RU97113521A

RU97113521A - Способ и устройство для контролируемого диспергирования струй жидкости

Info

Publication number: RU97113521A
Application number: RU97113521/25A
Authority: RU
Inventors: Бедетти Джанфранко
Original assignee: Уреа Касале С.А.
Priority date: 1996-08-01
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1999-06-10

Claims

1. Способ регулируемого диспергирования струй жидкости для получения в основном монодиспергированных капель, включающий следующие стадии: подачу множества первых струй (4) жидкости с установившимся течением в большое количество взаимно независимых секторов (7), выполненных в перфорированной поверхности (8); образование в этих секторах (7) вблизи перфорированной поверхности (8) столба (10) жидкости; прохождение жидкости через перфорированную поверхность (8) с образованием множества вторых струй (6) жидкости; периодическое изменение с заданной частотой количества движения жидкости, поступающей в данный сектор (7), для создания в находящейся в этом секторе жидкости возмущений с заданной амплитудой, представляющих собой периодическое изменение давления жидкости вблизи перфорированной поверхности (8), которое передается вторым струям (6) жидкости и обеспечивает их регулируемое диспергирование на множество в основном монодиспергированных капель.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сектора расположены рядом друг с другом, а количество движения жидкости, попадающей в данный сектор (7), отличается от количества движения жидкости, попадающей в соседний сектор (7).

3. Способ по п. 1 и 2, отличающийся тем, что изменение количества движения жидкости, попадающей в каждый сектор (7), осуществляется за счет перемещения перфорированной поверхности (8) относительно распределителя (2) жидкости, который расположен в направлении течения жидкости перед перфорированной поверхностью (8) и формирует первые струи (4).

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что относительное движение осуществляется перемещением перфорированной поверхности (8) относительно распределителя (2) жидкости с сохранением постоянным расстояния между ними.

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что количество первых струй (4), попадающих в данный сектор (7), периодически меняется с заданной частотой.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что первые струи объединены в по существу параллельные ряды струй или представляют собой одиночные вытянутые тонкие струи, а число рядов или отдельных тонких струй, попадающих в данный сектор (7), меняется от n до n+1 и наоборот, где п обозначает целое число.

7. Способ по п. 3, отличающийся тем, что расход первых струй (4), попадающих в данный сектор (7), периодически меняется с заданной частотой.

8. Способ по п. 3, отличающийся тем, что скорость первых струй (4), попадающих в данный сектор (7), периодически меняется с заданной частотой.

9. Способ по п. 5, отличающийся тем, что ширина секторов (7) кратна измеренному в направлении относительного движения расстоянию между двумя соседними первыми струями (4), направляемыми в секторы (7), при этом первые струи (4) формируются множеством отверстий, неравномерно распределенных по поверхности распределителя (2).

10. Способ по п. 5, отличающийся тем, что ширина секторов (7) не кратна измеренному в направлении относительного движения расстоянию между двумя соседними первыми струями (4), направляемыми в секторы (7), причем это расстояние одинаково на всей поверхности распределителя (2).

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что ширина (L) секторов (7) определяется следующим образом:
L=n•d+ d/2,
где L и d обозначают соответственно ширину секторов (7) и измеренное в направлении относительного движения расстояние между двумя соседними первыми струями (4), попадающими в секторы (7);
а n обозначает целое число.

12. Способ по пп. 7 и 8, отличающийся тем, что ширина секторов (7) кратна измеренному в направлении относительного движения расстоянию между двумя соседними первыми струями (4), попадающими в сектора (7), причем это расстояние одинаково на всей поверхности распределителя (2).

13. Способ по п. 3, отличающийся тем, что первые струи (4) жидкости направляются в сектора (7) в виде по существу центробежного потока, вытекающего из распределителя (2) в направлении перфорированной поверхности (8), которая выполнена в виде трубы и расположена вокруг распределителя (2) на одной с ним оси.

14. Способ поп. 13, отличающийся тем, что он также предусматривает вращение перфорированной поверхности (8) вокруг собственной оси, при этом секторы (7) вытянуты на поверхности (8) в продольном направлении.

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что измеренное в направлении относительного движения расстояние (d) между двумя соседними первыми струями (4) жидкости, попадающей в секторы (7), определяется по формуле
d=6•N/F,
где d обозначает измеренное в направлении относительного движения угловое расстояние в шестидесятеричных градусах между двумя соседними первыми струями (4) жидкости, попадающими в секторы (7);
N обозначает скорость вращения перфорированной поверхности (8) в об/мин;
F обозначает выраженную в Гц частоту периодических возмущений, необходимых для регулируемого диспергирования вторых струй (6).

16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первые струи (4) жидкости направлены перпендикулярно к свободной поверхности столба (10) жидкости, находящейся в секторах (7).

17. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что волновая функция, полученная в результате периодического изменения количества движения жидкости, попадающей в каждый сектор (7), имеет синусоидальный характер.

18. Устройство для регулируемого диспергирования струй жидкости для получения в основном монодиспергированных капель, включающее первый распределитель (2), который имеет перфорированную стенку (3) и формирует множество первых струй (4) жидкости с установившимся течением; второй распределитель (5) жидкости, установленный на заданном расстоянии от первого распределителя (2) и разделенный на большое количество камер (7), в которые попадают первые струи (4) жидкости и которые имеют одинаковый объем, взаимно независимы и имеют перфорированную стенку (8), которая по существу параллельна перфорированной стенке (3) первого распределителя (2) и используется для формирования множества вторых струй (6) жидкости; при этом первый и второй распределители (2, 5) перемещаются друг относительно друга, в результате чего происходит периодическое изменение с заданной частотой количества движения жидкости, поступающей в данную камеру (7), сопровождающееся возникновением в находящейся в этой камере (7) жидкости возмущений с заданной амплитудой, представляющих собой периодическое изменение давления, которое передается вторым (6) струям жидкости и под действием которого происходит регулируемое диспергирование вторых струй жидкости на множество в основном монодиспергированных капель.

19. Устройство поп. 18, отличающееся тем, что ширина камер (7) не кратна измеренному в направлении относительного движения расстоянию между двумя соседними отверстиями в первом распределителе (2), причем это расстояние одинаково на всей поверхности первого распределителя (2).

20. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что ширина (L) камер (7) определяется следующим образом:
L =n*d+ d/2,
где L и d обозначают соответственно ширину камер (7) и измеренное в направлении относительного движения расстояние между двумя соседними отверстиями в первом распределителе (2); а n обозначает целое число.

21. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что ширина камер (7) кратна измеренному в направлении относительного движения среднему расстоянию между двумя соседними отверстиями в первом распределителе (2), при этом эти отверстия неравномерно распределены по поверхности первого распределителя (2).

22. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что ширина камер (7) кратна измеренному в направлении относительного движения расстоянию между двумя соседними отверстиями в первом распределителе (2), при этом это расстояние одинаково на всей поверхности первого распределителя (2).

23. Устройство по п. 22, отличающееся тем, что площадь поперечного сечения отверстий меняется периодически в направлении относительного движения.

24. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что первый и второй распределители (2,5) имеют по существу трубчатую форму, а второй распределитель (5) расположен вокруг первого распределителя (2) на одной с ним оси.

25. Устройство по п. 24, отличающееся тем, что камеры (7) расположены в радиальном направлении и вдоль второго распределителя (5), который может свободно вращаться вокруг собственной оси.

26. Устройство по п. 25, отличающееся тем, что измеренное в направлении относительного движения расстояние (d) между соседними отверстиями первого распределителя (2) определяется по формуле
d = 6*N/F,
где d обозначает измеренное в направлении относительного движения угловое расстояние в шестидесятеричных градусах между двумя соседними отверстиями первого распределителя (2);
N обозначает скорость вращения второго распределителя в об/мин;
F обозначает выраженную в Гц частоту периодических возмущений, необходимых для регулируемого диспергирования вторых струй (6).

27. Устройство по п. 25, отличающееся тем, что отверстия в стенке (3) первого распределителя (2) выполнены в виде большого количества продольных щелей (13).

28. Устройство по п. 27, отличающееся тем, что щели (13) наклонены по отношению к оси вращения второго распределителя (5).

29. Устройство по п. 25, отличающееся тем, что отверстия в стенке (3) первого распределителя (2) объединены в параллельные ряды, которые наклонены к оси вращения второго распределителя (5).

30. Устройство по п. 25, отличающееся тем, что камеры (7) имеют соответствующие боковые стенки (9), которые установлены по радиусу на перфорированной стенке (8), при этом линии пересечения перфорированной стенки (8) и боковых стенок (9) наклонены к оси вращения второго распределителя (5).

31. Устройство по любому из пп. 18-30, отличающееся тем, что отверстия (12) в перфорированной стенке (8) второго распределителя (5) выполнены одинаковыми и имеют скругленные входные кромки.

32. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что камеры (7) имеют соответствующие боковые стенки (9), которые расположены радиально на перфорированной стенке (8) второго распределителя (5) и имеют толщину 0,25 - 0,75 от измеренного в направлении относительного движения расстояния d между двумя соседними отверстиями первого распределителя (2), причем это расстояние одинаково на всей поверхности первого распределителя (2), а ширина L камер (7) кратна этому расстоянию d.

33. Аппарат для регулируемого диспергирования струй жидкости для получения в основном монодиспергированных капель, отличающийся тем, что он состоит из множества расположенных одно над другим устройств (1) по любому из пп. 18-32.

34. Аппарат по п. 33, отличающийся тем, что образующие его устройства (1) имеют разный диаметр, который уменьшается по высоте аппарата сверху вниз.

35. Аппарат по п. 34, отличающийся тем, что диаметр каждого нижнего устройства (1) меньше приблизительно на 1/3 диаметра расположенного над ним устройства.