pe la partea laterală a aparatului și pătrunde în interiorul distribuitorului care are o mișcare de rotație și, datorită rotirii paletelor în interiorul distribuitorului 70 respectiv, jeturile de lichid sunt fragmentate. Mărimea particulelor de lichid este funcție de viteza de rotație a distribuitorului și a paletelor care se află în interiorul distribuitorului respectiv.

Aceste aparate nu pot fi aplicate și în cazul substanțelor topite care, prin fragmentare și solidificare, dau naștere particulelor monodisperse. 75

Problema tehnică, pe care și-o propune spre rezolvare prezenta invenție, este de a face accesibilă o metodă pentru fragmentarea controlată a jeturilor de lichid, care să permită obținerea picăturilor practic monodisperse, metodă care să fie stabilă, ușor de implementat și care să nu necesite consumuri energetice și costuri de operare ridicate.

Prezenta invenție rezolvă problema tehnică respectivă, prin intermediul unei metode 80 care cuprinde, ca etape mai importante, alimentarea unei multitudini de jeturi de lichid inițial staționar (jeturi care au debit și viteză constante în timp) la o multitudine de camere reciproc independente, camere care sunt separate unele de altele din punct de vedere hidraulic și definite de o suprafață perforată, formarea unui cap de lichid în aceste camere și apropiat de suprafața perforată, trecerea lichidului prin suprafața perforată pentru a forma o multi- 85 tudine de jeturi secunde de lichid și schimbarea periodică cu o frecvență predeterminată a momentului lichidului alimentat la o cameră predeterminată, astfel încât, să confere lichidului prezent în camera respectivă o perturbare de mărime predeterminată, care constă într-o schimbare periodică a presiunii în apropierea suprafeței perforate, presiune care este transmisă jeturilor secundare de lichid, producând o fragmentare controlată a acestor jeturi, într-o 90 multitudine de picături practic monodisperse.

Prin aplicarea etapelor metodei, se realizează picături practic monodisperse, prin alimentarea lichidului, în scopul formării jeturilor secundare în condiții staționare și, în același timp, producând o vibrare adecvată a presiunii lichidului. Acest lucru este posibil, în special, prin împărțirea suprafeței perforate într-o multitudine de camere și prin alimentarea camere- 95 lor respective cu multitudinea de jeturi inițiale.

S-a găsit că este suficient să se modifice, în mod adecvat, momentul lichidului alimentat, în una din camerele predeterminată, menținând constant momentul jeturilor inițiale, alimentate la suprafața perforată și astfel operând în condiții staționare, pentru a obține într-un mod simplu, dar în același timp precis, o fragmentare controlată a jeturilor secunde 100 de lichid, jeturi care părăsesc suprafața perforată a celui de-al doilea distribuitor.

RO 119127 Β1 în mod avantajos, schimbarea momentului lichidului alimentat la o cameră predeterminată are loc periodic și la intervale de timp bine stabilite, pentru a transmite jeturilor secunde de lichid o perturbare eficientă a lungimii de undă mai mare decât circumferința lor și, de preferință, cuprinsă între valorile rezultate din formula (1), prezentată anterior.

în conformitate cu metoda invenției, este posibil să se utilizeze într-o manieră simplă și eficientă debitul - în condiții staționare - a lichidului alimentat pe suprafața perforată pentru formarea jeturilor secunde pentru a se obține o fragmentare controlată a acestora din urmă fără a prezenta dezavantajele metodelor cunoscute în stadiul tehnicii.

Conform unei realizări preferate a metodei, conform invenției, camerele sunt alăturate și momentul lichidului alimentat la o cameră predeterminată este diferit de momentul lichidului alimentat la o cameră, adiacentă acesteia. Conform acestei realizări, momentul lichidului alimentat la fiecare cameră, este schimbat în mod avantajos prin conferirea suprafeței perforate, unei mișcări relative față de un distribuitor de lichid plasat în amonte de respectiva suprafață pentru furnizarea jeturilor inițiale.

Mișcarea relativă este efectuată, de preferință, prin mișcarea suprafeței perforate, în raport cu distribuitorul de lichid, menținând constantă distanța dintre acestea.

De preferință, perturbarea transmisă la jeturile secunde este generată de schimbarea periodică cu o anumită frecvență predeterminată a numărului de jeturi inițiale, alimentate la o cameră predeterminată.

în mod avantajos, jeturile inițiale de lichid, alimentate la camerele respective, sunt furnizate cu un debit practic centrifugal, de către distribuitor, la suprafața perforată care este, practic, de formă tubulară și este dispusă la exterior și coaxial față de distribuitor.

De preferință, suprafața perforată, de formă tubulară, se rotește în jurul axei proprii și camerele predeterminate se extind longitudinal în această suprafață. în acest fel, este posibil să se distribuie radial, jeturile secunde pentru a fi fragmentate sub forma unei “ploi” de picături, la 360°, practic monodisperse, care pleacă radial unele de la altele.

Jeturile inițiale de lichid alimentat la camerele predeterminate intersectează, ortogonal, capul de lichid, astfel încât să se evite formarea unei turbulențe secundare, lângă suprafața perforată, care ar influența negativ fragmentarea controlată a jeturilor secunde.

Conform metodei prezentei invenții, funcția de undă obținută la fiecare cameră predeterminată este, de preferință, de tip sinusoidal, astfel încât să se evite prezența oscilațiilor secunde în lichid.

Dispozitivul pentru realizarea metodei în conformitate cu invenția cuprinde un prim distribuitor de lichid, prevăzut cu un perete perforat, pentru furnizarea unei multitudini de jeturi inițiale de lichid staționare. Aceste jeturi de lichid sunt furnizate prin orificiile din peretele perforat și sunt dispuse în șiruri, practic paralele, și se extind longitudinal pentru o secțiune predeterminată a distribuitorului, în direcție perpendiculară pe axa de rotație a distribuitorului respectiv.

Ca variantă, orificiile din peretele perforat constau dintr-o multitudine de fante longitudinale, practic paralele, care, de asemenea, se extind în direcție normală. în acest caz, jeturile sunt create sub formă de lame de lichid, care se extind de-a lungul fantelor menționate.

Pentru formarea jeturilor secunde de lichid, există un al doilea distribuitor fixat la o distanță predeterminată de primul distribuitor. Cel de-al doilea distribuitor este împărțit într-o multitudine de camere alăturate, în comunicare, de volum egal, reciproc independente și prevăzute cu un perete perforat, practic paralel cu peretele perforat al primului distribuitor.

Camerele sunt, de asemenea, prevăzute cu pereți laterali, care se extind ortogonal de la peretele lateral, făcând camerele respective independente din punct de vedere hidraulic.

Primul și cel de-al doilea distribuitor au o mișcare relativă unul față de celălalt, rămânând întotdeauna la aceeași distanță.

R0119127 Β1

De preferință, găurile din peretele perforat sunt de secțiune rotundă și au același diametru. în acest fel, se elimină riscul formării perturbării în jeturile de lichid, care ar putea influența negativ fragmentarea lor.

Lățimea camerei de distribuție este, în mod avantajos, diferită printr-un multiplu al 155 distanței dintre jeturile inițiale ale distribuitorului, măsurată în direcția mișcării relative. Distanța este înțeleasă ca distanță unghiulară și este constantă de-a lungul întregului distribuitor.

Prin mișcarea celui de-al doilea distribuitor față de primul distribuitor, pe direcția orizontală și cu o mișcare rectilinie uniformă, numărul de jeturi alimentate la o cameră predeter- 160 minată se schimbă periodic cu o frecvență care depinde de viteza de mișcare și este diferit de numărul de jeturi de alimentare, la o cameră adiacentă.

Prin urmare, lichidul alimentat la o cameră predeterminată se schimbă, de asemenea, periodic pentru a conferi lichidului prezent în vecinătatea orificiilor din peretele perforat, o schimbare periodică a presiunii și o fragmentare controlată a jeturilor secunde, într-o multi- 165 tudine de picături de lichid practic monodisperse.

Conform acestei invenții, presiunea într-o cameră predeterminată este variată periodic, în timp, în scopul de a conferi jeturilor de lichid o perturbare periodică eficientă, pentru a controla fragmentarea lor prin modificarea adecvată a momentului lichidului alimentat într-o cameră și prin modificarea cel puțin a uneia din variabilele care se referă la debitul lichidului, 170 numărul de jeturi, viteza lichidului menținând constante, în timp, debitul și viteza tuturor jeturilor furnizate de distribuitorul de lichid.

Perturbarea indusă în jeturile de lichide care curg prin peretele perforat este, în mod avantajos, de o sută de ori valoarea minimă necesară pentru a controla fragmentarea jeturilor. 175 în cazul în care intensitatea pulsului este determinată să depindă de debitul lichidului sau de viteza jeturilor inițiale, alimentate în camerele predeterminate, menținând constant numărul de jeturi de lichid, camerelor li se imprimă o mișcare relativă față de primul distribuitor care are o multitudine de fante sau șiruri de orificii distribuite uniform. în plus, lățimea camerelor este, de preferință, egală cu un multiplu al distanței măsurate în direcția mișcării 180 relative, dintre două fante consecutive, ale primului distribuitor.

Pentru a acționa asupra debitului, fantele au aria secțiunii transversale, variabilă periodic, în direcția mișcării relative, în felul acesta debitul și, implicit, momentul lichidului alimentat la o cameră predeterminată se schimbă periodic, cu o frecvență predeterminată.

Dacă se dorește să se acționeze asupra variabilei care reprezintă viteza jeturilor de 185 lichid furnizate de primul distribuitor și care este diferită, în mod periodic, între jeturile adiacente în direcția mișcării relative, viteza și, implicit, momentul lichidului alimentat la o cameră predeterminată, se schimbă periodic cu o frecvență predeterminată. Această schimbare a vitezei poate fi obținută printr-o geometrie adecvată a găurilor din primul distribuitor, cărora le corespund coeficienți de curgere diferiți sau prin mijloace de alimentare a lichidului la pre- 190 siuni diferite. Implementarea practică a acestor exemple este la îndemâna specialiștilor în domeniu și de aceea nu este descrisă în detaliu în prezenta descriere.

Conform unei alte variante de realizare, camerele celui de-al doilea distribuitor pot fi separate reciproc, prin zone neperforate, care ar putea preveni formarea jeturilor de lichid, în felul acesta, prin modificarea adecvată a lățimii zonelor și a dispunerii acestora, este po- 195 sibil să se obțină o modificare a presiunii lichidului prezent în diferite camere.

De exemplu, prin alimentarea în distribuitor a unei camere cu o zonă neperforată, cu aceeași suprafață, momentul conferit lichidului prezent într-o cameră predeterminată la un moment dat este, în mod avantajos, egal cu cel conferit lichidului prezent în celelalte camere.

200

RO 119127 Β1 în mod practic, primul și cel de-al doilea distribuitor au formă tubulară, cel de-al doilea distribuitor fiind dispus în exterior și coaxial cu primul distribuitor. Orificiile din peretele primului distribuitor, constau dintr-o multitudine de fante longitudinale sau, ca variantă, șiruri corespunzătoare de orificii. în plus, fiecare dintre camere se extinde radial pe lungimea celui de-al doilea distribuitor, care este liber să se rotească în jurul axei proprii. în acest caz, lățimea camerelor și distanța dintre două orificii, în cazul primului distribuitor, sunt unghiulare și exprimate în grade sexagesimale. Distanța unghiulară dintre două jeturi de lichid este, la rândul ei, făcută să depindă, în mod avantajos, de frecvența schimbării momentului dorit a fi conferit masei de lichid prezente în interiorul unei camere predeterminate.

Primul distribuitor este alimentat cu lichid, prin intermediul unor mijloace de alimentare, iar acest distribuitor dispune de un arbore, pentru a permite controlul turației celui de-al doilea distribuitor, față de primul distribuitor și, respectiv, formarea unui cap de lichid în primul distribuitor.

Peretele perforat al celui de-al doilea distribuitor este, în mod avantajos, echipat în interior cu mijloace adecvate pentru absorbția turbulenței generate de lichidul prezent în camerele respective, în timpul cât aparatul funcționează. Aceste mijloace pot fi, de exemplu, ecrane sau alte mijloace corespunzătoare.

Pentru a evita rotația pereților laterali, care ar intercepta jeturile de lichid, astfel încât să absoarbă parțial momentul lor, grosimea pereților este, de preferință, foarte subțire, de ordinul unei fracțiuni mici din distanța dintre două orificii.

Conform altei variante de realizare a aparatului conform invenției, numărul de jeturi de lichid alimentate la o cameră predeterminată este realizat să schimbe periodic, în timp, pentru asigurarea, în mod avantajos, a unor pereți lateralia relativ groși având, de preferință, o lățime cuprinsă între 0,25 și 0,75 din distanța dintre două jeturi de lichid și, în mod practic, valoarea acestei lățimi este de 0,5 din distanța dintre două jeturi de lichid. în acest caz, lățimea camerelor este egală cu un multiplu n al distanței dintre două jeturi de lichid. Cu acest tip de împărțire a camerelor se obține - în timpul rotației distribuitorului - o interceptare a unui număr predeterminat de jeturi, astfel că numărul de jeturi alimentate la o cameră predeterminată se schimbă periodic în timp.

Conform unei variante preferate a aparatului conform invenției, orificiile din peretele perforat al primului distribuitor sunt dispuse în șiruri paralele și înclinate față de axa de rotație a celui de-al doilea distribuitor. De asemenea, și fantele pot fi înclinate față de axa de rotație a celui de-al doilea distribuitor.

în cazul altei variante de realizare a aparatului de aplicare a metodei, liniile de intersecție definite între peretele perforat și pereții laterali sunt înclinate față de axa de rotație a celui de-al doilea distribuitor. De preferință, unghiul de înclinare al orificiilor peretelui perforat sau al liniilor de intersecție este mai mic de 2°. Datorită acestei înclinații, este posibil, în mod avantajos, să se obțină o funcție de undă a presiunii lichidului în peretele perforat, de tip sinusoidal.

Cu alte cuvinte, schimbarea momentului lichidului alimentat la o cameră predeterminată are loc, în acest caz, treptat, pentru a produce un plus de formă sinusoidală, a presiunii lichidului aflat lângă suprafața perforată.

în mod avantajos, aparatul are un diametru descrescător de sus în jos, astfel că jeturile de lichid și, prin urmare, picăturile formate prin fragmentarea jeturilor de lichid să fie proiectate radial spre exterior cu o viteză descrescătoare de sus în jos. în acest fel, se obține, într-o manieră constructivă simplă și economică, o ploaie de picături sub formă de inele cu diferite diametre.

Aparatul conform invenției poate fi instalat, în mod avantajos, în turnurile de peletizare de tip cunoscut, pentru a forma picături practic monodisperse.

RO 119127 Β1

De preferință, diametrele dispozitivelor descrește cu aproximativ 1/3 de la un dispo- 250 zitiv la următorul.

Ca variantă, orificiile din al doilea distribuitor pot fi realizate, astfel încât să prezinte o pantă în raport cu axa perpendiculară a suprafeței perforate pentru a obține și în acest caz o ploaie de picături sub formă de inele cu diferite diametre.

Metoda și aparatul conform invenției prezintă următoarele avantaje: 255

- permit obținerea unor picături practic monodisperse;

- sunt simple și ușor de aplicat;

- nu necesită consumuri energetice mari;

- sunt ușor de întreținut.

Invenția va fi prezentată, în continuare, în legătură și cu fig.1 ...4 care reprezintă: 260

- fig.1, schema funcțională a unui dispozitiv de fragmentare;

- fig.2, schema de funcționare a dispozitivului în altă variantă de realizare;

- fig.3, secțiune schematică după planul A - A conform fig. 2;

- fig,4, vedere în plan vertical, a aparatului.

Metoda conform invenției permite obținerea picăturilor, practic monodisperse, prin 265 dirijarea lichidului pentru formarea jeturilor în condiții staționare și, în același timp, producând vibrații adecvate ale presiunii lichidului. Acest fapt este posibil, în special, prin împărțirea suprafeței perforate într-o multitudine de sectoare și prin alimentarea sectoarelor respective cu o multitudine de jeturi inițiale.

Prin procedeul conform invenției, s-a găsit că este suficient să se modifice, în mod 270 adecvat, momentul lichidului alimentat unui sector predeterminat menținând constant momentul jeturilor inițiale, alimentate la suprafața perforată și astfel, operând în condiții staționare, pentru a obține într-un mod simplu, dar în același timp precis, o fragmentare controlată a jeturilor secunde de lichid, care părăsesc suprafața perforată.

în mod avantajos, schimbarea momentului alimentat la un sector predeterminat are 275 loc periodic și la intervale de timp stabilite, pentru a se transmite jeturilor de lichid secunde o perturbare eficientă a lungimii de undă, mai mare decât circumferința lor și, de preferat, între valorile indicate în formula (1).

Conform metodei prezentei invenții, este posibil să se utilizeze într-o manieră simplă și eficientă, debitul lichidului - în condiții staționare - lichid alimentat pe suprafața perforată, 280 pentru formarea jeturilor secunde, cu scopul de a obține o fragmentare controlată a acestor jeturi.

Conform unei realizări preferate a metodei conform invenției, sectoarele sunt alăturate și momentul lichidului alimentat la un sector predeterminat este diferit de momentul lichidului alimentat la un alt sector adiacent acestuia. în cazul acestei variante, momentul lichi- 285 dului alimentat la fiecare sector este schimbat, în mod avantajos, prin conferirea suprafeței perforate a unei mișcări relative față de un distribuitor de lichid plasat în amonte de respectiva suprafață, pentru furnizarea jeturilor inițiale.

Mișcarea relativă este efectuată, de preferință, prin mișcarea suprafeței perforate în raport cu distribuitorul de lichid, menținând constantă distanța dintre acestea. De preferință, 290 perturbarea transmisă la jeturile secunde de lichid este generată de schimbarea periodică cu o frecvență predeterminată a numărului de jeturi inițiale alimentate la un sector predeterminat. în mod avantajos, jeturile inițiale de lichid, alimentate la sectoare, sunt furnizate cu debit practic centrifugal de către distribuitor, la suprafața perforată, care este practic de formă tubulară și dispusă în exterior și coaxial față de distribuitor. Suprafața de formă, prac- 295 tic tubulară, se rotește în jurul axei proprii și sectoarele se extind longitudinal, în această suprafață. în acest fel este posibil să se distribuie radial jeturile de lichid secunde, pentru a fi fragmentate sub formă de “ploaie” de picături, la 360°, practic monodisperse, care pleacă radial unele de altele.

RO 119127 Β1

Jeturile inițiale de lichid alimentat la sectoare intersectează ortogonal capul de lichid, astfel încât să se evite formarea unei turbulențe secundare, în preajma suprafeței perforate, aspect care ar influența negativ fragmentarea controlată a jeturilor secundare de lichid.

în conformitate cu prezenta invenție, funcție de unda obținută din schimbarea periodică a momentului lichidului alimentat la fiecare din sectoare este, de preferință, de tip sinusoidal, astfel încât să se evite prezența oscilațiilor secunde în lichid. Prin urmare, momentul lichidului alimentat la o cameră predeterminată se schimbă, de asemenea, periodic pentru a conferi lichidului aflat în vecinătatea orificiilor de trecere din suprafața perforată o schimbare periodică a presiunii, producând o fragmentare controlată a jeturilor secunde, într-o multitudine de picături monodisperse. într-adevăr, presiunea de pulsare a lichidului de lângă peretele perforat este transmisă jeturilor care părăsesc distribuitorul.

Valoarea acestei presiuni P este dată de următoarea formulă:

P = D*g*h + m*M* (V1 -V2)/A (3) în care D este densitatea lichidului, h este înălțimea nivelului de lichid din interiorul unei camere predeterminate, g este accelerația gravitațională, m este numărul de jeturi alimentat la o cameră predeterminată, M este debitul exprimat ca masă în unitatea de timp a unui jet de lichid, v1 și v2 reprezintă vitezele lichidului în jeturile de alimentare și suprafața perforată și respectiv A aria suprafeței perforate a camerei respective.

în general, v2 are o valoare foarte mică, de ordinul câtorva zecimi sau sutimi din valoarea lui v1.

în mod avantajos, presiunea P într-o cameră predeterminată este variată periodic, în timp - în scopul conferirii jeturilor de lichid, o perturbare periodică, eficientă pentru a controla fragmentarea lor - prin modificarea adecvată a momentului lichid alimentat într-o cameră, prin modificarea cel puțin a uneia dintre variabile m, M și v1 din formula (3) menținând constant în timp debitul M și viteza v1 a tuturor jeturilor furnizate de distribuitorul de lichid.

în exemplele anterior prezentate, modificarea periodică a presiunii lichidului care părăsește orificiile de trecere dintr-o cameră predeterminată este făcută să depindă de numărul m de jeturi alimentate în camera respectivă.

Dacă jeturile sunt considerate spațial într-o direcție normală, la planul figurii, ca șiruri sau lame ale jeturilor de lichid, numărul acestor șiruri sau lame de lichid alimentate la o cameră predeterminată, variază de preferință de la n la n + 1, în careneste numărul întreg definit anterior.

Intensitatea de pulsare a presiunii P se definește prin raportul dintre variația maximă a presiunii lichidului de lângă peretele perforat și valoarea medie a acesteia. în general, acest raport este denumit și ca “intensitatea pulsului”.

în termeni algebrici, variația maximă a presiunii, dacă se acționează numai asupra variabilei m este dată de formula:

AP_max = Am*M*(v1 - v2)/A (4) în care P este presiunea lichidului lângă orificiile de trecere, celelalte simboluri având semnificația prezentată anterior.

Valoarea medie a presiunii este dată de formula:

P(mediu)=D*g*h - m(mediu)*M*(v1 - v2)/A (5) simbolurile din această formulă (5) au aceeași semnificație ca simbolurile din formula (3).

RO 119127 Β1

Notând cu f(n) raportul 2/(2n +1) se obține intensitatea pulsului definită prin următoarea formulă:

Apmax/p(mediu) = f (n)/(1 + g*h/v1 *v2) (6) înlocuind g*h cu ^/2, în care v reprezintă viteza lichidului prin orificiile de trecere 12, formula (6) devine:

350

355

Apmax/p(mediu) = f(n)/(1 + v²/2v1*v2) (7)

De exemplu, prin introducerea în formula (7) a valorii variabilelor definite și anume:

v = 2 m/s; v1 = 3,5 m/s; v2 = 0,1 (valoarea medie) și n= 4 se obține o intensitate a pulsului, 360 presiunii P egală cu Apmax/p (mediu) = 0,007.

Presupunând o densitate D, a lichidului de 1200 kg/m³, pentru această intensitate a pulsului, există o variație maximă a presiunii Apmax de aproximativ 50 N/m².

După cum se poate vedea din cele prezentate anterior, perturbarea introdusă în jeturile de lichid, care trec prin peretele perforat este, în mod avantajos, de o sută de ori valoa- 365 rea minimă necesară pentru a controla fragmentarea jeturilor (care este în medie de ordinul câtorva zecimi de N/m², chiar operând cu o viteză v1 foarte mică.

Ca variantă, intensitatea pulsului este făcută să depindă de debitul M, sau de viteza v1, a jeturilor inițiale de lichid alimentate în camere, menținând constant numărul m de jeturi de lichid. 370

Conform acestei realizări, camerelor li se conferă o mișcare relativă față de primul distribuitor care are o multitudine de fante sau șiruri de orificii distribuite uniform. în plus, lățimea camerelor este, de preferință, egală cu un multiplu al distanței - măsurate în direcția mișcării relative - dintre două fante consecutive ale primului distribuitor.

Pentru a acționa asupra debitului M, fantele au, de exemplu, o arie a secțiunii trans- 375 versale variabilă periodic, în direcția mișcării relative, în felul acesta debitul și, implici, momentul lichidului alimentat la o cameră predeterminată se schimbă, în mod avantajos, periodic, cu o frecvență predeterminată.

Dacă se dorește să se acționeze asupra variabilei v1, viteza jeturilor de lichid furnizate de primul distribuitor este, în mod avantajos, diferită între jeturile adiacente în direcția 380 mișcării relative, astfel că viteza și, implicit, momentul lichidului alimentat la o cameră predeterminată, se schimbă periodic cu o frecvență predeterminată. Această schimbare a vitezei poate fi obținută printr-ο geometrie adecvată a orificiilor de trecere din primul distribuitor cărora le corespund coeficienți de curgere diferiți sau prin mijloace de alimentare a lichidului la presiuni diferite. 385

Este posibil să se facă intensitatea pulsului presiunii, dependentă simultan de mai multe variabile, de exemplu, de numărul m de jeturi și de debitul M, sau de debit și de viteza v1.

Conform altei variante preferate, camerele predeterminate pot fi separate reciproc, prin zone neperforate, care au rolul de a preveni formarea de jeturi de lichid. Prin modifi- 390 carea adecvată a lățimii zonelor și a dispunerii acestora, este posibil să se obțină o modificare a presiunii lichidului prezent în diferite camere predeterminate. De exemplu, prin alternarea în distribuitor a unei camere cu o zonă neperforată cu aceeași suprafață, momentul conferit lichidului prezent într-o cameră predeterminată la un moment dat, este, în mod avantajos, egal cu cel conferit lichidului prezent în celalalte camere. 395 în acest caz, lățimea camerelor și distanța dintre două orificii în primul distribuitor sunt unghiulare și exprimate în grade hexazecimale.

RO 119127 Β1

Aparatul 1 pentru aplicarea metodei, conform invenției, în prima variantă de realizare, prezentat în fig.1, cuprinde un prim distribuitor de lichid 2 prevăzut cu un perete perforat 3 pentru a forma mai multe jeturi de lichid 4 staționare. De preferință, aceste jeturi de lichid sunt furnizate prin niște orificii de trecere prin peretele perforat 3, care sunt dispuse în șiruri practic paralele și se extind longitudinal pentru o secțiune predeterminată a distribuitorului 2, în direcție perpendiculară în planul fig.1.

Ca variantă, orificiile de trecere din peretele perforat 3, constau dintr-o multitudine de fante longitudinale practic paralele care de asemenea se extind în direcție normală la planul fig.1. în acest caz jeturile 4 sunt furnizate sub forma unor lame de lichid care se extind de-a lungul fantelor anterior menționate.

Prin urmare, pentru fiecare jet 4 indicat în fig.1, există în mod avantajos un șir de orificii de trecere sau o fantă longitudinală.

Pentru formarea unor jeturi secundare 6, există un al doilea distribuitor 5 aflat la o anumită distanță predeterminată de primul distribuitor 2. Acest distribuitor 5 este divizat întro multitudine de camere, sau sectoare alăturate 7 care comunică între ele de volume egale și reciproc independente fiind prevăzute cu un perete perforat 8 practic paralel cu peretele perforat 3 al primului distribuitor 2. Camerele 7 sunt de asemenea prevăzute cu niște pereți laterali 9, care se extind ortogonal de la peretele lateral 8 făcând camerele 7 independente hidraulic.

Un volum de lichid 10 se formează lângă peretele perforat 8, fiind intersectat ortogonal de jeturile inițiale 4.

Distribuitoarele 2,5 au o mișcare relativă unul față de celălalt, rămânând întotdeauna la aceeași distanță. în exemplul de realizare prezentat în fig.1, cel de-al doilea distribuitor este mobil față de distribuitorul 2 în direcția indicată printr-o săgeată 11. Niște orificii de trecere 12, din peretele perforat 8, sunt identice și au marginile rotunjite. în acest fel, se elimină apariția perturbării în jeturile de lichid 6 a cărei prezență ar influența negativ fragmentarea lor.

Așa cum este prezentat în fig.1, o lățime L a camerei 7 este în mod avantajos diferită, printr-un multiplu al unei distanțe d dintre jeturile inițiale 4, ale distribuitorului 2, distanță măsurată în direcția de mișcare dată de săgeata 11. Distanța d este înțeleasă ca distanță unghiulară, în exemplele din fig.2 la 4, și este constantă de-a lungul întregului distribuitor 2. De preferință lățimea L a camerei 7, se poate calcula cu formula

L = n*d+d/2 (3) în careneste un număr întreg cu valori cuprinse între 1 și 100.

Prin acest numărnse înțelege numărul minim de șiruri ale jeturilor de lichid sau lamele alimentate la o cameră predeterminată 7. în cazul aparatului prezentat în fig.2neste egal cu 2.

Cu formula (8) de mai sus se poate obține în mod avantajos intensitatea de pulsație maximă a presiunii lichidului, lângă orificiile de trecere 12.

Prin deplasarea celui de-al doilea distribuitor 5 în raport cu primul distribuitor 2 în direcția dată de săgeata 11, adică orizontal și cu o mișcare lineară uniformă numărul de jeturi inițiale 4 alimentate la o cameră predeterminată 7, se schimbă periodic cu frecvența care depinde de viteza de mișcare și acest număr de jeturi inițiale este diferit de numărul de jeturi alimentate la o cameră adiacentă 7.

R0119127 Β1 în fig.1, numărul de jeturi inițiale 4, alimentate la o cameră predeterminată 7 se schimbă, de asemenea, periodic, pentru a conferi lichidului prezent în vecinătatea orificiilor 445 din suprafața perforată 8, o schimbare periodică a presiunii producând o fragmentare controlată a jeturilor secunde de lichid 6, formând o multitudine de picături nefigurate practic monodisperse.

în mod avantajos, conform prezentei invenții, presiunea P într-o cameră predeterminată 7 este variată periodic în timp - în scopul de a conferi jeturilor secunde de lichid 450 6 o perturbare periodică eficientă, pentru a controla fragmentarea lor - prin modificarea adecvată a momentului lichidului alimentat într-o cameră predeterminată prin modificarea a cel puțin uneia din variabilele sistemului.

în exemplele prezentate, modificarea periodică a presiunii lichidului care părăsește orificiile de trecere 12, dintr-o cameră predeterminată 7, este făcută să depindă direct de nu- 455 mărul m de jeturi 4, alimentate în camera respectivă.

Dacă jeturile din fig.1 sunt considerate spațial într-o direcție normală la planul figurii, adică ca șiruri sau lame ale jeturilor de lichid, numărul acestor șiruri sau lame de lichid alimentate la o cameră predeterminată 7, variază de preferință de la n la n + / în care n are aceeași semnificație stabilită anterior. 460

Intensitatea de pulsare a presiunii P se definește în raport de viteza maximă a presiunii lichidului de lângă peretele perforat 8 și are valoarea medie a acesteia.

Conform unei variante de realizare, fără a fi însă figurată în desene, camerele predeterminate 7 ale distribuitorului 5 pot fi separate reciproc de niște zone neperforate care au rolul de a preveni formarea jeturilor de lichid 6. în acest fel, prin modificarea adecvată a zo- 465 nelor și a dispunerii acestora, este posibil să se obțină o modificare a presiunii lichidului prezent în diferitele camere predeterminate 7. De exemplu, prin alternarea în distribuitorul 5 a unei camere predeterminate 7 cu o zonă neperforată, cu aceeași suprafață, momentul conferit lichidului prezent într-o cameră predeterminată 7 la un moment dat este, în mod avantajos, egal cu cel conferit lichidului prezent în celelalte camere predeterminate 7. 470 în exemplul din fig. 2, 3, primul distribuitor 2 și cel de-al doilea distribuitor 5 au forma, practic tubulară, cel de-al doilea distribuitor 5 fiind dispus în exterior și coaxial cu primul distribuitor 2. Orificiile de trecere de pe peretele perforat 3, al primului distribuitor 2, constau dintr-o multitudine de fante longitudinale 13 sau, ca variantă, șiruri corespunzătoare de orificii. în plus, fiecare din camerele predeterminate 7, se extinde radial pe lungimea celui de-al 475 doilea distribuitor 5 care este liber să se rotească în jurul axei proprii, adică în sensul dat de săgeata 11. în acest caz lățimea 1 a camerelor predeterminate și distanța d dintre două orificii de trecere din distribuitorul 2, sunt unghiulare și exprimate în grade sexagesimale. Ca urmare, dacă d este de exemplu 5°, pentru n = 4, se obține o lățime L de 22,5°, ceea ce corespunde la 16 camere 7 (380722,5° = 16). 480

Conform prezentei invenții distanța unghiulară d dintre două jeturi de lichid 4 este la rândul ei făcută să depindă în mod avantajos de frecvența schimbării momentului dorit a fi conferit, masei de lichid prezente într-o cameră predeterminată 7.

Distanța d - măsurată în direcția deplasării relative - dintre două orificii de trecere consecutive ale primului distribuitor 2 este: 485 d = 6*N/F (9) în care d este distanța unghiulară în grade sexagesimale - măsurată în direcția deplasării relative - dintre două orificii de trecere consecutive din primul distribuitor 2, N este viteza de 490 rotație a celui de-al doilea distribuitor 5 măsurată în rpm și F este frecvența exprimată în

Hz,a perturbării necesare pentru controlul fragmentării jeturilor 6.

RO 119127 Β1

Valoarea “6 din formula (9) reprezintă factorul de transformare pentru exprimarea amplitudinii unghiulare în grade sexagesimale.

De exemplu, dacă se dorește să se imprime jeturilor 6, care părăsesc orificiile 12, o perturbare periodică, având o frecvență F de 700 Hz, la o viteză de rotație de 280 rpm, distanța unghiulară rezultată, este d = 2,4° ceea ce corespunde unui număr de fante longitudinale 13, egal cu 150 (360/2,4 = 150).

Niște conducte 14,15,16 permit alimentarea cu lichid a primului distribuitor 2. Un arbore a fost prevăzut pentru controlul rotației celui de-al doilea distribuitor 5 față de primul distribuitor 2. Tot în cadrul fig.2 este redată și existența unui volum de lichid prezent în distribuitorul 2.

Peretele perforat 8, al celui de-al doilea distribuitor 5, este în mod avantajos echipat cu mijloace adecvate, nefigurate, pentru absorbția turbulenței generate în lichidul prezent în camera predeterminată 7, în timpul cât aparatul funcționează.

Pentru a evita rotația pereților laterali 9 care ar intercepta jeturile de lichid 4, astfel încât să absoarbă parțial momentul lor, grosimea pereților 9 este, de preferință, foarte subțire, de ordinul unei fracții mici din distanța d dintre două jeturi de lichid consecutive 4. în mod avantajos, această grosime este mai mică de 0,5 d.

Conform altei variante preferate, dar nereprezentată în desene, numărul m de jeturi de lichid 4 alimentate la o cameră predeterminată 7, este făcut să se schimbe periodic în timp, prin prevederea în mod avantajos a unor pereți laterali 9, relativ groși, de preferință, având o lățime între 0,25 și 0,75 din distanța d dintre două jeturi consecutive 4 și în mod avantajos de o lățime de 0,5 d.

în acest caz, lățimea L a camerelor 7, este egală cu un multiplu al distanței d adică L = n*d în careneste un număr întreg cuprins de exemplu între 1 și 100.

Cu acest tip de împărțire a camerelor predeterminate 7, se obține - în timpul rotației distribuitorului 5 - o interceptare a unui număr predeterminat de jeturi 4, astfel că numărul m de jeturi 4 alimentat într-o cameră predeterminată 7, se schimbă periodic în timp.

Multitudinea de jeturi de lichid 4 (care poate fi un material topit sau ceva similar) staționare sunt alimentate la o multitudine de sectoare reprezentate prin camerele predeterminate 7 care sunt reciproc interdependente, au o suprafață egală și sunt localizate în peretele perforat 8 al celui de-al doilea distribuitor 5. în aceste sectoare se formează un volum de lichid 10 lângă suprafața perforată 8, suprafață prin care trece curentul de lichid pentru formarea multitudinilor de jeturi secunde 6.

Momentul lichidului alimentat la un sector predeterminat este schimbat periodic cu o frecvență predeterminată, pentru a conferi lichidului prezent în acest sector, o schimbare corespunzătoare a momentului și transmiterea jeturilor secunde 6 a unei perturbări de mărime predeterminată, astfel încât, să se producă fragmentarea controlată a jeturilor secunde 6, într-o multitudine de picături practic monodisperse.

De preferință, sectoarele sunt reciproc adiacente și momentul lichidului alimentat la un sector predeterminat este diferit de momentul lichidului alimentat la un sector predeterminat adiacent acestuia. în plus, lățimea sectoarelor respective, în mod avantajos, este diferită printr-un multiplu al distanței dintre două jeturi inițiale consecutive 4, alimentate la sectoare, distanță măsurată în direcția de mișcare.

Momentul lichidului alimentat la sectoarele respective este variat prin conferirea unei mișcări relative suprafeței perforate 8, în raport cu primul distribuitor 2 din amonte de suprafața 8.

RO 119127 Β1

Jeturile de lichid 4 sunt alimentate la sectoarele respective (camerele predeterminate 7), cu un debit practic centrifugat realizat de primul distribuitor 2 la suprafața perforată 3 care este practic de formă tubulară și este dispusă la exterior și coaxial cu distribuitorul 2.

Ca o altă variantă, orificiile de pe suprafața perforată 8 pot fi distribuite neuniform în cazul primului distribuitor 2, dar aceste orificii pot fi dispuse într-o multitudine de șiruri paralele având o distanță variabilă periodic, în direcția mișcării relative.

Orificiile de pe peretele perforat 3 al primului distribuitor 2 sunt dispuse în șiruri paralele și înclinate față de axa de rotație a celui de-al doilea distribuitor 5. De asemenea, fantele 13 pot fi înclinate față de axa de rotație a celui de-al doilea distribuitor 5.

într-o altă variantă de realizare a aparatului de aplicare a procedeului, dar nereprezentată în desene, liniile de intersecție definite între peretele perforat 8 și pereții laterali 9, sunt înclinate față de axa de rotație a celui de-al doilea distribuitor 5.

De preferință, unghiul de înclinare al orificiilor peretelui perforat 3 sau al liniilor de intersecție este mai mic de 2°. Datorită acestei înclinații, este posibil în mod avantajos să se obțină o funcție de undă a presiunii P a lichidului în peretele perforat 8, de tip sinusoidal.

Cu alte cuvinte, schimbarea momentului lichidului alimentat la o cameră predeterminată, are loc în acest caz treptat, pentru a produce un plus de formă practic sinusoidală, a presiunii lichidului aflat lângă suprafața perforată 8.

în fig.4, este prezentat un ansamblu 17 pentru fragmentarea controlată a jeturilor de lichid pentru obținerea de picături practic monodisperse, care cuprinde o multitudine de dispozitive 1 suprapuse, de tipul celor prezentate în fig.2.

Practic dispozitivul 1 are un diametru descrescător de sus în jos, astfel ca jeturile secunde de lichid 6 și prin urmare picăturile formate în urma fragmentării jeturilor de lichid 6, să fie proiectate radial spre exterior cu o viteză descrescătoare de sus în jos. în acest fel se obține, într-o manieră constructivă simplă și economică o ploaie de picături sub formă de inele cu diferite diametre.

De preferință diametrul dispozitivelor 1, descrește cu aproximativ 1/3 de la un dispozitiv, la următorul.

Orificiile 12 din al doilea distribuitor 5, al dispozitivului prezentat în fig.1 pot fi realizate astfel încât să prezinte o pantă în raport cu axa perpendiculară a suprafeței perforate 8, pentru a obține și în acest caz o ploaie de picături sub formă de inele cu diferite diametre.

în mod avantajos, atât aparatul prezentat în fig.2, cu orificiile 12 înclinate adecvat, cât și aparatul prezentat în fig.4 cu orificiile 12 perpendiculare pe peretele 8 pot fi folosite în turnurile de peletizare cu diametre mari, de exemplu cu diametre până la aproximativ 24 m.

în timpul funcționării, pentru peletizarea diferitelor materiale sub formă topită ca de exemplu ureea sau azotatul de amoniu, utilizate ca îngrășăminte în domeniul agricol aceste materiale topite, în stare lichidă, sunt obligate să treacă prin niște orificii pentru a forma niște jeturi de lichid, jeturi care în continuarea procesului sunt fragmentate controlat.

Materialele topite respective, în conformitate cu fig.1,2 sunt alimentate pe la partea superioară a dispozitivelor, prin intermediul conductelor 14...16 la primul distribuitor 2, care are peretele perforat 3, perete care este coaxial și în interiorul celui de-al doilea distribuitor 5. Distribuitorul 2 formează o multitudine de jeturi prime 4 staționare jeturi care pătrund în interiorul celui de-al doilea distribuitor 5, distribuitor care are o mișcare de rotație controlată și care este prevăzut de asemenea pe peretele 8 cu mai multe șiruri de orificii 12.

Orificiile din peretele 3, sunt dispuse practic în șiruri paralele și se extind longitudinal pentru o secțiune predeterminată a distribuitorului 2. Aceste orificii pot avea și forma unor fante, situație în care jeturile prime 4 au forma unor lame orientate radial pe axa de rotație.

Important este ca pentru fiecare jet 4 să existe un șir corespunzător de orificii sau o fantă longitudinală.

540

545

550

555

560

565

570

575

580

585

RO 119127 Β1

Pentru formarea jeturilor secunde de lichid, s-a prevăzut cel de-al doilea distribuitor

5, concentric cu primul distribuitor 2. Acest distribuitor 5 are o mișcare de rotație în jurul axei proprii cu o viteză predeterminată.

Jeturile de lichid 4 formate în primul distribuitor 2 trec în mai multe camere predeterminate 7, sau sectoare predeterminate, cu comunicație liberă între ele de volume egale și reciproc independente pentru a trece prin peretele perforat 8 care practic este paralel cu peretele perforat 3.

Existența pereților laterali 9, cu direcție radială creează acea independență hidraulică a camerelor predeterminate 7. Din cauza mișcării relative a celor două distribuitoare 2, 5 distribuitoare care în permanență rămân la aceeași distanță și datorită existenței camerelor predeterminate 7, se elimină riscul formării perturbării jeturilor de lichid.

Prin imprimarea unei mișcări de rotație, celui de-al doilea distribuitor 5, față de primul distribuitor 2, numărul de jeturi prime 4 care pătrund într-o cameră predeterminată 7, se schimbă periodic cu o frecvență care depinde de viteza de mișcare a celui de-al doilea distribuitor acest număr de jeturi este diferit de numărul de jeturi 4 alimentat la o cameră predeterminată 7 adiacentă.

Așa cum s-a prezentat anterior, momentul lichidului alimentat la o cameră predeterminată 7, se schimbă de asemenea periodic pentru a conferi lichidului aflat în vecinătatea orificiilor 12 din suprafața perforată 8, o schimbare periodică a presiunii producând o fragmentare controlată a jeturilor secunde de lichid 6, sub formă de picături practic monodisperse.

Modificarea presiunii lichidului care părăsește orificiile 12 dintr-o cameră predeterminată 7, este făcută să depindă de jeturile alimentate în camera respectivă.

Jeturile prezentate în fig.1 spațial sunt considerate într-o direcție normală la planul fig.1, adică numărul acestor șiruri sau lame de lichid alimentate la o cameră predeterminată 7, variază de preferință de la n la n + 1 unde n este un număr întreg.

Conform acestei invenții, camerelor predeterminate li se conferă o mișcare relativă față de primul distribuitor 2, iar lățimea camerelor predeterminate este de preferință egală cu un multiplu al distanței - măsurată în direcția mișcării relative - dintre două fante consecutive ale primului distribuitor 2.

Pentru a acționa asupra debitului lichidului alimentat, fantele au o secțiune a ariei transversale variabilă periodic în direcția mișcării relative în felul acesta debitul și implicit momentul lichidului alimentat la o cameră predeterminată, se schimbă periodic cu o frecvență predeterminată. Această schimbare a vitezei poate fi obținută printr-o geometrie adecvată a orificiilor din primul distribuitor cărora le corespund coeficienți de curgere diferiți sau prin mijloace de alimentare a lichidului la presiuni diferite.

în primele două exemple de realizare a aparatului de aplicare a metodei conform invenției primul distribuitor 2 și cel de-al doilea distribuitor 5 au formă practic tubulară, cel de-al doilea distribuitor 5 fiind amplasat în exteriorul primului distribuitor 2 și coaxial cu acesta, pentru a permite formarea jeturilor de lichid respective. Datorită camerelor predeterminate 7 care se extind radial pe lungimea celui de-al doilea distribuitor 5 se elimină crearea unei turbulențe în masa de lichid ceea ce ar afecta negativ fragmentarea jeturilor de lichid respective.

Datorită formării a unui volum de lichid în camerele predeterminate 7 aflat lângă peretele perforat 8, momentul lichidului alimentat la o cameră predeterminată este schimbat periodic cu o frecvență predeterminată pentru a conferi lichidului respectiv prezent în acest sector, o schimbare corespunzătoare a momentului și transmiterea jeturilor secunde 6, o perturbare de mărime predeterminată astfel încât să producă o fragmentare a acestor jeturi secunde 6 într-o multitudine de picături practic monodisperse.

RO 119127 Β1

De preferință sectoarele sunt reciproc adiacente și momentul lichidului alimentat la un sector predeterminat este diferit de momentul lichidului alimentat la un sector adiacent acestuia.

Pentru o și mai bună fragmentare a jeturilor de lichid, în conformitate cu această in- 640 venție, în loc de un singur dispozitiv se pot înseria mai multe dispozitive ca în fig.4.

în cadrul acestei construcții ansamblul de dispozitive 1, are un diametru care descrește de sus în jos astfel ca jeturile de lichid să treacă succesiv cu o viteză descrescătoare de sus în jos ceea ce conferă aparatului să realizeze picături practic monodisperse sub formă de inele cu diferite diametre. 645

Claims

Revendicări

1. Metodă pentru fragmentarea controlată a jeturilor de lichid, pentru obținerea pică- turilor practic monodisperse, caracterizată prin aceea că aceasta cuprinde etapa de aii- 650 mentare a unei multitudini de jeturi de lichid inițial (4), staționare, la o multitudine de sectoare (7) reciproc independente definite într-o suprafață perforată (8), etapă care se continuă cu formarea unui cap de lichid (10), în respectivele sectoare (7) și lângă suprafața perforată (8), după care are loc trecerea lichidului prin suprafața perforată (8), pentru a forma o multitudine de jeturi secunde de lichid (6) și schimbarea periodică cu o frecvență predeterminată a mo- 655 meniului lichidului alimentat la un sector predeterminat (7), astfel încât să confere lichidului prezent în respectivul sector, o perturbare de mărime predeterminată, care constă într-o schimbare periodică a presiunii lângă suprafața perforată (8), care este transmisă jeturilor secunde de lichid (6), producând fragmentarea controlată a acestora, într-o multitudine de picături practic monodisperse. 660
2. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că sectoarele sunt dispuse alăturat și momentul lichidului alimentat la un sector predeterminat (7) este diferit de momentul lichidului alimentat la un alt sector (7) adiacent acestuia.
3. Metodă conform revendicărilor 1 și 2, caracterizată prin aceea că schimbarea cantității de mișcare a lichidului alimentat la fiecare din respectivele sectoare (7), prin confe- 665 rirea respectivei suprafețe perforate (8) a unei mișcări relative, în raport cu un distribuitor de lichid (2), plasat în amonte de respectiva suprafață perforată (8), pentru furnizarea jeturilor inițiale (4) de lichid.
4. Metodă conform revendicării 3, caracterizată prin aceea că respectiva mișcare relativă este, prin deplasarea numitei suprafețe perforate (8), în raport cu distribuitorul de 670 lichid (2), menținând constantă distanța dintre ele.
5. Metodă conform revendicării 3, caracterizată prin aceea că numărul de jeturi inițiale (4) alimentate la un sector predeterminat (7) variază periodic cu o frecvență predeterminată.
6. Metodă conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că respectivele jeturi ini- 675 țiale (4) sunt dispuse în șiruri sau lame practic paralele de jeturi și numărul respectivelor șiruri sau lame de lichid antrenat la un sector predeterminat (7) variază de la n la n + /și viceversa, în care n este un număr întreg.
7. Metodă conform revendicării 3, caracterizată prin aceea că debitul jeturilor inițiale (4), alimentate la un sector predeterminat (7), variază periodic cu o frecvență predeter- 680 minată.
8. Metodă conform revendicării 3, caracterizată prin aceea că viteza jeturilor inițiale (4), alimentate la un sector predeterminat (7) variază periodic cu o frecvență predeterminată.

RO 119127 Β1
9. Metodă conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că jeturile inițiale (4) sunt furnizate dintr-o multitudine de orificii distribuite adecvat, în mod uniform, în respectivul distribuitor (2), lățimea respectivelor sectoare (7) fiind egală cu un multiplu al distanței dintre două jeturi consecutive (4), alimentate la numitele sectoare (7) distanță măsurată în direcția mișcării respective.
10. Metodă conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că jeturile inițiale (4) sunt alimentate la respectivele sectoare (7), cu o distanță dintre două jeturi consecutive (4), măsurată în direcția mișcării relative, constantă de-a lungul numitului distribuitor (2), lățimea numitelor sectoare (7) fiind diferită cu un multiplu al respectivei distanțe.
11. Metodă conform revendicărilor 7 și 8, caracterizată prin aceea că jeturile inițiale (4) sunt alimentate la respectivele sectoare (7) cu o distanță dintre două jeturi consecutive (4) măsurată în direcția mișcării, constantă de-a lungul numitului distribuitor (2), lățimea numitelor sectoare (7) fiind egală cu un multiplu al respectivei distanțe.
12. Metodă conform revendicării 3, caracterizată prin aceea că respectivele jeturi inițiale de lichid (4), alimentate la numitele sectoare (7), sunt furnizate cu o curgere practic centrifugală, prin numitul distribuitor (2), la numita suprafață perforată (8), care este de formă tubulară și dispusă la exterior și coaxial față de numitul distribuitor (2).
13. Metodă conform revendicării 12, caracterizată prin aceea că mai cuprinde și etapa de rotire a respectivei suprafețe perforate (8) în jurul axe proprii, numitele sectoare (7) fiind definite longitudinal în numita suprafață perforată (8).
14. Metodă conform revendicării 13, caracterizată prin aceea că distanța (d) dintre două jeturi inițiale, consecutive, de lichid (4), alimentate la numitele sectoare (7) măsurată în direcția mișcării relative este:

d = 6*N/F în care (d) reprezintă distanța unghiulară în grade sexazecimale dintre două jeturi inițiale consecutive de lichid (4), alimentate în numitele sectoare (7), măsurată în direcția mișcării relative, N este viteza de rotație în rpm a suprafeței perforate (8) și F este frecvența exprimată în Hz, a perturbării periodice necesare pentru fragmentarea controlată a jeturilor secunde (6)
15. Metodă conform revendicării 1 caracterizată prin aceea că, jeturile inițiale de lichid (4) alimentate la sectoarele (7), respective intersectează ortogonal numitul cap de lichid (10).
16. Metodă conform revendicărilor 1...15, caracterizată prin aceea că funcția de undă obținută prin variația periodică a cantității de mișcare a lichidului alimentat la fiecare din sectoarele (7) este de tip sinusoidal.
17. Aparat pentru aplicarea metodei conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că acesta cuprinde un prim distribuitor (2), care are un perete perforat (3) pentru furnizarea unei multitudini de jeturi inițiale de lichid (4) staționare și un al doilea distribuitor de lichid (5) plasat la o distanță predeterminată de primul distribuitor (2) și împărțit într-o multitudine de camere (7) în comunicare de fluid și de volume egale reciproc independente, acest distribuitor (5) este prevăzut cu un perete perforat (8) practic paralel cu peretele perforat (3) al primului distribuitor (2), pentru formarea unei multitudini de jeturi secunde de lichid (6), primul și cel de-al doilea distribuitor (2, 5) având o mișcare relativă unul față de celălalt, astfel încât, să varieze periodic cu o frecvență predeterminată momentul alimentat la o cameră predeterminată (7) conferind lichidului prezent în respectiva cameră (7), o perturbare de

RO 119127 Β1 mărime predeterminată, care constă într-o schimbare periodică a presiunii care se transmite la jeturile secunde de lichid (6), producând fragmentarea controlată a acestora, într-o multitudine de picături practic monodisperse.
18. Aparat conform revendicării 17, caracterizat prin aceea că lățimea numitelor camere (7) este diferită cu un multiplu al distanței măsurată în direcția mișcării relative între 735 două orificii consecutive din primul distribuitor (2), respectiva distanță fiind constantă de-a lungul primului distribuitor (2).
19. Aparat conform revendicării 18, caracterizat prin aceea că lățimea (L) a respectivelor camere (7) este

740 L = n*d+d/2 în care L și d reprezintă lățimea camerei (7) și respectiv, distanța măsurată în direcția mișcării relative dintre două orificii consecutive în primul distribuitor (2), iar n este un număr întreg.
20. Aparat conform revendicării 17, caracterizat prin aceea că lățimea camerelor 745 respective (7) este egală cu un multiplu al distanței medii - măsurată în direcția mișcării relative - dintre două orificii consecutive în numitul primul distribuitor (2), respectivele orificii fiind distribuite adecvat, în mod neuniform, în respectivul prim distribuitor (2).
21. Aparat conform revendicării 17, caracterizat prin aceea că lățimea camerelor (7) este egală cu un multiplu al distanței - măsurată în direcția mișcării relative - dintre două 750 orificii consecutive, în primul distribuitor (2), respectiva distanță fiind constantă de-a lungul primului distribuitor (2).
22. Aparat conform revendicării 21, caracterizat prin aceea că numitele orificii ale primului distribuitor (2) au o secțiune transversală cu arie variabilă periodic, în direcția mișcării relative. 755
23. Aparat conform revendicării 17, caracterizat prin aceea că primul și al doilea distribuitor (2, 5) au o formă practic tubulară, cel de-al doilea distribuitor (5) fiind dispus exterior și coaxial față de primul distribuitor (2).
24. Aparat conform revendicării 23, caracterizat prin aceea că fiecare dintre camerele (7) se prelungesc radial și, în lungime, față de al doilea distribuitor (5) care este 760 liber să se rotească în jurul axei proprii.
25. Aparat conform revendicării 24, caracterizat prin aceea că distanța (d) măsurată în direcția mișcării relative, dintre două orificii consecutive în respectivul prim distribuitor (2) este:

765 d = 6* N/F în care d reprezintă distanța unghiulară în grade sexazecimale - măsurată în direcția mișcării relative - dintre două orificii consecutive în primul distribuitor (2), N reprezintă viteza de rotație în rpm al celui de-al doilea distribuitor și F reprezintă frecvența (exprimată în Hz) a 770 perturbării periodice, necesare pentru fragmentarea controlată a jeturilor secunde (6).
26. Aparat conform revendicării 24, caracterizat prin aceea că orificiile din peretele (3), al primului distribuitor (2), constau dintr-o multitudine de fante longitudinale (13).
27. Aparat conform revendicării 26, caracterizat prin aceea că numitele fante (13) sunt înclinate față de axa de rotație a celui de-al doilea distribuitor (5).

775

RO 119127 Β1
28. Aparat conform revendicării 24, caracterizat prin aceea că orificiile din peretele (3), al primului distribuitor (2), sunt dispuse în șiruri paralele, înclinate față de axa de rotație a celui de-al doilea distribuitor (5).
29. Aparat conform revendicării 24, caracterizat prin aceea că numitele camere (7) sunt prevăzute cu pereți laterali (9), care se extind radial de la peretele perforat (8), liniile de intersecție dintre numitul perete perforat (8) și pereții laterali (9), fiind înclinate față de axa de rotație a celui de-al doilea distribuitor (5).
30. Aparat conform cu oricare dintre revendicările 17...29, caracterizat prin aceea că găurile (12) din peretele perforat (8), al celui de-al doilea distribuitor (5), sunt identice și au intrări rotunjite.
31. Aparat conform cu oricare dintre revendicările 18...30, caracterizat prin aceea că numitele camere (7) sunt prevăzute cu pereți laterali (9), care se extind radial de la numitul perete perforat (8), al celui de-al doilea distribuitor (5) și au o grosime între 0,25 și 0,75 din distanța d- măsurată în direcția mișcării relative - dintre două orificii ale primului distribuitor (2), respectiva distanță fiind constantă de-a lungul primului distribuitor (2) și lățimea respectivelor camere (7) fiind egală cu un multiplu al respectivei distanțe d.
32. Aparat pentru fragmentarea controlată a jeturilor de lichid, pentru obținerea de picături, practic monodisperse, caracterizat prin aceea că acesta cuprinde o multitudine de dispozitive (1), conform cu oricare dintre revendicările 17 la 31 suprapuse.
33. Aparat conform revendicării 32, caracterizat prin aceea că respectivele dispozitive (1) au un diametru descrescător, în direcție de sus în jos.
34. Aparat conform revendicării 33, caracterizat prin aceea că diametrul respectivelor dispozitive (1) descrește cu aproximativ 1/3 de la un dispozitiv la următorul.