Спосіб та пристрій для контрольованого розпилення струменів рідини

1 Спосіб контрольованого розпилення струменів рідини для одержання переважно монодисперсних крапель шляхом збурення струменів рідини, що розміщена в перфорованому пристрої, який відрізняється тим, що - подають численні струмені рідини першого порядку, що має стаціонарний рух до численних взаємно незалежних секторів, які обладнані перфорованою поверхнею, - формують головку рідини в указаних секторах поблизу вказаної поверхні, спрямовують указану рідину текти крізь указану перфоровану поверхню, щоб сформувати численні струмені рідини другого порядку, - періодично змінюють обумовлену частоту моменту подання рідини, що живить визначений сектор, щоб надати рідині, яка присутня в указаному секторі, збурення обумовленої величини, що полягає в періодичній ЗМІНІ тиску поблизу до указаної перфорованої поверхні, причому цей тиск передається до струменів рідини другого порядку, що спричиняє їх контрольований розпил на численні переважно монодисперсні краплі 2 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що указані сектори встановлені поруч один з одним і тим, що момент подання рідини, яка живить визначений сектор є ВІДМІННИМ від моменту подання рідини, що живить суміжний сектор 3 Спосіб по п 1 або 2, який відрізняється тим, що факт зміни КІЛЬКОСТІ руху рідини, що живить кожен із указаних секторів, наділяючи указану перфоровану поверхню відносним рухом по відношенню до дистриб'ютора рідини, забезпечує висхідний потік указаної перфорованої поверхні для одержання указаних струменів першого порядку вш 4 Спосіб по п 3, який відрізняється тим, що указаний відносний рух виконується шляхом зсуву указаної перфорованої поверхні відносно до указаного дистриб'ютора рідини, причому утримується постійною відстань між ними 5 Спосіб по п 3, який відрізняється тим, що число указаних струменів першого порядку, що живлять, визначений сектор, змінюються періодично з обумовленою частотою 6 Спосіб по п 5, який відрізняється тим, що указані струмені першого порядку скомпоновані в переважно паралельні ряди струменів або лопатей рідини і число указаних струменів або лопатей рідини, що живлять визначений сектор, змінюється від п до п+1 і навпаки, де п - ціле число 7 Спосіб по п 3, який відрізняється тим, що інтенсивність потоку указаних струменів першого порядку, що живлять обумовлений сектор, змінюють періодично в обумовленій частоті 8 Спосіб по п 3, який відрізняється тим, що швидкість указаних струменів першого порядку, що живлять обумовлений сектор, змінюють періодично з обумовленою частотою 9 Спосіб по п 5, який відрізняється тим, що ширина указаних секторів дорівнює кратній відстані між двома послідовними струменями першого порядку, що живлять указані сектори, і виміряна в напрямку відносного руху до указаних струменів першого порядку, які надходять з численних отворів ВІДПОВІДНО нерівномірно розміщених в указаному дистриб'юторі 10 Спосіб по п 5, який відрізняється тим, що ширина визначених секторів є ВІДМІННОЮ І кратною відстані між двома послідовними струменями першого порядку, що живлять визначені сектори, виміряна в напрямку відносного руху, причому указана відстань є постійною вздовж указаного дистриб'ютора 11 Спосіб по п 10, який відрізняється тим, що ширина визначених секторів дорівнює L=n*d+d/2, де L i d - ВІДПОВІДНО ширина секторів та відстань між двома послідовними струменями першого порядку, що живлять указані сектори, виміряні в напрямку відносного руху, а п - ціле число 12 Спосіб по п 7 або 8, який відрізняється тим, що ширина указаних секторів є кратною відстані між двома послідовними струменями першого по О о о> со го 43390 рядку, що живлять указані сектори, виміряні в напрямку відносного руху, з указаною відстанню, що є постійною вздовж указаних дистриб'юторів 13 Спосіб по п 12, який відрізняється тим, що указані струмені рідини першого порядку, що живлять указані сектори, спрямовані з переважно центрифугальним потоком за допомогою указаного дистриб'ютора до указаної перфорованої поверхні, яка є переважно трубчатої форми і встановлена зовні та коаксіально по відношенню до указаного дистриб'ютора 14 Спосіб по п 13, який відрізняється тим, що забезпечує наступний крок обертання указаної перфорованої поверхні навколо и власної осі з указаними секторами, будучи встановленим подовжньо в указаній перфорованій поверхні 15 Спосіб по п 14, який відрізняється тим, що відстань між двома послідовними струменями рідини першого порядку, які живлять указані сектори, виміряні в напрямку відносного руху визначають за формулою d=6*N/F, де d - кутова відстань в градусах (360°)між двома послідовними струменями рідини першого порядку, що живлять указані сектори, виміряні в напрямку відносного руху, N - швидкість обертання в об/хвил перфорованої поверхні, F - частота в Гц періодичного збурення, необхідного для контрольованого розпилу струменів рідини другого порядку 16 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що указані струмені рідини першого порядку, які живлять указані сектори, пересікають ортогонально указану головку рідини 17 Спосіб за будь-яким з пп 2-16, який відрізняється тим, що хвильова функція, одержана при періодичній варіації КІЛЬКОСТІ руху рідини, що живить кожен з указаних секторів, є синусоїдального типу 18 Пристрій для контрольованого розпилення струменів рідини для одержання переважно монодисперсних крапель, що має дистриб'ютор рідини з перфорованою поверхнею, який відрізняється тим, що - перший дистриб'ютор має перфоровану стінку для одержання численних струменів першого порядку, що мають стаціонарний рух, - другий дистриб'ютор рідини утримується на обумовленій відстані від першого дистриб'ютора та поділяється на численні камери, що є у родинному зв'язку з струменями рідини першого порядку та однакового обсягу і є взаємно незалежним та обладнаний перфорованою стінкою, переважно паралельною до перфорованої стінки указаного першого дистриб'ютора для формування численних струменів рідини другого порядку, - за допомогою першого і другого дистриб'юторів, що мають відносний рух по відношенню один до одного, а також завдяки періодичному варіюванню з обумовленою частотою моменту подання рідини, що живить визначену камеру і, в той же час, наділяють рідину, що присутня в указаній камері збуренням обумовленої величини, що полягає в періодичній ЗМІНІ тиску, який передається струменям рідини другого порядку, щоб спричинити контрольований розпил їх в численні переважно монодисперсні краплі 19 Пристрій по п 18, який відрізняється тим, що ширина указаних камер є ВІДМІННОЮ ВІД кратної відстані, виміряної в напрямку відносного руху між двома послідовними отворами в указаному першому дистриб'юторі з указаною відстанню, що лишається постійною вздовж указаного першого дистриб'ютора 20 Пристрій по п 19, який відрізняється тим, що ширину указаних камер визначають за формулою L=n*d+d/2, де L та d - ВІДПОВІДНО ширина камери та відстань, виміряна в напрямку ВІДПОВІДНОГО руху між двома послідовними отворами в указаному першому дистриб'юторі, а п - ціле число 21 Пристрій по п 18, який відрізняється тим, що ширина згаданих камер кратна відстані, виміряної в напрямку відносного руху - між двома послідовними отворами в указаному першому дистриб'юторі з указаними отворами, що ВІДПОВІДНО приладжені в нерегулярному виді в указаному першому дистриб'юторі 22 Пристрій по п 18, який відрізняється тим, що ширина указаних камер дорівнює кратному відстані - виміряної в напрямку відносного руху - між двома послідовними отворами в указаному першому дистриб'юторі з указаною відстанню, що постійна вздовж указаного першого дистриб'ютора 23 Пристрій по п 22, який відрізняється тим, що указані отвори мають поперечний переріз, площею, що змінюється періодично в напрямку відносного руху 24 Пристрій по п 18, який відрізняється тим, що перший та другий дистриб'ютори мають переважно трубчасту форму, причому указаний другий дистриб'ютор пристосовано зовнішньо і на одній осі з першим дистриб'ютором 25 Пристрій по п 24, який відрізняється тим, що кожна з указаних камер витягнута радіально і в довжину до указаного другого дистриб'ютора, який може вільно обертатись навколо своєї осі 26 Пристрій по п 25, який відрізняється тим, що відстань, виміряна в напрямку відносного руху між двома послідовними отворами в указаному першому дистриб'юторі є такою d=6*N/F, де d - кутова відстань в градусах (360°) - виміряна в напрямку відносного руху - між двома послідовними отворами в указаному першому дистриб'юторі, N - швидкість обертання в град /хв указаного другого дистриб'ютора, та F - частота виражена в Hz, періодичного порушення необхідного для контрольованого розпилу струменів другого порядку 27 Пристрій по п 25, який відрізняється тим, що отвори в СТІНЦІ указаного першого дистриб'ютора включають множину подовжніх щілин 28 Пристрій по п 27, який відрізняється тим, що указані щілини нахилені по відношенню до осей, що обертаються, згаданого другого дистриб'ютора 29 Пристрій по п 25, який відрізняється тим, що отвори в СТІНЦІ згаданого першого дистриб'ютора зроблені паралельними рядами, нахиленими по 43390 відношенню до осі, що обертається, другого дистриб'ютора 30 Пристрій по п 25, який відрізняється тим, що згадані камери мають ВІДПОВІДНО ДО бокових стінок, які витягнуті радіально з указаної перфорованої стінки лінії перехрещення між перфорованою стінкою та указаними боковими стінками, що нахилені ВІДПОВІДНО до осей, які обертаються, указаного другого дистриб'ютора 31 Пристрій ВІДПОВІДНО до будь-якого з пп 18-30, який відрізняється тим, що отвори в перфорованій СТІНЦІ указаного дистриб'ютора є ідентичні і круглі 32 Пристрій по п 18, який відрізняється тим, що указані камери мають ВІДПОВІДНІ бокові стінки, які витягнуті радіально з указаної перфорованої стінки указаного другого дистриб'ютора і мають тов Винахід, що пропонується, відноситься до способу контрольованого розпилу струменів рідини для одержання переважно монодисперсних крапель В описі, що наведений нижче, а також в формулі винаходу термін "переважно монодисперсні краплі" слід розуміти як виразно сферичні краплі рідини з майже однаковим діаметром Винахід, що пропонується, відноситься також до пристрою для роботи за цим способом Як відомо, в галузі пріллінга розплавлених матеріалів в більш-менш в'язкій рідинній формі, наприклад при виробленні мінеральних добрив, все більш гострою стає вимога отримання способу контрольованого розпилу струменів рідини, щоб, з одного боку, забезпечити одержання переважно монодисперсних крапель, а, з іншого боку, бути легким для впровадження і не потребуватиме великих витрат енергії та коштів В описі, наведеному нижче, термін "пріллінг" слід розуміти як процес, при якому розплавлений матеріал в рідкому вигляді формується для проходження крізь численні отвори для одержання ВІДПОВІДНИХ струменів рідини, які розпилюються на численні краплі, що тверднуть в гранули при охолодженні Загалом, твердіння має місце при вільному падінні крапель в протинаправленому потоці повітря в спеціальному пристрої, що має назву "пріллінгова башта" Цей процес базується на явищі, ВІДПОВІДНО до якого струмінь рідини розпилюється на численні краплі внаслідок динамічної нестабільності, що є наслідком її поверхневого натягнення та випадку, коли амплітуда осциляції струменя рідини зроста є до того, що стає рівною радіусу струменя Фактори виникнення цієї динамічної нестабільності струменя можуть бути ЗОВНІШНІМИ, тобто збурення, спричинені тертям повітря, або внутрішніми - такі, як збурення, викликані турбулентністю рідини Рівень техніки Для того, щоб задовольнити вищезгадані вимоги, були запропоновані способи, які дозволяють одержати переважно монодисперсні краплі шля щину між 0,25 та 0,75 разів по відношенню до відстані d, виміряної в напрямку відносного руху між двома послідовними отворами указаного першого дистриб'ютора з указаною відстанню, що постійна вздовж указаного першого дистриб'ютора та з шириною L указаних камер, що дорівнює кратному указаній відстані d 33 Пристрій для контрольованого розпилення струменів рідини для виробництва переважно монодисперсних крапель, який відрізняється тим, що він включає в себе множину пристроїв, наведених вище у пп 18-32 34 Пристрій по п 33, який відрізняється тим, що указані пристрої мають діаметр, що зменшується донизу 35 Пристрій по п 34, який відрізняється тим, що діаметр указаних пристроїв зменшується приблизно на 1/3 від одного пристрою до наступного хом контрольованого розпилу струменя рідини, до якого подаються збурення обумовленої величини, при цьому довжина хвилі осциляції струменя більше, НІЖ Й Г КОЛО ОО Справді, виявилось можливим одержати гомогенне та регулярне розпилення струменя рідини шляхом надання йому осциляції з довжиною хвилі переважно в межах таких величин 7*г< лямбда