RS55857B1 - Mlaznica za raspršivanje, postupak raspršivanja i upotreba - Google Patents

Description

Oblast pronalaska

[0001]Predmetni pronalazak se odnosi na raspršivač fluida za dobijanje kapljica koji sadrži mlaznicu za tečnost, pri čemu je pomenuta mlaznica za tečnost kružno obuhvaćena konvergentnom sabirnom cevi za vazduh sa konusom za prolazak vazduha i vrhom mlaznice za raspršivanje nishodno povezanim sa konvergentnom sabirnom cevi za vazduh, i sadrži, po slobodnom izboru, komoru za mešanje, sa otvorom mlaznice povezanim sa opcionom komorom za mešanje smeštenim nishodno od pomenute komore za mešanje.

[0002]Tečnosti, kao i disperzije koje sadrže čvrste čestice, kao što su suspenzije mineralnih materija, prskaju se ili raspršuju u sitne kapljice u cilju povećavanja specifične površine kapljica, što može da vodi poboljšanju hemijskih ili tehničkih postupaka. Tako reakcije ili parametri reakcije mogu značajno da zavise od veličine kapljica.

[0003]Predmetni pronalazak dakle obezbeđuje poboljšani uređaj za raspršivanje za dobijanje kapljica i raspršivanje tečnosti ili suspenzija, disperzija ili emulzija koje sadrže čvrste čestice u mikronizovane kapljice. U kontekstu predmetnog pronalaska, raspršivač je uređaj koji prevodi mlaz tečnosti, kao što je ovde prethodno opisano, u fino raspršenu tečnost. Dalje, predmetni pronalazak se isto tako odnosi na primenu takvog uređaja za raspršivanje i primenu mikronizovanih kapljica. Takva primena može da bude, na primer, u oblasti poljoprivrede gdc proizvodi povezani sa uscvima treba da budu fino raspršeni iznad semena i/ili biljaka, za farbanje i/ili premazivanje, u procesima sagorevanja za poboljšano uklanjanje zagađenja nastalog tokom pomenutog procesa sagorevanja, za sušenje raspršivanjem suspenzija ili disperzija koje sadrže čvrste čestice, ili za gašenje požara. Predmetni pronalazak se dalje takođe odnosi na suspenzije, disperzije ili emulzije koje se raspršuju uređajem za raspršivanje predmetnog pronalaska.

Osnova pronalaska i stanje tehnike

[0004]U oblasti poljoprivrede, ponekad je neophodna zaštita uscva i biljaka, kao i đubrcnjc, kako bi se obezbedila unosna žetva. Zaštitna sredstva za useve i đubriva treba da budu raspoređena veoma efikasno da bi bila isplativa. Ovo može da se postigne pomoću predmetnog pronalaska, jer uređaj za raspršivanje obezbeđuje veoma efikasno rasipanje ili raspršivanje fluida. U kontekstu predmetnog pronalaska, fluid obuhvata bilo koju tečnu materiju, disperzije, suspenzije i emulzije.

[0005] U oblasti gašenja požara, jedan od načina da se ugasi vatra je korišćenje vode. Prvi način na koji voda gasi vatru je hlađenjem koje uklanja toplotu iz vatre. Ovo je moguće zbog sposobnosti vode da apsorbuje velike količine toplote pretvaranjem vode u isparenja vode. Drugi način na koji voda gasi vatru je ugušivanjem požara. Kada se voda zagreva do tačke ključanja, pretvara se u isparenja vode. Kada se ova promena odvija, dolazi do razblaživanja kiseonika u vazduhu isparenjima vode, čime se uklanja jedan od elemenata koji su potrebni vatri da bi gorela. Ovo se takođe može postići penom. Stoga je od izuzetne važnosti imati sredstvo koje gasi vatru raspršeno u što je moguće sitnije kapljice, da bi se obezbedila velika površina za delovanje hlađenjem i ugušivanjem.

[0006]U oblasti procesa sagorevanja, koji su poznati iz npr. elektrana koje sagorevaju ugalj, koristeći kotlove za proizvodnju električne energije širom sveta; sagoreva se ugalj, ranije označavan kao rovni ugalj ili mineralni ugalj, fosilno gorivo izvađeno iz zemlje podzemnim ili površinskim miniranjem, u posebnim pećima. Zavisno od tipa uglja (antracit, bitumenski, sub-bitumenski ili lignit) čija zastupljenost se menja zavisno od geografske oblasti, sadržaj sumpora u takvim vrstama uglja se značajno razlikuje i raste u prethodno pomenutom nizu. Tako je lignit tip uglja sa sadržajem sumpora do 10% (težinski), a ponekad čak i većim. Problem sadržaja sumpora postaje očigledan kako tokom procesa sagorevanja uglja, pored obrazovanja ugljen-dioksida (CO2), dolazi do pretvaranja sumpora u sumpor-dioksid (SO2), što se smatra najvećim izvorom SO2koji potiče od čoveka, zagađujući gas koji doprinosi proizvodnji kisele kiše i uzrokuje značajne zdravstvene probleme. Drugi zagađivači, kao azot oksidi (NOx), hlorovodonična kiselina i teški metali kao što su živa, arsen, olovo, selen i kadmijum su opasna jedinjenja koja se dalje proizvode i/ili nakupljaju tokom takvih procesa sagorevanja.

[0007] Procesi sagorevanja nisu, međutim, ograničeni samo na toplane. Postoje i druge tehnologije koje koriste postupke na visokim temperaturama u kotlovima, kao industrija papira, industrija čelika, industrija za spaljivanje otpada, ili proizvođači mineralnih sirovina, da pomenemo samo neke.

[0008]Tokom mnogih decenija, briga za zaštitu životne sredine i time narastajući ekološki propisi, doveli su do stabilnih poboljšanja u ovim tehnologijama postupaka na visokim temperaturama. Naročito su na meti bili zagađivači, toksični otpad i fine čestice, sa ciljem da se zadrže, i tako eliminišu iz izduvnih gasova nastalih sagorevanjem i/ili procesima zagrevanja, kako bi se smanjilo njihovo oslobađanje u atmosferu, i da bi se smanjila korozija unutar takvih sistema. Jedan od načina smanjenja količine ugljen-dioksida koji se ispušta u atmosferu bio je povećanje efikasnosti sagorevanja uglja ili poboljšanje reakcionih postupaka. Međutim, nije moguće da se izbegne stvaranje takvih zagađivača, i stoga i dalje postoji velika potražnja za postupcima koji omogućavaju zadržavanje takvih zagađivača i njihovo uklanjanje iz izduvnih gasova, da bi se obezbedili izduvni gasovi koji su gotovo bez tih zagađivača. Stručnjaku u ovoj oblasti su poznati takvi postupci.

[0009]U cilju ispunjavanja zakona o zaštiti životne sredine i zadovoljavanja ograničenja koja se odnose na oslobađanje zagađivača u atmosferu, proizvodi sagorevanja obrazovani u industrijskim procesima sagorevanja se propuštaju kroz sisteme za uklanjanje sumpora iz dimnog gasa (FGD). Tretman dimnog gasa za zadržavanje SO2se često izvodi vlažnim filterima zasnovanim na kreču ili krečnjaku, u kojima se suspenzije kreča ili krečnjaka dovode u kontakt sa dimnim gasom pre nego što se dimni gas ispusti u atmosferu. Efikasnost takvih filtera je prilično zadovoljavajuća za zadržavanje 1% - 2% sumpora prisutnog u gorivu, međutim, oni zahtevaju značajna ulaganja.

[0010]Drugačiji postupak koristi ubrizgavanje suspenzije kreča ili krečnjaka u oblast kotla sa visokom temperaturom, tehnologiju poznatu kao LIMB (višestepeni sagorevač ubrizganog krečnjaka). Ova tehnologija međutim nije sposobna da zadrži više od 60% do 65% obrazovanog SO2.

[0011]Sledeći postupak je postupak ubrizgavanja sorbenta u peć (FSI), u kome se kreč i krečnjak ubrizgavaju u obliku suspenzije u peć, sa efikasnošću u zadržavanju sumpora od 10% do 60%. Drugi pogodan sorbent je dolomit, koji, međutim, ne prevazilazi prethodno pomenutu efikasnost.

[0012]Da bi se dobro raspršile tečnosti ili suspenzije ili disperzije koje sadrže čvrste čestice u obliku finih kapljica, patentna prijava US 2010/0163647 koja se odnosi na dvofluidnu mlaznicu omogućava da se dobije veliki ugao otvaranja mlaza raspršene tečnosti sa finim raspršivanjem kapljica. Obrazovanje velikih kapljica na ivici mlaznice se sprečava raspršivanjem kroz prstenasti međuprostor na ivici mlaznice sekundarnim vazduhom koji se odvaja neposredno iz prstenaste komore koja okružuje komoru za mešanje. Gas pod pritiskom napušta prstenasti međuprostor velikom brzinom osiguravajući da tečni film na zidu otvora divergentnog dela bude izvučen u veoma tanak sloj, koji se zatim razbija u male kapljice. Deo gasa pod pritiskom se prema tome usmerava u komoru za mešanje, a deo na ivicu otvora mlaznice.

[0013]US 2007/0194146 obezbeđuje mlaznicu podobnu za višestruke korake raspršivanja tečnosti, kod koje se tečnost raspršuje u jednom pravcu, a odmah zatim se obavlja naknadno raspršivanje iste tečnosti u drugom pravcu, čime se obrazuje suprotnosmerna mlaznica. Prema tome, tečnost koja treba da se raspodeli raspršuje se u najmanje dva odvojena koraka.

[0014]US 5,004,504 se odnosi na pripremu crvenog providnog oksida gvožđa pomoću postupka sušenja raspršivanjem. Filter kolač se raspodeljuje u obliku malih kapljica pomoću dvofluidne mlaznice, pomenuta mlaznica sadrži cilindrični centralni vod i prstenasti vod koji okružuje cilindrični vod. Napojni fluid, koji predstavlja vodenu masu žutog providnog oksida gvožđa, se propušta kroz centralni vod, dok se snabdevanje fluidom za raspršivanje kroz okolni prstenasti vod obavlja pod pritiskom primenjenim kroz prstenasti vod. Nimalo, ili malo pritiska je potrebno za prenošenje vodene mase žutog providnog oksida gvožđa kroz centralni vod. Raspršivanje očigledno guste vodene mase žutog providnog oksida gvožđa se postiže korišćenjem fluida za raspršivanje na visokom pritisku, kao što je komprimovani vazduh ili pregrejana para na pritiscima od oko 5.5 bara do oko 6.8 bara ili čak višim.

[0015]EP 1 700 638 se odnosi na mlaznicu za hladni sprej i aparat za hladni sprej koji koristi mlaznicu. Mlaznica za hladni sprej obuhvata odeljak mlaznice šupljeg tipa uključujući konvergentni ulazni odeljak, oblast grlića i izlazni odeljak. Cev raspršivača sa otvorom raspršivača se nalazi unutar konvergentnog ulaznog odeljka. Mlaznica se koristi za raspršivanje praha na velikim brzinama od 300 do 1200 m/s.

[0016]WO 02/087776 se odnosi na aparat za granulaciju u fluidizovanom sloju. Opisana je mlaznica koja sadrži prvi vod sa pravolinijskom osom i sa unapred određenim prečnikom, u kojoj vod ima završni deo sa napojnim otvorom napravljen od dva uzastopna dela, prvog konusnog dela koji je konvergentan u odnosu na pomenutu osu i drugog konusnog dela koji je divergentan u odnosu na pomenutu osu i završava se u pomenutom napojnom otvoru, drugi vod se pruža unutar pomenutog prvog voda deleći istu osu sa pomenutim vodom, sa kojim obrazuje prstenasti prostor, pomenuti drugi vod ima napojni kraj koji se pruža unutar pomenutog prvog konusnog dela pomenutog prvog voda.

[0017]Stoga stanje tehnike koje se odnosi na postupak raspršivanja obezbeđuje različite prilagođene konfiguracije mlaznica za različite namene od kojih svaka teži da ima najbolju efikasnost.

Suština i opis pronalaska

[0018]Predmetni pronalazak obezbeđuje novi uređaj za raspršivanje u jednom koraku za dobijanje kapljica sa poboljšanim obrazovanjem kapljica, tj obrazovanjem manjih kapljica sa povećanim protokom mikronizovanih kapljica, i stoga povećanom efikasnošću reakcije ili postupka, u kojem su pomenute mikronizovane kapljice primenljive, npr. u postupku ubrizgavanja sorbenta u peć, postupku sušenja raspršivanjem, ili drugim primenama pomenutim u prethodnom tekstu.

[0019]Takvi postupci ubrizgavanja sorbenta u peći obuhvataju postupke ubrizgavanja suvog praha ili ubrizgavanja suspenzije sorbentnog materijala na bazi vode. Opšti princip kotla koji sagoreva ugalj je taj da se sprašeni ugalj i vazduh dovode u peć i spaljuju dok se sekundarni kružni tok vode zagreva da bi se voda pretvorila u paru koja daje snagu turbini generatora, ili se topli vazduh nastao procesom sagorevanja koristi nishodno od dela koji sagoreva za zagrevanje sekundarnog kružnog toka vode za proizvodnju pare. Para se zatim koristi za pokretanje turbine generatora i na taj način hladi za ponovno uvođenje u kružni tok vode koji služi za proizvodnju pare.

[0020]U oba slučaja, na vruć izduvni gas mora da se deluje sorbentom kako bi se zadržao toksični otpad. Ovo može da se postigne postavljanjem raspršivača predmetnog pronalaska iznad uspravnog gorionika uređaja za sagorevanje uglja na takav način da vrh mlaznice raspršivača nije u neposrednom dodiru sa sagorevajućim plamenom. Peć je uopšteno vertikalni visoki cilindar sa uspravnim gorionikom. Odnos visine i prečnika se bira tako da omogućava da brzina gasa bude 10-15 stopa u sekundi, a vreme zadržavanja od 1 do 4 sekunde, zavisno od brzine sagorevanja. Planirana temperatura gasa koji izlazi iz peći je u opsegu od 800°C - 1100°C. Opisana peć je samo ilustrativne prirode i ne treba da se smatra ograničavajućom za predmetni pronalazak. Stručnjak će lako prepoznati da drugačija peć sa drugačije postavljenom komorom za sagorevanje može takođe da bude opremljena raspršivačem predmetnog pronalaska.

[0021]Ubrizgavanje sorbentnog materijala putem vrha mlaznice raspršivača u peć može da se izvede istosmernim ubrizgavanjem ili suprotno-smernim ubrizgavanjem. U kontekstu predmetnog pronalaska, istosmerno ubrizgavanje označava da se sorbentni materijal ubrizgava ili raspršuje u istom smeru kao izduvni gas vertikalnog uređaja za sagorevanje, dok suprotno-smerno ubrizgavanje označava da se sorbent ubrizgava ili raspršuje suprotno smeru protoka izduvnih gasova iz vertikalnog uređaja za sagorevanje.

[0022]Stručnjaku će biti jasno daje ubrizgavanje sorbentnog materijala moguće u bilo kojoj fazi ili položaju nishodno od procesa sagorevanja, zavisno od konstrukcije energetskog kotla i pre oslobađanja izduvnog gasa u atmosferu. Neki kotlovi obezbeđuju kruženje vode za proizvodnju pare u, ili odmah nakon, vertikalnog uređaja za sagorevanje, ili dalje nishodno od peći, gde su temperature još uvek pogodne za proizvodnju pare. Pojedini kotlovi takođe upotrebljavaju temperaturu nishodnog izduvnog gasa da iskoriste preostalu toplotu za prethodno zagrevanje kondenzovane vode - posle turbine generatora - u kružnom toku vode za novu proizvodnju pare. Na ovaj način se izduvni gasovi dalje hlade pre ispuštanja u atmosferu.

Opis crteža

[0023] SLIKA 1ilustruje izgled poprečnog preseka jednog primera izvođenja raspršivača predmetnog pronalaska.SLIKA 2ilustruje izgled poprečnog preseka jednog primera izvođenja raspršivača predmetnog pronalaska, u kome položaj mlaznice 2 za tečnost može da se podesi u odnosu na konvergentni konus A za prolazak vazduha.SLIKA 3ilustruje izgled poprečnog preseka jednog primera izvođenja raspršivača predmetnog pronalaska, u kome kućište ima delove koji klize jedan preko drugog da bi se podesio položaj konvergentnog konusa A za prolazak vazduha u odnosu na mlaznicu 2 za tečnost.SLIKA 4ilustruje izgled poprečnog preseka jednog primera izvođenja raspršivača predmetnog pronalaska.

SLIKA 4ailustruje izgled poprečnog preseka vrha 1 mlaznice saSLIKE 4.

SLIKA 5 ilustruje izgled poprečnog preseka jednog primera izvođenja raspršivača predmetnog pronalaska, sa detaljnim izgledom konvergentnog konusa A za prolazak vazduha, koji ima različite odnose prečnika.

SLIKA 6 ilustruje izgled poprečnog preseka jednog primera izvođenja raspršivača predmetnog pronalaska, sa detaljnim izgledom konvergentnog konusa A za prolazak vazduha, koji ima različite uglove konusa.

SLIKA 7 ilustruje izgled poprečnog preseka različitih primera izvođenja vrha mlaznice raspršivača.

SLIKA 8 ilustruje izgled iz perspektive jednog primera izvođenja raspršivača predmetnog pronalaska prema SLICI 4, bez mlaznice koja sadrži konvergentni konus A za prolazak vazduha.

SLIKA 9 ilustruje jedan mogući primer izvođenja ploče difuzora.

SLIKA 10 ilustruje izgled iz perspektive jednog primera izvođenja vrha mlaznice raspršivača prema SLICI 4a predmetnog pronalaska.

SLIKA 11 ilustruje izgled iz perspektive i sa jednog kraja ploča za razmicanje kao što su SI, S2 prema SLICI 4 i raspored otvora u ploči difuzora u poklopcu APC omotača za vazduh pod pritiskom prema SLICI 8.

SLIKA 12 ilustruje izgled poprečnog preseka alternativne konfiguracije raspršivača predmetnog pronalaska.

SLIKA 13 ilustruje izgled poprečnog preseka alternativne konfiguracije raspršivača predmetnog pronalaska, u kojoj su H i M dva odvojena entiteta povezana pomoću uređaja ICD za povezivanje.

SLIKA 14 ilustruje izgled poprečnog preseka i izgled iz perspektive prelaznog TE elementa mlaznice iz okruglog u četvrtast oblik.

SLIKA 15 ilustruje izgled poprečnog preseka alternativne konfiguracije raspršivača predmetnog pronalaska sa iskazanim dimenzijama u inčima i tabelom za pretvaranje inča u mm.

SLIKA 16poredi performanse sistema za raspršivanje iz stanja tehnike sa sistemom za raspršivanje predmetnog pronalaska.

Detaljan opis pronalaska

[0024]Mikronizacija kapljica suspenzije mineralnih materija se može postići pomoću uređaja za raspršivanje za dobijanje kapljica kao što je prikazano naSLICI 1,koja predstavlja jedan primer izvođenja predmetnog pronalaska i na kojoj 1 predstavlja vrh mlaznice raspršivača, 2 predstavlja komercijalno dostupnu mlaznicu za tečnost, 3 je konvergentna sabirna cev za vazduh, sa konusom A za prolazak vazduha, koja kružno obuhvata mlaznicu 2 za tečnost koja je povezana putem centralne cevi 4 mlaznice sa komorom 5 za mešanje, po slobodnom izboru, pomenuta opciona komora 5 za mešanje se napaja putem ulaza 6. Pomenuti ulaz 6 može da bude opremljen ulazom 7 za fluid i/ili ulazom 8 za vazduh. Ulaz 9 za vazduh za snabdevanje gasom ili smešom gasova kao što je azot, vazduh, vodena para, ili vrela para je povezan sa konvergentnom sabirnom cevi 3 za vazduh. Ovakav dizajn omogućava uvođenje velike zapremine gasa pod niskim pritiskom u vidu istosmernog kružnog toka oko mlaznice. Položaj mlaznice 2 koja je povezana sa centralnom cevi 4 mlaznice se može podesiti na takav način da mlaznica 2 može da se pomera u ili van konusa A za prolazak vazduha - zapravo pogodan je svaki mehanizam koji dozvoljava da se mlaznica podešava unutar konusa A za prolazak vazduha, kako bi se postigli optimalni uslovi mešanja kapljica fluida sa primarnim vazduhom, da bi se podesila ili promenila brzina vazduha u tački mešanja, tj. tački gde ubrzani vazduh dolazi u dodir sa tečnošću koja prska iz otvora mlaznice brzinom koja se kreće do brzine zvuka(SLIKA 2).

[0025]Gas pod niskim pritiskom, ili vazduh pod niskim pritiskom, u kontekstu predmetnog pronalaska znači da se gas ili vazduh, uopšteno fluid, isporučuje pod pritiskom obuhvaćenim opsegom između 0.005 bara i ispod 5.0 bara, kao što je 4.0 bara ili 3.0 bara ili 2.5 bara ili 2.0 bara ili 1.5 bar.

[0026]Podešavanje odgovarajućeg položaja mlaznice u konvergentnoj sabirnoj cevi za vazduh se može postići na nekoliko načina, kao što je pomeranje centralne cevi mlaznice koja nosi mlaznicu napred i nazad unutar konvergentne sabirne cevi za vazduh, kao što je prikazano naSLICI 2,obezbeđivanjem preklapajućeg kućišta sa pokretnim delovima, gde jedan deo obuhvata konvergentnu sabirnu cev za vazduh, a drugi deo obuhvata centralnu cev mlaznice koja nosi mlaznicu, gde dva dela klize jedan u odnosu na drugi, kao što je prikazano naSLICI 3.

[0027] U sledećem primeru izvođenja prikazano je podešavanje položaja mlaznice 2 za tečnost unutar konusa A konvergentne sabirne cevi za vazduh na SLICI 4. Zbog toga, jedna ili više ploča SI, S2 za razmicanje (SLIKA 11), mogu da budu postavljene između vrha 1 mlaznice (SLIKA 10) koji nosi konus A konvergentne sabirne cevi za vazduh i kućišta 3 (SLIKA 8), dok je kućište 3 koje nosi centralnu cev 4 mlaznice sa pričvršćenom mlaznicom 2, povratno ili nepovratno povezano sa vrhom 1 mlaznice na bilo koji način poznat stručnjaku, npr. pomoću lepka, zavrtnjeva, stezaljki za cev, vijaka sa čaurom ili drugih načina pričvršćivanja. Slobodi izbora stručnjaka pripadaju bilo koja sredstva ili načini raspoređivanja koji dozvoljavaju postavljanje u položaj mlaznice 2 u okviru konusa A konvergentne sabirne cevi za vazduh obuhvaćeni koncepcijom predmetnog pronalaska. Ulaz 9 koji obezbeđuje napajanje gasom ili smešom gasova kao što su vazduh, vodena para, vrela para, omogućava uvođenje velike zapremine vazduha, gasa ili pare koja je upravljena kao istosmerni kružni tok gasa ili pare oko mlaznice 2.

[0028] SLIKA 4a se odnosi na jedan primer izvođenja vrha mlaznice, u kojem je konvergentni konus A za prolazak vazduha sadržan u vrhu mlaznice. P se odnosi na dužinu cevi, cev je od nerđajućeg čelika x 60.96 cm (24 inča) duga, sa NPT navojem na kraju suprotne prirubnice, gde se NPT odnosi na SAD standard za cevi sa navojem. Postoje uobičajeno korišćene NPT veličine navoja kao što su 3.175 mm, 6.35 mm, 9.525 mm, 12.70 mm, 19.05 mm, 25.40 mm, 31.75 mm, 38.10 mm, 50.80 mm - što odgovara 1/8,lA, 3/8, Vi,%, 1,VA,VA i 2 inča. Lase odnosi na dužinu konvergentnog konusa A za prolazak vazduha napravljenog od 3.175 mm (1/8 inča) debele legure nerđajućeg čelika 304 poznate i kao čelik "18/8" što ukazuje na prisustvo minimalnog sadržaja hroma (Cr) i nikla (Ni). Oznaka dase odnosi na unutrašnji prečnik cevi koji je jednak prečniku Ql na SLICI 5, a d se odnosi na unutrašnji prečnik velikog završetka konvergentnog konusa A za prolazak vazduha koji je jednak Q2 na SLICI 5. Ugao konusa je određen bočnim zidovima konvergentnog konusa A za prolazak vazduha. Geometrije vrha mlaznice u predmetnom pronalasku mogu da se izaberu među vrednostima koje se mogu naći u tabeli 1, ali nisu ograničene na njih.

[0029]Prirubnica (NTMF) koja uokviruje vrh mlaznice, ima dimenzije 12.7 mm x 190.50 mm (1/2 inča x 7.5 inča) i sadrži standardni obrazac od 152.4 mm (6 inča) sa 4 zavrtnja izbušen za obodne zavrtnjeve za poravnanje.

[0030]Kao što može da se vidi sa slika1-3ili 4, konvergentni konus A sabirne cevi za vazduh može da bude sastavni deo kućišta ili vrha mlaznice. Kada je konvergentni konus A sabirne cevi za vazduh deo vrha mlaznice, vidljivo je da takva postavka uređaja obezbeđuje veoma jednostavno i prilagodljivo podešavanje uslova raspršivanja, a time i prilagođavanje različitim primenama i uslovima korišćenja.

[0031]Mlaznica za tečnost je komercijalno dostupna mlaznica sposobna da proizvede puni ili šuplji konus mlaza sa uglovima konusa od 20-80 stepeni. Takve mlaznice, kao što su 1/4M-8, 1/4M-4, Spiral Jet 7® ili Flomax 0X15®, samo da spomenemo neke, su poznate kod dobavljača kao što je Spraving Svstems Co®.

[0032]Mlaznica za tečnost se koristi da ubrizga mlaz kapljica u oblast intenzivnog smicanja na ulazu u vrh 1 mlaznice. Pomenuta oblast intenzivnog smicanja je oblast u kojoj tečnost koja prska iz mlaznice dolazi u dodir sa vazduhom iz konvergentne sabirne cevi A za vazduh. Položaj oblasti intenzivnog smicanja stoga zavisi od relativnog položaja mlaznice u konvergentnom konusu A sabirne cevi za vazduh.

[0033]Kapljice iz mlaznice 2 za tečnost koje ulaze u oblast intenzivnog smicanja se izlažu sekundarnom vazduhu u vrhu mlaznice koji obezbeđuje konvergentna sabirna cev 3 za vazduh niskog pritiska, koja sc snabdcva velikim zapreminama vazduha na niskom pritisku kroz ulaz 8 za vazduh. Odnos zapremine sekundarnog vazduha konvergentne sabirne cevi za vazduh prema tečnosti koja prska iz mlaznice 2 za tečnost se održava u razmeri od 100:1 do oko 4000:1. Više razmere kao što su 5000:1; 6000:1; 7000:1, ili 8000:1 i još više razmere se nalaze u okviru koncepta predmetnog pronalaska. Visoke razmere zapremina vode neznatnoj slobodnoj putanji među kapljicama koje se prenose, čime se sudari među njima svode na najmanju meru i sprečava agregacija kapljica. Stručnjak će razumeti da odgovarajući odnos takođe predstavlja od oko 200:1 ili 300:1 ili 400:1 ili 500:1 ili 600:1 ili 700:1 ili 800:1 ili 900:1 ili 1000: 1 do oko razmera već pomenutih u tekstu, uključujući 2000:1 ili 3000: 1 ili 4000: 1. Stručnjak će takođe prepoznati da ove vrednosti nisu ograničavajuće prirode, budući da bilo koji odnos sadržan u opsegu od 100:1 do 8000:1 i čak i viši može da bude odabran prema određenim potrebama.

[0034]Pristupni ugao, koji predstavlja ugao delovanja vazdušne struje na struju raspršenog fluida mlaznice može da varira od, i uključujući, 0 stepeni do, i uključujući, 90 stepeni menjanjem uglova konvergentnog konusa A za prolazak vazduha, videtiSLIKU5. Pristupni ugao prikazan kao primer na SLICI 5 je ugao od 45 stepeni. Kada ugao konvergentnog konusa za prolazak vazduha iznosi 180 stepeni, što u kontekstu predmetnog pronalaska znači pod pravim uglom u odnosu na sabirnu cev za vazduh pod pritiskom, 0 stepeni, u kontekstu predmetnog pronalaska, znači u liniji, ili paralelno, sa kućištem sabirne cevi za vazduh pod pritiskom.

[0035]Odnos prečnika vrha mlaznice prema prečniku sabirne cevi za vazduh pod pritiskom se nalazi u opsegu od 1:1 do 1:10, kada je između prisutan konus A za prolazak vazduha. Pomenuti konus A za prolazak vazduha ima mali prečnik Ql jednak prečniku vrha mlaznice i veliki prečnik Q2 jednak prečniku sabirne cevi za vazduh pod pritiskom. Konvergentni konus A za prolazak vazduha stoga može da ima ugao otvaranja od 180 stepeni do 0 stepeni. U sledećem primeru izvođenja, odnos prečnika vrha mlaznice prema prečniku sabirne cevi za vazduh pod pritiskom se održava stalnim u opsegu od Ql :Q2 = 1:1 - 1:7, npr. 1:4 i ugao konusa za prolazak vazduha se održava stalnim, npr. sa uglom od 45 stepeni (videtiSLIKU6), ili ugao može da se menja kao što je ovde ranije opisano. Stručnjaku je razumljivo da odnos Ql :Q2 može da se postigne na oba načina, tj. menjanjem prečnika Ql i/ili Q2. Stoga se odnos Q1:Q2 = 1:1 postiže kada su prečnici Ql i Q2 međusobno jednaki, ali su prečnici različitih veličina, kao što je objašnjeno u neograničavajućim primerima koji slede. Ql = Q2 = 4cm, ili 5cm ili lOcm, prečnici imaju različite vrednosti, ali imaju isti odnos, 1:1.

[0036]Vrh mlaznice ima odnos dužine i prečnika od oko 50: 1 do oko 0.5:1., poželjno od oko 20:1 do oko 1:1, još poželjnije od oko 15:1 do oko 5:1. Vrh mlaznice može takođe da bude savijen tako da ima ugaoni otklon, ugaoni otklon se takođe ponekad naziva ugaonom krivinom koja se nalazi između, i uključujući, 180 stepeni i oko, i uključujući, 90 stepeni. Krivina može da se nalazi ili na kraju vrha mlaznice, ili da se nalazi negde između ivica vrha mlaznice. Stručnjak će biti u stanju da smisli različite oblike takvih vrhova mlaznica, neki primeri su prikazani naSLICI 7,međutim prikazani primeri izvođenja nisu ograničavajuće prirode, već radije ilustrativni primeri.

[0037]Jedan poželjan primer izvođenja ima vrh mlaznice sa odnosom dužine prema prečniku od 10:1, odnos prečnika vrha mlaznice prema prečniku sabirne cevi za vazduh pod pritiskom od 1:5, pri čemu konus za prolazak vazduha ima ugao otvaranja od 75 stepeni.

[0038] Ploče (DP) difuzora i lopatice mogu da služe kao regulatori vazduha i mogu da budu ugrađene u kućište sabirne cevi za vazduh 3 da smanje uskomešanost vazduha i osiguraju ravnomernu raspodelu protoka vazduha oko tečnosti koja prska iz mlaznice 2 za tečnost. Takve ploče difuzora mogu da budu ugrađene u takozvani poklopac (APC) omotača za vazduh pod pritiskom, koji može da bude ugrađen u pokretni deo ili učvršćeni element kućišta. SLIKA 8 prikazuje bar jednu ploču (DP) difuzora koja se nalazi između konusa konvergentne sabirne cevi za vazduh i ulaza (9, I) za vazduh. U određenom primeru izvođenja ploča difuzora može takođe da se nalazi između uređaja MD1 i MD2 za pričvršćivanje, može da ima obe uloge, ploče difuzora i držača odstojanja. Prisustvo ploče DP difuzora međutim nije obavezno, i ostavljeno je slobodnom izboru. Dalje SLIKA 8 prikazuje daje kućište T T-oblika povezano sa omotačem AP za vazduh pod pritiskom putem poklopca APC omotača za vazduh pod pritiskom koji sadrži ploču DP difuzora. Geometrija i vrednosti kućišta na SLICI 8 će sada biti dalje opisane, ali nisu ograničene na ove vrednosti. T predstavlja ASTM A403 zavareni sklop od 76.20 mm (3 inča), T-oblika, grupe 40. BF se odnosi na spoljnu prirubnicu sa dimenzijama koje iznose 101.6 mm (4 inča) prečnik x 6.35 mm (1/4 inča) debljina. L se odnosi na cev za suspenziju od 9.252 mm (3/8 inča) napravljenu od nerđajućeg čelika 304, dužine 381.00 mm (15 inča) i sa NPT navojem na kraju, da bi se omogućilo pričvršćivanje mlaznice za tečnost N na uređaj za snabdevanje suspenzijom. I se odnosi na polu-spojnicu od 76.20 mm (3 inča), 150 funti, sklop sa navojem. NTMF se odnosi na prirubnicu FH za pričvršćivanje vrha mlaznice debljine 12.7 mm x prečnika 190.50 mm (1/2 inča x 7.5 inča), koja sadrži 4 rupe za pričvršćivanje, poredane u krugu prečnika 152.4 mm (6 inča) za zavrtnjeve za poravnanje, kako bi se pričvrstio tip vrha mlaznice kakav je prikazan na SLICI 10. Stoga je NTMF na SLICI 10 istog značenja kao MD1. Pandan NTMF sa SLIKE 10 je NTMF sa SLIKE 8, istog značenja sa MD2. SF se odnosi na sklop sa navojem od 9.252 mm (3/8 inča), 150 funti, gde je AP omotač za vazduh pod pritiskom od 76.20 mm (3 inča), grupe 40, napravljen od nerđajućeg čelika 304, dužine 152.4 mm (6 inča). Poklopac APC omotača za vazduh pod pritiskom sa pločom DP difuzora, napravljen od nerđajućeg čelika 304, sa prečnikom od 101.6 mm (4 inča) i debljinom od 6.35 mm (1/4 inča), sadrži 5 otvora prečnika 2.54 mm i centralni otvor za L. Pojedinačni delovi koji su ovde prethodno opisani su povratno ili nepovratno spojeni jedni sa drugima, takvi načini spajanja su poznati stručnjaku. Kao neograničavajući primer, zavarivanje ili lepljenje predstavlja takve načine spajanja.

[0039] Raspršivanje tečnosti, tj. smanjenje veličine kapljica se odvija u oblasti delovanja smicanja, oblasti gde se vazduh iz ulaza 9 sudara sa tečnošću koja prska iz mlaznice 2 zahvaljujući jakim silama smicanja u oblasti smicanja, budući da se tečnost koja prska i vazduh ubrzavaju skoro do brzine zvuka. Ploče difuzora koje obezbeđuju ujednačenu struju vazduha mogu da budu različitih geometrija. SLIKA 9 obezbeđuje primer ploče difuzora, koji treba smatrati neograničavajućim.

[0040] Komora 5 za mešanje fluida, koja može da postoji, i ne mora, koristi se za proizvodnju homogene mešavine suspenzije čvrstih čestica, vazduha pod visokim pritiskom i drugih diluenata po slobodnom izboru. Komora za mešanje sadrži uređaj za mešanje izabran od statičkog uređaja za mešanje ili uređaja za mešanje pokretanog intenzivnim smicanjem, zapravo bilo koji pogodan uređaj za mešanje koji može da obezbedi odgovarajući materijal za raspršivanje. Vazduh pod visokim pritiskom može da se uvede u suspenziju čvrste materije pre komore 5 za mešanje fluida putem ulaza 7 za visoki pritisak u ulaz 5 za suspenziju čvrste materije, ili kao alternativni primer izvođenja; vazduh pod visokim pritiskom može da se uvede putem ulaza za visoki pritisak u samu komoru za mešanje. Da bi se dalje prilagodila suspenzija čvrste materije pre prskanja putem mlaznice 2 za tečnost, ulaz 8 za diluente može da postoji u ulazu 6 za suspenziju ili komori 5 za mešanje. Kada komora za mešanje ne postoji, ulaz 6 za suspenziju napaja mlaznicu za tečnost putem centralne cevi 4 mlaznice.

[0041] U kontekstu predmetnog pronalaska, vazduh pod visokim pritiskom znači da se gas ili vazduh, uopšteno fluid, isporučuje pod pritiskom koji obuhvata opseg od 5 bara i više, kao što je 5.5 bara, ili 6.0 bara do 10 bara ili 12 bara ili 15 bara. Još viši pritisak je primenljiv ukoliko je potrebno.

[0042] SLIKA 12 obezbeđuje sledeći primer izvođenja, u kome je ulaz (L, 6) za napajanje suspenzijom mlaznice za tečnost izveden putem ulaza (I, 9) za vazduh. Pomenuto uređenje, može slobodno da se primeni na druge primere izvođenja predmetnog pronalaska.

[0043] Stručnjak će razumeti da delovi sistema ne treba da budu obezbeđeni u jedinstvenom sklopu. U sledećem poželjnom primeru izvođenja (SLIKA 13) ,,in line" komora za mešanje fluida ili statička komora 5 za mešanje koja sadrži ulaz 6 za napajanje suspenzijom, ulaz 7 za vazduh pod visokim pritiskom i ulaz 8 za rastvor mogu da budu u odvojenom uređaju ili kućištu M, povezani putem najmanje jednog uređaja ICD za međusobno povezivanje, kao što je cev, crevo, ili vod, sa glavom H za raspršivanje, koja sadrži vrh 1 mlaznice raspršivača, mlaznicu 2 za tečnost, konvergentno kućište 3 sabirne cevi za vazduh, sa konusom A za prolazak vazduha, koje kružno obuhvata mlaznicu 2 za tečnost, koja je povezana sa centralnom cevi 4 mlaznice. Ulaz 9 koji obezbeđuje napajanje gasom ili smešom gasova kao što je vazduh, vodena para, vrela para, dozvoljava uvođenje velike zapremine vazduha (niskog pritiska), gasa ili pare koji su usmereni kao istosmerni kružni tok vazduha, gasa ili pare oko mlaznice 2 za tečnost. Centralna cev 4 mlaznice se snabdeva putem uređajaICDza povezivanje odgovarajućim proizvodom za raspršivanje, koji se isporučuje pomoću uređaja koji sadrži komoru 5 za mešanje.9anaSLICI 13obezbeđuje alternativni dizajn ulaza. Uređaj H može dalje da bude postavljen na cev mlaznice kako bi se omogućio određeni položaj raspršivača za određenu primenu, bilo automatski ili ručno, npr. za primene u poljoprivredi, bojenje raspršivanjem, gašenje vatre ili za druge ovde već pomenute primene, gde je postavljanje u određeni položaj raspršivača poželjno ili neophodno. Stručnjak će razumeti da taj uređaj H može da se koristi na oba načina, u kombinaciji sa uređajem M ili bez njega. U odnosu na uređajICDza povezivanje, stručnjak je svestan problema povezanih sa takvim sredstvima. Međutim, stručnjak zna koji materijal, veličine, (tj. prečnik i debljina zida) i koji načini povezivanja, kao što su spojnice, stezni sklopovi ili obujmice, su pogodni za povratno ili nepovratno povezivanje uređaja H i M jednog sa drugim.

[0044]Vrh mlaznice raspršivača 1 obezbeđuje usmereni oblak raspršenih kapljica koji može da ima određeni oblik i gustinu u skladu sa veličinom, oblikom, geometrijom vrha mlaznice i primenjenim pritiskom vazduha. Pomenuti pritisak vazduha obuhvata opseg od 0.02 bara do 4.0 bara, poželjno između 0.04 bara do 3.0 bara, još poželjnije između 0.1 bar do 2.5 bara, još poželjnije između 0.5 bara do 2.0 bara, još poželjnije između 0.8 i 2.0 bara. Dizajn omogućava korišćenje svih vrsta aparata koji obezbeđuju pritisak vazduha od niskog do visokog, od standardnih obrtnih bregastih duvalica, ili ventilatora, do kompresora. Aparati koji obezbeđuju nizak pritisak vazduha su poželjni jer imaju nižu cenu nabavke, rada i održavanja.

[0045]U tom cilju, geometrija oblaka raspršenih kapljica može da se menja postavljanjem prelazne ploče ili TE elementa na kraju vrha 1 mlaznice. Takav prelazni element je prikazan naSLICI 14.Takvi prelazni elementi omogućavaju pretvaranje raspršenog fluida konusnog oblika u raspršeni fluid spljoštenog oblika ili oblika zavese. Takvo oblikovanje omogućava primene prilagođene potrebama, tamo gde postoji potreba za raspršenim fluidom u obliku zavese pre nego u obliku konusa.

[0046]Prelazni elementi mogu da budu različito dizajnirani. Cilj je postići željeni, na primer, pravougaoni konusni obrazac mlaza bez negativnog uticaja na raspodelu veličine kapljica. Ovo može da se postigne uvođenjem blagog smanjenja površine poprečnog preseka u odnosu na vrh mlaznice. Smanjenje površine je u opsegu od oko 0% do 25%, poželjno od oko 0% do 20%, još poželjnije od oko 0% do oko 10%, zavisno od osobina gasa i/ili mlaza čestica. Prelazni elementi sa drugim geometrijama mogu da budu postavljeni na vrh mlaznice u skladu sa određenom potrebom i upotrebom. Tabele 2 obezbeđuju različite geometrije prelaznih elemenata što treba smatrati neograničavajućim primerima dizajna.

[0047] Polu-spojnica HC, predstavlja polu-spojnicu prilagođenu veličini cevi od 150 funti. Polu-spojnica je kontinuirano zavarena za prelaznu ploču na hermetički način. Druga sredstva za učvršćivanje ili postavljanje koja obezbeđuju hermetičko spajanje su poznata stručnjaku i stoga su ovde uključena. Unutrašnji spoj centriran na spojnici mora da bude gladak kako bi se uskomešanost svela na najmanju meru. Uglovi prelaznih ploča su poželjno zaobljeni i bez grubih ivica. Tolerancije za dimenzije izlaza prelaznog elementa (pravougaoni kraj) se nalaze unutar uobičajenih tolerancija kao što su ± 0.1 mm. U koncepciji predmetnog pronalaska je da je prelazni element prilagodljiv element i može da bude napravljen za različite veličine cevi, tj. različite prečnike vrha mlaznice kao što sulA,<3>A,1, 1%,VAinč, što odgovara prečnicima od 12.70 mm, 19.05 mm, 25.40 mm, 31.75 mm, ili 38.10 mm. U slobodu odlučivanja stručnjaka spada da izabere druge prečnike koji su iznad ili ispod ovih vrednosti, kao i to da, kao posledica izbora različitih veličina prečnika, ostale dimenzije prelazne ploče prilagodi tome, što je u okviru kompetencija stručnjaka.

[0048] SLIKA 15prikazuje shematski crtež primera izvođenja sa naznačenim odgovarajućim dimenzijama u inčima. Dimenzije međutim ne treba smatrati obavezujućim. Shodno tome, dimenzije mogu biti povećane ili smanjene prema potrebama.

[0049]Suspenzije koje sadrže čvrste materije pogodne za rasipanje pomoću raspršivača predmetnog pronalaska su dobro poznate stručnjaku i obuhvataju mineralne materije kao što su karbonati zemnoalkalnih metala, hidroksidi zemnoalkalnih metala, oksidi zemnoalkalnih metala, ili leteći pepeo. Karbonati zemnoalkalnih metala na primer sadrže prirodni kalcijum karbonat zemljišta (GCC) kao što je mermer, kreda ili krečnjak, sintetski kalcijum karbonat kao što su staloženi kalcijum karbonati (PCC), kao što je aragonitni PCC, vateritni PCC i/ili kalcitni PCC, posebno PCC oblika prizme, romboedra ili skalenoedra, ili površinski modifikovani kalcijum karbonati i mešoviti analogni punioci koji sadrže kalcijum karbonate, kao što je dolomit, ili mešani punioci na bazi karbonata; različite materije kao što je talk ili analozi; liskun, glina - titanijum dioksid, bentonit, magnezit, saten bela, sepiolit, huntit, diatomit, silikati; i njihove smeše, ali bez ograničenja na njih.

[0050]Druge suspenzije koje sadrže čvrste supstance mogu da se izaberu u skladu sa željenom primenom raspršivača, kao što su i tečnosti i disperzije i emulzije pogodne za korišćenje sa raspršivačem predmetnog pronalaska prema njihovoj specifičnoj upotrebi.

[0051]Uopšteno, guste suspenzije čvrste mineralne materije sadrže najmanje jednu mineralnu materiju u vodenoj suspenziji sa čvrstim sadržajem od oko 30% (težinski) do 80%

(težinski), poželjno od oko 72% (težinski) do oko 79% (težinski), još poželjnije od oko 74%

(težinski) do oko 78% (težinski) na osnovu ukupne težine suspenzije. Suspenzije sa visokim sadržajem čvrste supstance su poželjne jer omogućavaju raspršivanje većih količina čvrstih supstanci, dok suspenzije sa niskim sadržajem čvrste supstance sa 5% (težinski) do oko 30%

(težinski) nisu isključene iz upotrebe sa raspršivačem predmetnog pronalaska.

[0052]Vodena suspenzija može dalje da sadrži najmanje jedan emulzifikator u ukupnoj količini od oko 0.01% (težinski) do oko 2% (težinski), poželjno od oko 0.04% (težinski) do oko 1.5% (težinski), još poželjnije od oko 0.1% (težinski) do oko 1%> (težinski), još poželjnije od oko 0.3% (težinski) do oko 0.6% (težinski) na osnovu suve težine mineralne materije.

[0053]Emulzifikatori koji mogu da se koriste su izabrani iz grupe koja sadrži homo- ili kopolimere polikarboksilnih kiselina kao što su akrilne ili metakrilne kiseline ili maleinske kiseline; i/ili njihove soli, npr. delimično ili potpuno neutralizovane kisele soli sa natrijumom, litijumom, kalijumom, amonijumom, kalcijumom, magnezijumom, stroncijumom, i/ili aluminijumom ili njihovim smešama, poželjno natrijumom, kalcijumom i magnezijumom, ili derivatima takvih kiselina kao što su estri zasnovani na, npr. akrilnim kiselinama, metakrilnoj kiselini, maleinskoj kiselini, fumarnoj kiselini, itakonskoj kiselini, npr. akril amid ili akrilni estri, kao što je metilmetakrilat ili njihove smeše; alkali polifosfati; ili njihove smeše.

[0054]Molekulska težina Mw takvih proizvoda je poželjno u opsegu od 1000 do 15000 g/mol, još poželjnije u opsegu od 3000 do 7000 g/mol, npr. 3500 g/mol, najpoželjnije u opsegu od 4000 do 6000 g/mol, npr. 5500 g/mol.

[0055]Cestice mineralne materije vodene suspenzije imaju prečnik ekvivalentne sfere od < 2 um, poželjno <1 um, još poželjnije <0.5 um. Prečnik ekvivalentne sfere se prema tome nalazi u opsegu od oko 0.1 um do oko 1.9 um. Poželjno od oko 0.4 um do oko 0.9 um.

[0056]Brookfield-ova viskoznost suspenzije mineralnih materija merena na temperaturi od 23°C nakon 1 minuta mešanja pomoću RVT modela Brookficld™ viskozimetra na sobnoj temperaturi i brzini rotacije od 100 rpm sa odgovarajućim vretenom, iznosi od 50 do 1000 mPa-s, poželjno 100 do 750 mPa-s, još poželjnije od 150 do 600 mPa-s, najpoželjnije od 200 do 460 mPa-s, npr. 300 mPa-s.

[0057]Takve suspenzije mineralnih materija su poznate stručnjaku i komercijalno su dostupne, kao što je Hvdrocarb 90 ®, Hvdrocarb 60 ®, Hvdrocarb HG ®, snabdevača OMYA, ili druge suspenzije mineralnih materija ili disperzije koje su komercijalno dostupne. U kontekstu predmetnog pronalaska tečna mineralna materija će se odnositi na bilo koju vrstu čvrste mineralne materije rastvorene u rastvaraču.

[0058]Druge materije koje su pogodne da budu u raspršenom obliku i obezbeđuju povećanu reaktivnost ili poboljšanu obradu mogu takođe da budu raspodeljene u kapljice pomoću raspršivača predmetnog pronalaska. Stručnjak će lako prepoznati da nisu samo disperzije ili suspenzije proizvodi pogodni za raspršivanje predmetnim pronalaskom, već i jednostavni rastvori ili tečnosti, tj. jednofazne smeše tečnosti i u njima rastvorene supstance, kao što su đubriva, herbicidi, fungicidi, ili sredstva za gašenje požara, mogu takođe da se raspršuju predmetnim pronalaskom.

[0059] Tabela 3 prikazuje uticaj na veličinu kapljica zavisno od tipa mlaznice,<*>protok raspršenog probnog fluida kroz mlaznicu 2 za tečnost koja je spojena sa centralnom cevi 4 mlaznice i protok vazduha unutar sabirne cevi 4 za vazduh pod pritiskom.

[0060]Ispitivanje je sprovedeno korišćenjem sledećih mlaznica: - hidraulične mlaznice 1/4M-8, i 1/4M-4;

- SpiralJet mlaznice su korišćene za uslove visokog protoka tečnosti.

-FlomaxX015

[0061]Materijal korišćen za ispitivanje raspršivanja je bio Hvdrocarb 60®, gusta suspenzija čvrstog kalcijum karbonata razblažena do 28% (težinski) čvrste supstance u vodi bez površinski aktivnog sredstva (Vrsta tečnosti A).

[0062]Flomax X015 mlaznica se pokazala efikasnijom od drugih komercijalno dostupnih mlaznica u konfiguracijama napravljenim sa uređajem za raspršivanje predmetnog pronalaska. Manje veličine kapi su postignute sa nižim protokom vazduha, kao što se može videti u uslovima ispitivanja (TC) 16.

Uz ovo, važnost vrha mlaznice postaje očigledna, kao što može da se vidi u TC 9, tamo gde se suspenzija raspršuje bez vrha mlaznice ali sa okružujućim tokom vazduha pri brzini od 1.6 m /min. Izmerena veličina kapi je smanjena u poređenju sa TC 1 gde nije korišćen tok vazduha. TC 1 pokazuje efekat raspršivanja koji potiče od učinka same mlaznice. TC 10 pokazuje da kada konvergentni prelazni konus nije prisutan, "umanjeni crevni priključak" koji označava nagli prelaz sa kućišta na vrh mlaznice, dovodi do ponovnog porasta veličine kapi zbog nestalnog toka vazduha pospešujući sudaranje kapljica, što vodi većoj veličini kapljice.

[0063]Merenja veličine kapi su izvedena pomoću analizatora čestica Malvern 2600. Analizator Malvern je instrument sa laserskom difrakcijom koji meri veličinu kapi na osnovu energije svetlosti difraktovane kao posledica prolaska kapi kroz oblast uzorkovanja u analizatoru.

[0064]Intenzitet rasute svetlosti se meri korišćenjem serija polukružnih foto-dioda smeštenih u jedinici za prijem. Funkcija Rosin-Rammler-ove raspodele se koristi za pretvaranje raspodele intenziteta svetlosti u funkciju raspodele veličine kapi. Ispitivanje je izvedeno korišćenjem prijemnog sočiva od 300 mm. Ova konfiguracija sočiva omogućava opseg merenja od 1.2 i 564 um, za instrument Malvern 2600. Sva ispitivanja su urađena na udaljenosti raspršivanja od 610 mm.

[0065] Aparat „AutoJet® 2250 Modular Spray System" dobavljača ,,Spraying Systems Co.®" je korišćen za kontrolu pritiska tečnosti i protoka. „AutoJet® Modular Spray System" je samostalni, modularni sistem za raspršivanje koji poboljšava performanse mlaznica raspršivača. Sastojeći se od dva osnovna dela, električne kontrolne table i pneumatske kontrolne table, modularni sistem obezbeđuje snagu potpuno integrisanog sistema.

[0066] U poželjnom primeru izvođenja raspršivanje u mlaznici je pomognuto suvim komprimovanim vazduhom. Vazduh za raspršivanje je bio na sobnoj temperaturi (20°C) za sva ispitivanja. Osim toga, bio je stabilan i konzistentan tokom ispitivanja. Protoci komprimovanog vazduha su mereni kalibrisanim termalnim meračem mase proizvođača Endress-Hauser. Ovaj merač meri temperaturu i pritisak vazduha/azota na mernom mestu kako bi neposredno odredio maseni protok. Merni opseg velike preciznosti (±1%) ovog merača je bio od 0.0003 m<3>/min do oko 12.0 m<3>/min (što je jednako 0.3 l/min do oko 12000 l/min).

[0067] Dvo.5, D32, Dvo.i i Dvo.9 prečnici su korišćeni za procenu veličine kapi. Terminologija koja se odnosi na veličinu kapije sledeća: Dvo.5: Zapreminska medijana prečnika (takođe poznata kao VMD ili MVD). Način da se izrazi veličina kapi u odnosu na zapreminu raspršene tečnosti. VMD je vrednost takva da je 50% ukupne zapremine (ili mase) raspršene tečnosti sačinjeno od kapi koje imaju prečnik veći od vrednosti medijane, a 50% prečnik manji od vrednosti medijane. Ovaj prečnik se koristi za poređenje prosečne promene veličine kapi pri različitim uslovima ispitivanja. D32: Sauter-ov srednji prečnik (takođe poznat kao SMD) je način da se izrazi finoća raspršene tečnosti u odnosu na površinu proizvedenu raspršivačem. Sauter-ov srednji prečnik je prečnik kapi koji ima isti odnos zapremine prema površini kao ukupna zapremina svih kapi prema ukupnoj površini svih kapi. Dvo.i: je vrednost takva da je 10% ukupne zapremine (ili mase) raspršene tečnosti sačinjeno od kapi koje imaju prečnike manje ili jednake ovoj vrednosti. DV0.99: je vrednost takva da je 99% ukupne zapremine (ili mase) raspršene tečnosti sačinjeno od kapi koje imaju prečnike manje ili jednake ovoj vrednosti. Ova vrednost može takođe da se koristi kao Dmax-

[0068] SLIKA 16prikazuje poređenje performansi mlaznice standardnog sistema za raspršivanje 1/4M-8 pri prskanju na otvorenom (TC 1) sa performansama iste mlaznice postavljene na uređaj za raspršivanje koji koristi napajanje istom suspenzijom (TC 12). Primećeno je značajno smanjenje veličine kapljica.

[0069]Uslovi ispitivanja (TC) 15 pokazuju performanse najbolje dostupne tehnologije proizvođača „Spraving Svstems" za proizvodnju finih kapljica pomoću Flomax X015 mlaznice za zamagljivanje pod istim uslovima napajanja TC 1. TC 12 jasno pokazuje da uređaj za raspršivanje predmetnog pronalaska obezbeđuje distribuciju manje veličine kapljica u poređenju sa najboljim uređajem dostupnim u stanju tehnike.

[0070]Raspršivač predmetnog pronalaska obezbeđuje mikronizovane kapljice koje imaju prečnik u opsegu od oko 2 um do oko 12 um.

[0071]Prepušteno je izboru korisnika koje komercijalno dostupne mlaznice za tečnost se koriste na uređaju za raspršivanje, budući daje mlaznica 2 za tečnost zamenljiva bilo kojom pogodnom mlaznicom za tečnost, i njena upotreba u uređaju za raspršivanje predmetnog pronalaska će primetno poboljšati njene performanse. Uopšteno, performanse bilo koje mlaznice mogu da se poboljšaju kada se pomenuta mlaznica postavi na uređaj za raspršivanje predmetnog pronalaska. Veličina mlaznice nije bitna, jer konus A konvergentne sabirne cevi za vazduh, kućište, vrh mlaznice ili konus A konvergentne sabirne cevi za vazduh koji nosi vrh 1 mlaznice, što predstavlja posebni primer izvođenja, može da bude izrađen po narudžbini da odgovara odabranoj mlaznici.

[0072]Jedna od mogućih upotreba može da bude, na primer u tehnologiji ubrizgavanja sorbenta, gde je zaštićeni materijal raspodeljen u male kapljice pomoću raspršivača predmetnog pronalaska u industrijskom kotlu veće snage i industrijskom toplovodnom kotlu, u cilju uklanjanja kiseline ili toksičnog gasa i teških metala iz dimnih gasova, stvorenih u toku procesa sagorevanja. Takva kiselina ili toksični gas sadrži, HC1, SO2, CO, NOx. Primer teškog metala koji se akumulira u takvom procesu sagorevanja je živa (Hg).

[0073]Predmetni pronalazak se takođe odnosi na postupak za mikronizaciju fluida koji obuhvata korake obezbeđivanja uređaja za raspršivnje predmetnog pronalaska, obezbeđivanje fluida za mikronizaciju, gde se fluid obezbeđuje putem centralne cevi 4 mlaznice do mlaznice 2 za tečnost, i gde se gas obezbeđuje putem ulaza 9 za vazduh, pomenuti gas se ubrzava putem konvergentnog konusa A za prolazak vazduha u istosmernom kružnom toku gasa, i dovodi u kontakt sa fluidom koji prska iz mlaznice, obrazujući na taj način kapljice koje se prenose putem vrha 1 mlaznice raspršivača.

[0074] Pomenuti fluid sadrži tečnost ili smešu tečnosti, suspenziju, disperziju ili emulziju, i pomenuta tečnost ili smeša tečnosti, suspenzija, disperzija ili emulzija predstavlja zaštitno sredstvo ili đubrivo za usev ili biljku.

[0075] Predmetni pronalazak se dalje odnosi na postupak za mikronizaciju fluida, u kome fluid predstavlja sredstvo za gašenje požara.

[0076] Još osim toga, predmetni pronalazak se dalje odnosi na postupak u kome suspenzija predstavlja suspenziju mineralnih materija, ili u kome disperzija predstavlja disperziju mineralnih materija.

[0077] Predmetni pronalazak se takođe odnosi na upotrebu mikronizovanih kapljica, u kojoj se takve kapljice koriste u zaštiti i đubrenju useva i biljaka.

[0078] Dalja upotreba mikronizovanih kapljica prema predmetnom pronalasku je upotreba u gašenju požara.

[0079] Dalja upotreba takvih mikronizovanih kapljica je u postupku za ubrizgavanje sorbenta u peć, u postupku sušenja raspršivanjem ili gašenja požara, u kome fluid predstavlja disperziju ili suspenziju mineralnih materija.

Claims (35)

1. Uređaj za raspršivanje za dobijanje kapljica koji sadrži vrh (1) mlaznice, mlaznicu (2) za tečnost, kućište (3) koje sadrži konvergentnu sabirnu cev za vazduh sa konusom (A) za prolazak vazduha, koja kružno obuhvata mlaznicu (2) za tečnost povezanu sa centralnom cevi (4) mlaznice, pomenuta cev mlaznice se napaja putem ulaza (6), kućište (3) dalje sadrži najmanje jedan ulaz (9) za vazduh za snabdevanje gasom u vidu istosmernog kružnog toka oko mlaznice, naznačen time što položaj mlaznice (2) za tečnost koja je povezana sa centralnom cevi (4) mlaznice može da se podešava na taj način da mlaznica (2) može da se pomera u ili van konusa (A) za prolazak vazduha.

2. Uređaj za raspršivanje prema patentnom zahtevu 1, naznačen time što su vrh (1) mlaznice i konus (A) za prolazak vazduha međusobno povezani.

3. Uređaj za raspršivanje prema patentnom zahtevu 2, naznačen time što su vrh (1) mlaznice i sa njim povezani konus (A) za prolazak vazduha reverzibilno povezani sa kućištem (3).

4. Uređaj za raspršivanje prema patentnom zahtevu 3, naznačen time što je veza sa kućištem uspostavljena pomoću preklapajućeg kućišta sa pokretnim delovima, gde jedan deo sadrži vrh (1) mlaznice povezan sa konusom (A) za prolazak vazduha, a drugi deo sadrži kućište sa centralnom cevi (4) mlaznice, pomenuta cev mlaznice se napaja putem ulaza (6), kućište (3) dalje sadrži najmanje jedan ulaz (9,1) za vazduh za snabdevanje gasom u vidu istosmernog kružnog toka oko mlaznice, gde dva dela klize jedan u odnosu na drugi.

5. Uređaj za raspršivanje prema patentnom zahtevu 3, naznačen time što je veza sa kućištem uspostavljena obezbeđivanjem vrha (1) mlaznice povezanog sa konusom (A) za prolazak vazduha na uređaju(MD1)za sklapanje, kao prvog dela, obezbeđivanjem kućišta (3) sa uređajem (MD2) za sklapanje, kao drugog dela, i povezivanjem pomenutog prvog dela sa pomenutim drugim delom putem uređaja(MD1)i(MD2)za sklapanje.

6. Uređaj za raspršivanje prema patentnom zahtevu 5, naznačen time što sastavljanje putem uređaja za sklapanje može da se izvrši pomoću lepka, zavrtnjeva, stezaljki za cev, vijaka i čaura i drugih načina za pričvršćivanje.

7. Uređaj za raspršivanje prema bilo kojem od patentnih zahteva 1 do 6, naznačen time što se podešavanje mlaznice (2) za tečnost u odnosu na konus (A) za prolazak vazduha obavlja na način odabran između pokretanja centralne cevi (4) mlaznice koja nosi mlaznicu (2) za tečnost napred i nazad, ili postavljanja jedne ili više ploča (SI, S2) za razmicanje, iste ili različite debljine, između uređaja(MD1)i(MD2)za sklapanje, ili pomoću kombinacije oba.

8. Uređaj za raspršivanje prema bilo kojem od patentnih zahteva 1 do 7, naznačen time što je ploča(DP)difuzora prisutna između konusa konvergentne sabirne cevi za vazduh i najmanje jednog ulaza(9,1)za vazduh.

9. Uređaj za raspršivanje prema bilo kojem od patentnih zahteva 1 do 8, naznačen time što konus (A) konvergentne sabirne cevi za vazduh ima ugao otvaranja od 0° do 180°.

10.Uređaj za raspršivanje prema bilo kojem od patentnih zahteva 1 do 9, naznačen time što odnos prečnika vrha (1) mlaznice i kućišta (3) iznosi od 1:1 do 1:10, poželjno od 1:1 do 1:7, još poželjnije od 1:1 do 1:4.

11.Uređaj za raspršivanje prema bilo kojem od patentnih zahteva 1 do 10, naznačen time što vrh mlaznice ima odnos dužine prema prečniku od oko 50:1 do oko 0.5:1, poželjno od oko 20:1 do oko 1:1, još poželjnije od oko 15:1 do oko 5:1.

12.Uređaj za raspršivanje prema bilo kojem od patentnih zahteva 1 do 11, naznačen time što vrh(1)mlaznice ima ugaoni otklon obuhvaćen između, i uključujući, 180° i oko, i uključujući, 90°.

13.Uređaj za raspršivanje prema bilo kojem od patentnih zahteva 1 do 12, naznačen time što je komora(5)za mešanje prisutna nishodno od centralne cevi(4)mlaznice koja nosi mlaznicu(2)za tečnost.

14.Uređaj za raspršivanje prema patentnom zahtevu 13, naznačen time što komora(5)za mešanje sadrži uređaj za mešanje odabran između statičkog uređaja za mešanje ili uređaja za mešanje koji se pokreće intenzivnim smicanjem.

15. Uređaj za raspršivanje prema bilo kojem od patentnih zahteva 13 ili 14, naznačen time što komora za mešanje može da bude u odvojenom uređaju ili kučištu (M) povezana putem najmanje jednog uređaja(ICD)za povezivanje kao što je cev, crevo, ili vod sa glavom(H)za raspršivanje, koja sadrži vrh(1)mlaznice raspršivača, mlaznicu(2)za tečnost, kućište (3) konvergentne sabirne cevi za vazduh, sa konusom (A) za prolazak vazduha, koje kružno obuhvata mlaznicu (2) za tečnost koja je povezana sa centralnom cevi(4)mlaznice.

16.Upotreba uređaja za raspršivanje prema bilo kojem od patentnih zahteva 1 do 15, za prskanje fluida, naznačena time što se fluid obezbeđuje putem centralne cevi(4)mlaznice do mlaznice (2) za tečnost, i naznačena time što se gas obezbeđuje putem ulaza (9) za vazduh, pomenuti gas se ubrzava pomoću konvergentnog konusa (A) za prolazak vazduha u istosmerni kružni tok gasa, i dovodi u kontakt sa fluidom koji prska iz mlaznice obrazujući na taj način kapljice koje se prenose kroz vrh(1)mlaznice raspršivača.

17.Upotreba prema patentnom zahtevu 16, naznačena time što se gas obezbeđuje putem ulaza(9)za vazduh, koji se napaja zapreminama od oko 0.0003 m<3>/min do oko 20 m 3 /min, poželjno od oko 0.1 m 3 /min do oko 12 m 3 /min, još poželjnije od oko 0.2 m 3/min do oko 10 m 3 /min, i još poželjnije od oko 0.4 m 3 /min do oko 6 m 3/min.

18.Upotreba prema patentnom zahtevu 16 ili 17, naznačena time što gas koji se obezbeđuje putem ulaza(9)za vazduh ima pritisak od oko 0.01 bar do 6 bara, poželjno od oko 0.02 bara do oko 5 bara, još poželjnije od oko 0.04 do oko 4.5 bara.

19.Upotreba prema bilo kojem od patentnih zahteva 16 do 18, naznačena time što se odnos zapremine obezbeđenog vazduha prema fluidu raspršenom iz mlaznice održava na vrednosti od 100:1 do oko 8000:1.

20.Upotreba prema bilo kojem od patentnih zahteva 16 do 19, naznačena time što fluid obezbeđen putem cevi mlaznice ima protok od oko 0.05 l/min do oko 5 l/min, poželjno od oko 0.1 l/min do oko 4 l/min, još poželjnije od oko 0.19 l/min do oko 2.7 l/min.

21.Upotreba prema bilo kojem od patentnih zahteva 16 do 20, naznačena time što gas obezbeđen putem ulaza predstavlja jedan gas ili smešu gasova, kao što je vazduh, azot ili plemeniti gas, ili njihove smeše, vruću vodena paru ili vrelu paru.

22. Upotreba prema bilo kojem od patentnih zahteva 16 do 21, naznačena time što fluid obezbeđen putem cevi mlaznice predstavlja tečnost ili smešu tečnosti, suspenziju, disperziju ili emulziju.

23. Upotreba prema patentnom zahtevu 22, naznačena time što suspenzija predstavlja suspenziju mineralnih materija.

24.Upotreba prema patentnom zahtevu 22, naznačena time što disperzija predstavlja disperziju mineralnih materija.

25. Upotreba prema bilo kojem od patentnih zahteva 23 ili 24, naznačena time što su mineralne materije odabrane od karbonata zemnoalkalnih metala, hidroksida zemnoalkalnih metala, oksida zemnoalkalnih metala, ili letećeg pepela.

26.Upotreba prema patentnom zahtevu 25, naznačena time što karbonati zemnoalkalnih metala obuhvataju prirodni kalcijum karbonat zemljišta (GCC) kao što je mermer, kreda ili krečnjak, sintetski kalcijum karbonat kao što su istaloženi kalcijum karbonati (PCC) kao što su aragonitni PCC, vateritni PCC i/ili kalcitni PCC, posebno PCC oblika prizme, romboedra ili skalenoedra, ili površinski modifikovani kalcijum karbonati, i mešoviti analogni punioci koji sadrže kalcijum karbonate kao što je dolomit ili mešani punioci na bazi karbonata; različite materije kao što su talk ili analozi; liskun, glina - titanijum dioksid, bentonit, magnezit, saten bela, sepiolit, huntit, diatomit, silikati; i njihove smeše.

27.Postupak za mikronizaciju fluida koji sadrži korake: - obezbeđivanja uređaja za raspršivnje prema bilo kojem od patentnih zahteva 1 do 15, - obezbeđivanja fluida za mikronizaciju, naznačenog time što se fluid obezbeđuje putem centralne cevi(4)mlaznice do mlaznice (2) za tečnost, i naznačenog time što se gas obezbeđuje putem ulaza(9)za vazduh, pomenuti gas se ubrzava pomoću konvergentnog konusa (A) za prolazak vazduha u istosmerni kružni tok gasa, i dovodi u kontakt sa fluidom koji prska iz mlaznice obrazujući na taj način kapljice koje se prenose kroz vrh (1) mlaznice raspršivača.

28.Postupak prema patentnom zahtevu 27, naznačen time što fluid sadrži tečnost ili smešu tečnosti, suspenziju, disperziju ili emulziju.

29. Postupak prema patentnom zahtevu 28, naznačen time što tečnost ili smeša tečnosti predstavlja zaštitno sredstvo ili đubrivo za usev ili biljku.

30.Postupak prema patentnom zahtevu 28, naznačen time što fluid predstavlja sredstvo za gašenje požara.

31.Postupak prema patentnom zahtevu 28, naznačen time što suspenzija predstavlja suspenziju mineralnih materija.

32.Postupak prema patentnom zahtevu 28, naznačen time što disperzija predstavlja disperziju mineralnih materija.

33. Upotreba postupka prema patentnom zahtevu 29 u zaštiti ili đubrenju useva i biljaka.

34. Upotreba postupka prema patentnom zahtevu 30 za gašenje požara.

35. Upotreba postupka prema patentnom zahtevu 31 ili 32, u postupku za ubrizgavanje sorbenta u peć, postupku sušenja raspršivanjem, ili postupku za gašenje požara.