УСТРОЙСТВО И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ СПОСОБ ДЛЯ ТЕПЛОВОГО ТУМАНООБРАЗОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЖИДКОСТИ Российский патент 2016 года по МПК A23B7/144 

Изобретение относится, в общем, к устройству для теплового туманообразования для обработки фруктов и овощей с использованием жидких составов.

Более точно, изобретение в соответствии с первым его объектом относится к устройству для теплового туманообразования с использованием жидкости, содержащему:

- узел для производства потока горячего газа под давлением, имеющего, в частности, выпускное отверстие для горячего газа,

- трубу выброса, имеющую, в частности, впускное отверстие для горячего газа, соединенное с выпускным отверстием для горячего газа производящего узла, и выпускное отверстие для выброса оросительного тумана,

- первый источник жидкости,

- средство для впрыскивания в трубу выброса потока дозируемой жидкости из первого источника жидкости.

Такое устройство известно из FR 2 566 681, в котором раскрывается, что жидкость впрыскивается в трубу выброса с помощью насоса, извлекающего указанную жидкость из резервуара. Поток газа составляет воздух, нагретый с помощью электрического сопротивления.

Такое устройство, однако, представляет ряд проблем, которые наносят вред правильной работе устройства и снижают эффективность теплового туманообразования. Изнашивание механических приспособлений насоса или любые возможные перепады электрического напряжения, подаваемого на насос, могут, например, вызывать флуктуации в потоке всасываемой жидкости. Эти перепады в потоке нарушают нормальную работу устройства теплового туманообразования и могут даже привести к опасности возникновения пожара. Кроме того, насос вообще имеет слабую устойчивость к органическим растворителям, используемым для опрыскивания фруктов и/или овощей, эти растворители ответственны, в частности, за разъедание пластиковых механических приспособлений насоса, особенно в местах соединений. Наконец, использование насоса делает необходимым определение конкретной точки впрыска жидкости в поток горячего газа под давлением, который не позволяет получить оптимальное рассеивание жидкости в таком потоке горячего газа.

В этом контексте изобретение направлено на повышение надежности и эффективности устройства для теплового туманообразования вышеуказанного типа для того, чтобы преодолеть недостатки, упомянутые выше.

В связи с этим изобретение относится к устройству для теплового туманообразования вышеуказанного типа, отличающегося тем, что средство для впрыскивания дозированного потока жидкости содержит устройство Вентури, имеющее область, поперечное сечение которого сужается так, чтобы обеспечить возможность всасывания потока дозируемой жидкости.

Устройство также может иметь один или более из следующих отличительных признаков, рассматриваемых отдельно или в соответствии со всеми технически возможными комбинациями:

- устройство Вентури включает в себя сходящуюся часть выше по потоку относительно области узкого поперечного сечения и расходящуюся часть ниже по потоку от области узкого поперечного сечения, если учесть направление течения потока горячего газа в трубу выброса;

- диаметр трубы выброса выше по потоку относительно устройства Вентури составляет между 12 мм и 25 мм, предпочтительно между 15 мм и 20 мм и даже более предпочтительно между 16 мм и 18 мм и, например диаметр области узкого поперечного сечения устройства Вентури составляет между 1 мм и 20 мм;

- узел для производства потока горячего газа под давлением содержит вентилятор, обеспеченный отверстием для всасывания газа и выпускным отверстием для выходного потока газа под давлением, и нагревательное устройство для газа под давлением, имеющее впускное отверстие для холодного газа, соединенное с выпускным отверстием для выходного потока вентилятора, и выпускное отверстие, представляющее собой выпускное отверстие для горячего газа;

- скорость потока от вентилятора варьируется между 20 Нм³/ч и 100 Нм³/ч, предпочтительно между 40 Нм³/ч и 70 Нм³/ч, например равна 60 Нм³/ч;

- вентилятор имеет разность давления между выпуском и всасыванием вентилятора, составляющую между 0,1 10⁵ Па и 1 10⁵ Па, предпочтительно между 0,2 10⁵ Па и 0,5 10⁵ Па;

- нагревательное устройство нагревает поток газа при температуре между 400 и 700°С, предпочтительно между 450 и 650°C, предпочтительно между 500 и 600°С на входе в трубу выброса;

- средство для подачи потока дозируемой жидкости в трубу выброса содержит всасывающую трубку, клапан и отводную трубку, причем всасывающая трубка соединяет первое выпускное отверстие клапана с впускным отверстием жидкости в область узкого поперечного сечения устройства Вентури, и при этом отводная трубка соединяет второе выпускное отверстие клапана с первым источником жидкости;

- труба выброса включает в себя участок с раструбом ниже по потоку от устройства Вентури, причем участок с раструбом, имеющий расходящуюся часть;

- устройство содержит сенсорный датчик для обнаружения полного или частичного прерывания потока дозируемой жидкости, впрыскиваемой в трубу выброса из первого источника жидкости;

- устройство содержит второй источник жидкости;

- устройство включает в себя средство для впрыскивания в трубу выброса аварийного потока жидкости из второго источника жидкости, когда сенсорный датчик определяет полное или частичное прерывание потока дозируемой жидкости, впрыскиваемой в трубу выброса из первого источника жидкости, причем средство содержит клапанный элемент, в частности двухпозиционный клапан, с функцией селективного подключения отверстия для всасывания жидкости устройства Вентури ко второму источнику жидкости;

- сенсорный датчик является температурным сенсорным датчиком, подходящим для измерения текущей температуры газа в трубе выброса ниже по потоку от впускного отверстия жидкости и таким, что устройство содержит компьютер, подходящий для сбора текущей температуры газа, измеряемой сенсорным датчиком, и имеющий возможность сравнить эту текущую температуру с заданным максимальным значением и автоматически управлять клапанным элементом, по меньшей мере, частично закрывать, когда температура, измеренная сенсорным датчиком ниже заданной температуры, и открывать, по меньшей мере, частично, когда температура, измеренная сенсорным датчиком, выше, чем заданная температура, и

- второй источник жидкости является, по существу, запечатанным резервуаром для воды, непроницаемым для воздуха, причем средство для впрыскивания в трубу выброса аварийного потока жидкости из второго источника жидкости содержит трубку под давлением, соединяющую выпускное отверстие для выходящего потока вентилятора со вторым сводом источника жидкости и трубку впрыска, соединяющую второй источник жидкости с впускным отверстием жидкости в устройство Вентури трубы выброса.

Согласно второму объекту изобретение относится к способу теплового туманообразования с использованием жидкости, реализованному в частности, посредством устройства, описанного выше, причем указанный способ предусматривает стадии:

- создания потока горячего газа под давлением,

- впрыскивания дозированного потока жидкости в поток горячего газа под давлением путем всасывания жидкости с помощью устройства Вентури.

Дополнительные отличительные признаки и преимущества изобретения станут очевидны из описания, приводимого ниже с чисто иллюстративными и никак не ограничивающими целями, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

На Фиг. 1 представлено упрощенное схематическое изображение устройства для теплового туманообразования в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения,

- на Фиг. 2 представлено увеличенное изображение зоны II с Фиг. 1,

- на Фиг. 3 представлено изображение для второго варианта осуществления изобретения, аналогичное тому, что представлено на Фиг. 1,

- на Фиг. 4 представлено увеличенное изображение зоны IV с Фиг. 3, и

- на Фиг. 5 представлено схематическое изображение альтернативного варианта осуществления устройства для теплового туманообразования согласно изобретению.

Устройство, представленное на Фиг. 1, представляет собой устройство для теплового туманообразования, предназначенное для получения потока газа, состоящего из оросительного тумана. Оросительный туман состоит из очень мелких капель, причем, по меньшей мере, 90% капель предпочтительно имеет, диаметр меньший или равный 3 мкм.

Такое устройство, как правило, предназначено для обработки фруктов и овощей, хранящихся в закрытых помещениях, в частности теплицах или замкнутых помещениях для хранения.

Жидкость, составляющая распыленный туман, обычно является водным раствором, содержащим химический агент, пригодный для обработки фруктов и овощей. Этот химический агент имеет, например, защитную активность, предназначенную для продления срока хранения фруктов и овощей. Он может иметь антиоксидантное действие, бактерицидное действие и/или фунгицидное действие. Такие композиции описаны в патентных заявках FR 2728142, FR 2786 664 и FR 2791910.

Устройство 1 для теплового туманообразования содержит:

- узел 2 для производства потока горячего газа под давлением

- трубу 3 выброса

- первый источник 4 жидкости, содержащий химический агент для обработки,

- средство 5 для подачи в трубу выброса потока дозируемой жидкости из первого источника 4 жидкости.

Средство 5 для подачи в трубу выброса потока дозируемой жидкости содержит устройство V Вентури, которое имеет область с узким поперечным сечением R, с тем чтобы сделать возможным всасывание дозированного потока жидкости. Средство 5 дополнительно содержит всасывающую трубку 6, клапанный элемент 7, в частности трехходовой клапан, и отводную трубку 8. Всасывающая трубка 6 соединяет первое выпускное отверстие клапана 7 с впускным отверстием 9 жидкости в области узкого поперечного сечения R устройства V Вентури. Кроме того, отводная трубка 8 присоединяет второе выпускное отверстие клапана 7 к резервуару 4.

Как более четко видно на Фиг. 2, устройство V Вентури включает в себя сходящуюся часть А выше по потоку относительно области узкого поперечного сечения R и расходящуюся часть B ниже по потоку от области узкого поперечного сечения R. В качестве варианта устройство V Вентури не имеет расходящейся части B. Термины «выше по потоку» и «ниже по потоку» следует понимать по отношению к направлению течения потока горячего газа в трубе 3 выброса, перемещающегося слева направо на Фиг. 1.

Устройств V Вентури предпочтительно расположено в трубе 3 выброса. В этом конкретном примере устройство V Вентури образовано посредством модификации толщины стенки трубы 3 выброса таким образом, чтобы образовать сходящуюся часть A, область узкого поперечного сечения R и расходящуюся часть B. В качестве варианта стенки трубы 3 выброса имеет постоянную равномерную толщину.

Диаметр D трубы 3 выброса выше по потоку относительно устройства V Вентури составляет, например, между 12 мм и 25 мм, предпочтительно между 15 мм и 20 мм и даже более предпочтительно между 16 мм и 18 мм.

Диаметр Da устройства V Вентури у впускного отверстия сходящейся части составляет, например, между 12 мм и 25 мм, предпочтительно между 15 мм и 20 мм и даже более предпочтительно между 16 мм и 18 мм.

Диаметр Db устройства V Вентури у выпускного отверстия B расходящейся части составляет, например, между 12 мм и 25 мм, предпочтительно между 15 мм и 20 мм и даже более предпочтительно между 16 мм и 18 мм.

Диаметры D, Da и Db могут иметь значения, которые являются все равными или все разными. В качестве варианта, только два из них могут иметь одинаковые значения, с третьим, имеющим отличное значение.

Длина Lc трубы 3 выброса составляет, например, между 200 мм и 2500 мм, например между 200 мм и 1500 мм. Длина Lv устройства V Вентури составляет, например, между 100 мм и 500 мм. Длина L трубы 3 выброса выше по потоку относительно устройства V Вентури составляет, например, менее 500 мм, например между 100 мм и 500 мм.

Диаметр Dr области узкого поперечного сечения R устройства V Вентури составляет, например, между 1 мм и 20 мм, и длина Lr области узкого поперечного сечения R составляет, например, между 5 мм и 100 мм.

Труба 3 выброса является, по существу, цилиндрической трубкой. Она открыта на своих двух концах. Один из концов образует впускное отверстие для горячего газа, соединенное с выпускным отверстием 10 нагревательного устройства 11, описанного ниже. Противоположный конец образует выпускное отверстие 12 для выброса потока горячего газа, насыщенного оросительным туманом.

Скорость впрыскивания жидкости, поступающей из первого источника 4 жидкости во впускное отверстие 9 трубы 3 выброса, составляет, как правило, в от 5 до 100 литров в час, предпочтительно от 10 до 30 литров в час и даже более предпочтительно в от 13 до 20 литров в час. Температура жидкости, вводимой в трубу 3, находится, как правило, в диапазоне от 0°С до 50°С, предпочтительно от 10°С до 25°С и более предпочтительно в диапазоне от 20°С до 25°С.

Труба 3 выброса также содержит ниже по потоку от устройства V Вентури участок E с раструбом. Участок Е с раструбом включает в себя, например, расходящуюся часть 13 и прямую часть 14. В качестве варианта участок E с раструбом не имеет прямого участка 14, как это можно увидеть на Фиг. 5.

Диаметр De у выпускного отверстия расходящейся части 13 составляет, например, между 15 мм и 250 мм. Длина расходящейся части 13 составляет, например, между 250 мм и 2000 мм. Длина Lf прямой части 14 составляет, например, менее 1000 мм, например между 100 мм и 1000 мм, например равно около 150 мм.

Устройство 1 для теплового туманообразования также включает в себя составные элементы системы безопасности таких типов, как описано в патентной заявке FR 2 938 458, а именно:

- сенсорный датчик 15 для обнаружения общего или частичного прерывания потока дозируемой жидкости, поступающей из первого источника 4 жидкости;

- второй источник жидкости 16;

- средство 17 для подачи аварийного потока жидкости из второго источник 16 жидкости в трубу 3 выброса, когда сенсорный датчик 15 определяет общее или частичное прерывание потока дозируемой жидкости, поступающей из первого источника 4 жидкости.

Производящий узел 2 содержит вентилятор 18 и нагревательное устройство 11. Вентилятор 18 имеет впускное отверстие для всасывания атмосферного воздуха (не показано) и выпускное отверстие 19 для выпуска воздуха, находящегося под давлением. Вал 20 вентилятора 18 приводится в движение электродвигателем, который не показан.

Нагревательное устройство 11 включает в себя корпус 21, нагревательное сопротивление 22 и электрический генератор 23, электрически связанный с сопротивлением 22. Сопротивление 22 расположено внутри корпуса 21. Корпус 21 имеет впускное отверстие для холодного газа, соединенное с выпускным отверстием 19 для выходящего потока вентилятора, и сходящуюся часть 24, образующую выпускное отверстие для горячего газа 10 под давлением. Электрический генератор 23 может образовывать единый блок с вентилятором 18, таким образом составляя основание устройства 1 для теплового туманообразования.

Первый источник 4 жидкости обычно представляет собой резервуар, заполненный жидкостью для обработки. Эта жидкость обычно представляет собой раствор в воде, органическом растворителе или чистом эфирном масле химического агента для обработки.

Сенсорный датчик 15 расположен в трубе 3 выброса ниже по потоку от впускного отверстия 9 жидкости. Он предпочтительно расположен близко к выпускному отверстию 12, например, для выброса в прямом участке 14 участка E с раструбом. Он предоставляет информацию для компьютера 25.

Сенсорный датчик 15 является температурным сенсорным датчиком, который измеряет температуру оросительного тумана на выпускном отверстии 12 для выброса. Клапаном 7 управляют автоматически с помощью компьютера 25 так, чтобы, он по меньшей мере, частично закрывался, когда температура, измеренная сенсорным датчиком 15, ниже, чем заданная требуемая температура, для того, чтобы снизить расход жидкости, которая отсасывается из резервуара 4, и увеличить температуру оросительного тумана на выпускном отверстии 12 для выброса.

Аналогичным образом клапаном 7 управляют автоматически с помощью компьютера 25 так, чтобы, он, по меньшей мере частично, открывался, когда температура, измеренная сенсорным датчиком 15, выше, чем заданная требуемая температура, для того чтобы увеличить расход жидкости, которая отсасывается из резервуара 4, и снизить температуру оросительного тумана на выпускном отверстии 12 для выброса.

Температурный сенсорный датчик 26 также расположен в непосредственной близости от выпускного отверстия 10 горячего газа под давлением, для того чтобы управлять температурой на выпускном отверстии электрического сопротивления 22.

Второй источник 16 жидкости является, например, резервуаром, заполненным водой. Эта вода не содержит химического агента для обработки.

Средство 17 для подачи во впускное отверстие 9 жидкости аварийного потока жидкости из второго источника 16 жидкости содержит электромагнитный клапан 27, который может быть с успехом заменен двумя клапанами, которые закрываются и открываются поочередно, всасывающую трубку 28, соединенную со вторым источником 16 жидкости, и соединительный участок 29, соединенный с третьим выпускным отверстием трехходового клапана 7 средства 5 для подачи дозированного потока жидкости в трубу выброса. Электромагнитный клапан 27 устанавливается между всасывающей трубкой 28 и соединительным участком 29.

Компьютер 25 соединен с сенсорным датчиком 15 и 26, с электрическим генератором 23, с двигателем вентилятора 18 и клапанами 7 и 27. Компьютер 25 может управлять каждым из этих элементов или принимать информацию от них.

Вентилятор 18 имеет разность давлений между выпуском и всасыванием от 0,1 10⁵ Па до 1 10⁵ Па, предпочтительно от 0,2 10⁵ Па до 0,5 10⁵ Па. Скорость потока вентилятора варьируется от 20 Нм³/ч до 100 Нм³/ч, предпочтительно от 40 Нм³/ч до 70 Нм³/ч, например равна 60 Нм³/ч. Таким образом, линейная скорость горячего воздуха на впускном отверстии трубы 5 выброса находится между от 160 м/с и 400 м/с, предпочтительно от 200 м/с и 280 м/с. Соответственно рассчитывают электрическое сопротивление 22 так, чтобы иметь возможность нагревать воздух до температуры в промежутке от 400°C до 700°C во впускном отверстии трубы 3 выброса. Предпочтительно электрическое сопротивление 22 рассчитывается на нагрев воздуха до температуры в промежутке от 450°С до 650°С и даже более предпочтительно в промежутке от 500°С и 600°С. Электрическая мощность сопротивления составляет от 2 кВт до 20 кВт и предпочтительно имеет значение между 7,5 кВт и 15 кВт.

На выпускном отверстие для выброса из трубы 3 оросительный туман содержит капли, имеющие температуру от 170°С до 240°С, двигающиеся с линейной скоростью от 110 м/с до 140 м/с. Чтобы соответствовать этим условиям, следующие критерии в дополнение к параметрам, описанным выше, могут быть соответствующим образом адаптированы:

- размеры по отношению к длинам элементов 3 трубы:

- размеры по отношению к диаметру элементов 3 трубы:

- расход и температура жидкости, всасываемой во впускное отверстие 9 трубы 3.

В одном из вариантов осуществления вентилятор 18 обеспечивает разность давлений между выпуском и всасыванием доходящий до 25000 Па и расход 60 Нм³/ч. Труба 3 имеет выше по потоку относительно устройства V Вентури диаметр D 18 мм и длину Lc 800 мм. Электрическое сопротивление 22 обладает электрической мощностью 10 кВт. Температура горячего воздуха во впускном отверстии в трубе 3 составляет около 600°С. Линейная скорость горячего воздуха во впускном отверстии в трубе 3 приблизительно 220 м/с. Жидкость всасывается во впускное отверстие 9 трубы 3 со скоростью потока 15 литров в час и при температуре от 20°С до 25°С. У трубы на выпускном отверстии 12 для выброса получают распыленный туман из капель, имеющих средний диаметр 0,4 мкм. Линейная скорость капель на выпускном отверстии из трубы 3 составляет 125 м/с, и температура капель находится приблизительно между около 170°С и 240°С в зависимости от продукта.

Теперь будет описана работа устройства 1 для теплового туманообразования, упомянутого выше.

При запуске компьютер 25 посылает команду на клапан 7, чтобы изолировать соединительный участок 29 и подсоединить всасывающую трубку 6 и отводную трубку 8. Компьютер 25 управляет запуском вентилятора 18 и энергоснабжением сопротивления 22. Вентилятор 18 всасывает атмосферный воздух и выдувает его через нагревательное устройство 11 до трубы 3. Устройство V Вентури всасывает раствор из резервуара 4 с помощью всасывающей трубки 6 под влиянием уменьшения скорости истечения потока горячего газа в области узкого поперечного сечения R устройства V Вентури. Жидкость из резервуара 4, всасываемая устройством V Вентури, вводится в поток горячего за счет нагревательного устройства газа при более чем 600°С. Жидкость рассеивается в потоке горячего газа и дробится на мельчайшие капли. Часть жидкости в итоге испаряется. Под действием впрыскивания жидкости, поток газ охлаждается, его температура уменьшается с около 625°С до около 170-240°С.

Компьютер 25 непрерывно контролирует с помощью сенсорного датчика 15 температуру потока газа, насыщенного оросительным туманом ниже по потоку от впускного отверстия 9 в выпускном отверстии 12. Компьютер 25 автоматически управляет, по меньшей мере, частичным открытием и закрытием клапана 7 в случае, соответственно, если температура, измеряемая сенсорным датчиком 15, поднимается или опускается ниже уровня заданной требуемой температуры.

Кроме того, если поток жидкости, поступающий из резервуара 4, прерывается полностью или частично, температура, измеренная сенсорным датчиком 15, возрастает. Это прерывание возникает, например, вследствие того, что резервуар 4 пуст, вся жидкость, уже введена в трубу 3. Это прерывание может также возникнуть из того, что отводная трубка 8 полностью или частично заблокирована. В силу того что жидкость, которая вводится в меньших количествах, или вообще не вводится в трубу 3, поток газа больше не охлаждается таким же образом и температура потока газа возрастает на сенсорном датчике 15.

Когда компьютер 25 обнаруживает, что температура, измеренная сенсорным датчиком 15, превышает максимальное целевое значение, например 400°С, компьютер 25 посылает команду на трехходовой клапан 7 изолировать отводную трубку 8 и посылает команду электромагнитному клапану 27 соединить соединительный участок 29 с всасывающей трубкой 28.

Таким образом, устройство V Вентури всасывает воду, содержащуюся в втором источнике 16 жидкости, вызывая резкое понижение температуры за счет испарения.

Возобновление впрыскивания жидкости в трубу 3 приводит к восстановлению условий стационарного режима, и газы снова доводятся до температуры около 170°С-240°С.

Второй вариант осуществления изобретения теперь описывается со ссылкой на Фиг. 3 и 4. Только моменты, в которых второй вариант осуществления отличается от первого, подробно описываются здесь ниже.

Элементы, которые являются идентичными или выполняют одинаковые функции, обозначаются одинаковыми ссылочными позициями в обоих вариантах осуществления.

Средство 17 подачи аварийного потока жидкости в трубу 3 выброса из второго источника 16 жидкости во втором варианте осуществления содержит повышающую давление трубу 29 из резервуара 16, электромагнитный клапан 30, установленный в трубку 29, соединительную трубку 38, подсоединяющую резервуар 16 к клапанному элементу 37, и трубку 31 впрыска, подсоединяющую клапанный элемент 37 ко второму впускному отверстию 32 жидкости трубы 3 выброса.

Трубка 29 соединяет выпуск вентилятора 18 со сводом резервуара 16. Таким образом, выше по потоку конец трубки 29 соединен с выпускным отверстием 19 для выходящего потока вентилятора. Ниже по потоку конец трубки 29 открывается в свод резервуара 16.

Электромагнитный клапан 30 является двухпозиционным клапаном, управляемым компьютером 25. Он может позволить или предотвратить циркуляцию воздуха от выпуска вентилятор на свод резервуара 16.

В этом втором варианте осуществления резервуар 16 является герметичным резервуаром. Он содержит, например, чан 33, открытый в верхней части, и крышку 34 для закрытия чана 33. Между крышкой и чаном предусмотрены уплотнительные средства, предоставляемые для того, чтобы предотвратить утечку воздуха, когда резервуар 16 находится под давлением, по меньшей мере, равным давлению выпуска вентилятора 18. Труба 29 крепится к крышке 34. Например, конец трубы 29 приварен к крышке 34.

Выше по потоку конец соединительной трубки 38 проходит сквозь крышку 34 и погружается в воду, содержащуюся в резервуаре 16. Уплотнение образовано между трубкой 38 и крышкой 34. Это уплотнение производится, например, с помощью приваривания трубки 38 к крышке 34. Альтернативно, уплотнительную прокладку вставляют между трубкой 38 и крышкой 34.

Резервуар 16 частично заполняется водой, верхняя часть 35 резервуара, также известная как свод, которая обычно заполняется воздухом.

Второе впускное отверстие 32 для жидкости открывается в область узкого поперечного сечения R устройства V Вентури, близкую к первому впускному отверстию 9, причем область узкого поперечного сечения R позволяет всасывание потока дозируемой жидкости, поступающего из резервуара 16.

Теперь описывается работа устройства 1 для теплового туманообразования согласно второму варианту осуществления изобретения.

Запуск аналогичен запуску устройства согласно первому варианту осуществления изобретения за исключением того, что компьютер 25 приводит в действие электромагнитный клапан 30, чтобы закрыть повышающую давление трубу 29, и клапан 37, чтобы перекрыть соединительную трубку 38. Клапаны 30 и 37 остаются закрытыми во время нормальной работы устройства для туманообразования, другими словами, до тех пор, пока компьютер 25 не обнаружит, что температура, измеренная сенсорным датчиком 15, превышает заданное максимальное значение.

При этом когда компьютер 25 вместо этого обнаруживает, что температура, измеренная сенсорным датчиком 15, превышает указанное максимальное значение, он инициирует открытие электромагнитного клапана 30 и открытие клапана 37.

Свод 35 резервуара 16 затем соединяется с выпуском вентилятора 18. Таким образом, содержащаяся жидкость находится под давлением, так как давление, которое затем действует на свод 35, соответствует давлению выпуска вентилятора 18.

Вода, содержащаяся в резервуаре 16, вытесняется давлением в соединительную трубку 38 и трубку 31 впрыска. Эта вода вводится в трубу 3 через второе впускное отверстие жидкости 32.

Следует отметить, что давление воздуха внутри трубы 3 выброса ниже, чем давление воздуха на выпускном отверстии 19 выходящего потока вентилятора, в связи с потерей давления, которое происходит в нагревательном устройстве. Таким образом, давление на свод резервуара 16 больше, чем давление внутри трубы 3 выброса. Проходное сечение соединительной трубки 38 и, возможно, проходное сечение трубки 31 впрыска рассчитываются так, что эта разница в давлении делает возможным достаточный отток жидкости, с тем чтобы охладить поток горячего газа, поступающего в трубу 3.

В случае если температура, измеренная сенсорным датчиком 15, превышает заданную максимальную температуру, компьютер может также инициировать открытие клапана 37, сохраняя при этом электромагнитный клапан 30 закрытым, жидкость затем всасывается из резервуара 16 через трубки 38 и 31 с помощью эффекта Вентури, с тем чтобы уменьшить температуру на выпускном отверстии 12 для выброса.

Вариант варианта осуществления устройства для теплового туманообразования согласно изобретению теперь описывается со ссылкой на Фиг. 5. Только моменты, в которых этот вариант осуществления отличается от первого и второго вариантов осуществления, подробно описываются здесь ниже.

Элементы, которые являются идентичными или выполняют одинаковые функции, обозначаются одинаковыми ссылочными позициями в обоих вариантах осуществления.

Устройство V Вентури включает в себя область узкого поперечного сечения R, которая в выпускном отверстии имеет впускное отверстие 9а жидкости, к которому подсоединена всасывающая трубка 6 для жидкости, поступающей из резервуара 4.

Область узкого поперечного сечения R формируется из двух частей R1 и R2, часть R1, располагается выше по потоку относительно части R2 и имеет меньший диаметр, чем часть R2. В трубе 3 выброса предусмотрено впускное отверстие 9b жидкости для того, чтобы открываться в область узкого поперечного сечения R на уровне своей части R1. Впускное отверстие 9b жидкости в соответствии с необходимостью соединяется с трубкой для всасывания жидкости из резервуара 4 или жидкости из второго источника 16 жидкости.

Часть трубы 3 выброса, расположенная выше по потоку относительно устройства V Вентури, содержит впускное отверстие 9' жидкости. Впускное отверстие 9' жидкости позволяет, например, подсоединять впускную трубку для жидкости, поступающей, например, из резервуара 4, жидкости, которую вводят, например, с помощью насоса.

Участок с раструбом E содержит первую расходящуюся часть 13 и вторую расходящуюся часть 13', расположенную ниже по потоку от первой расходящейся части 13, температурный сенсорный датчик 15, расположенный на выпускном отверстии второй расходящейся части 13'.

Устройство 1 для теплового туманообразования, описанное выше, имеет много преимуществ.

Благодаря использованию эффекта Вентури для того, чтобы всасывать жидкость и вводить ее в трубу 3 выброса, устройство 1 для теплового туманообразования согласно изобретению не требует использования элемента дозирования жидкости, в частности насоса, как известно из уровня техники. Таким образом, изобретение позволяет избежать проблем, связанных с флуктуациями в потоке впрыснутой жидкости, увеличить надежность устройства и снизить затраты на конструктивное исполнение и обслуживание. Кроме того, всасывание жидкости с помощью эффекта Вентури позволяет получить оптимальную гомогенизацию жидкости, всасываемой в поток горячего газа, тем самым повышая качество оросительного тумана, полученного на выпускном отверстии трубы 3 выброса.

Участок с раструбом E, который имеет расходящуюся часть 13 с диаметром De в верхнем выпускном отверстии, имеющий диаметр Db на выпускном отверстии расходящейся части B устройства V Вентури, преимущественно позволяет снизить скорость жидкости, выходящей из устройства V Вентури. Таким образом, капли оросительного тумана большого размера, которые являются нежелательными для обработки тепловым туманообразованием, могут отделяться под действием силы тяжести с выпускного отверстия 12 трубы 3 выброса.

Устройство для теплового туманообразования может иметь несколько вариантов, в частности, такой как описан в патентной заявке FR 2938458.

Устройство реализует способ, включающий стадии, на которых создают поток горячего газа под давлением, впрыскивают из первого источника (4) жидкости дозированный поток жидкости в поток горячего газа под давлением путем всасывания жидкости с помощью устройства Вентури, имеющего область (R) с узким поперечным сечением, при помощи средства (5), содержащего всасывающую трубку (6), клапан (7) и отводную трубку (8). Всасывающая трубка (6) соединяет первое выпускное отверстие клапана (7) с впускным отверстием (9) жидкости, открытым в область (R) узкого поперечного сечения устройства Вентури. Отводная трубка (8) соединяет второе выпускное отверстие клапана с первым источником жидкости (4). Измеряют текущую температуру горячего газа и закрывают клапан (7) в случае, если измеренная температура ниже заданного значения. Изобретение обеспечивает повышение надежности и эффективности теплового туманообразования. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство (1) для горячего туманообразования с использованием жидкости, содержащее:
- узел (2) для производства потока горячего газа под давлением, имеющий, в частности, выпускное отверстие (10) для горячего газа,
- трубу (3) выброса, имеющую впускное отверстие для горячего газа, соединенное с выпускным отверстием (10) для горячего газа производящего узла (2), и выпускное отверстие (12) для выброса оросительного тумана,
- первый источник (4) жидкости,
- средство (5) для впрыскивания в трубу (3) выброса потока дозируемой жидкости из первого источника (4) жидкости, причем средство (5) для подачи потока дозируемой жидкости в трубу (3) выброса содержит всасывающую трубку (6), клапан (7) и отводную трубку (8),
отличающееся тем, что средство (5) для впрыскивания дозированного потока жидкости содержит устройство (V) Вентури, имеющее область (R) с узким поперечным сечением, так чтобы позволить всасывание потока дозируемой жидкости, причем всасывающая трубка (6) соединяет первое выпускное отверстие клапана (7) с впускным отверстием (9) жидкости, открытым в область (R) узкого поперечного сечения устройства (V) Вентури, причем отводная трубка (8) соединяет второе выпускное отверстие клапана с первым источником жидкости (4), при этом устройство для теплового туманообразования содержит дополнительно один температурный сенсорный датчик (15), выполненный с возможностью измерения текущей температуры газа в трубе (3) выброса, и компьютер (25), выполненный с возможностью сбора текущей температуры газа, измеряемой сенсорным датчиком (15), и автоматически закрывающий, по меньшей мере, частично, клапан (7), в случае если температура, измеряемая сенсорным датчиком (15), опускается ниже заданного значения температуры.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство (V) Вентури включает сходящуюся часть (А) выше по потоку относительно области (R) узкого поперечного сечения и расходящуюся часть (В) ниже по потоку от области (R) узкого поперечного сечения, если учесть направление течения потока горячего газа в трубу (3) выброса.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диаметр (D) трубы (3) выброса выше по потоку относительно устройства (V) Вентури составляет между 12 мм и 25 мм, предпочтительно между 15 мм и 20 мм и даже более предпочтительно между 16 мм и 18 мм и при этом диаметр (Dr) области (R) узкого поперечного сечения устройства (V) Вентури составляет между 1 мм и 20 мм.

4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что: узел (2) для производства потока горячего газа под давлением содержит вентилятор (18), обеспеченный отверстием для всасывания газа и выпускным отверстием (19) для выходного потока газа под давлением, и нагревательное устройство (11) для газа под давлением, имеющее впускное отверстие для холодного газа, соединенное с выпускным отверстием (19) для выходного потока вентилятора (18), и выпускное отверстие, представляющее собой выпускное отверстие (10) для горячего газа,
причем скорость потока от вентилятора (18) меняется между 20 Нм³/ч и 100 Нм³/ч, предпочтительно между 40 Нм³/ч и 70 Нм³/ч, например равна 60 Нм³/ч,
при этом вентилятор (18) имеет разность давлений между выпуском и всасыванием от 0,1·10⁵ Па до 1·10⁵ Па, предпочтительно от 0,2·10⁵ Па до 0,5·10⁵ Па, и
причем нагревательное устройство (11) нагревает поток газа при температуре между 400 и 700°C, предпочтительно между 450 и 650°C, предпочтительно между 500 и 600°C на входе в трубу (3) выброса.

5. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что компьютер (25) автоматически управляет по меньшей мере, частичным открытием клапана (7) соответственно, в случае если температура, измеряемая сенсорным датчиком (15), превышает заданное значение температуры.

6. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что труба (3) выброса имеет участок (Е) с раструбом ниже по потоку от устройства (V) Вентури, участок (Е) с раструбом включает расходящуюся часть (13), область (R) с узким поперечным сечением устройства (V) Вентури, имеющим диаметр (Dr) между 1 мм и 20 мм, причем расходящаяся часть (13) имеет диаметр (De) выпускного отверстия между 15 мм и 250 мм.

7. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что дополнительно содержит: сенсорный датчик (15) для обнаружения общего или частичного прерывания потока дозируемой жидкости, впрыскиваемой в трубу (3) выброса из первого источника (4) жидкости, второй источник жидкости (16), средство (17) для впрыскивания в трубу выброса аварийного потока жидкости из второго источника (16) жидкости, когда сенсорный датчик (15) обнаружит полное или частичное прерывание потока дозируемой жидкости, впрыскиваемой в трубу (3) выброса из первого источника жидкости (4), причем средство (17) содержит клапанный элемент, в частности двухпозиционный клапан, с функцией селективного подключения отверстия (9) для всасывания жидкости устройства (V) Вентури к второму источнику (16) жидкости.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что сенсорный датчик (15) является температурным сенсорным датчиком (15), подходящим для измерения текущей температуры газа в трубе (3) выброса ниже по потоку от впускного отверстия (9) жидкости и таким, что устройство содержит компьютер (25), подходящий для сбора текущей температуры газа, измеряемой сенсорным датчиком (15), и имеющий возможность сравнить эту текущую температуру с заданным максимальным значением и автоматически управлять клапанным элементом (7), по меньшей мере частично закрывать, когда температура, измеренная сенсорным датчиком (15), ниже заданной температуры, и открывать, по меньшей мере частично, когда температура, измеренная сенсорным датчиком (15), выше, чем заданная температура.

9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что второй источник (16) жидкости является, по существу, запечатанным резервуаром для воды, непроницаемым для воздуха, причем средство (17) для впрыскивания в трубу (3) выброса аварийного потока жидкости из второго источника (16) жидкости содержит трубку (29) под давлением, соединяющую выпускное отверстие (19) вентилятора (18) со сводом (35) второго источника (16) жидкости, и трубку (31) впрыска, соединяющую второй источник (16) жидкости с впускным отверстием (32) жидкости в устройство (V) Вентури трубы (3) выброса.

10. Способ теплового туманообразования с использованием жидкости, включающий в себя стадии, на которых:
- создают поток горячего газа под давлением,
- впрыскивают из первого источника (4) жидкости дозированный поток жидкости в поток горячего газа под давлением путем всасывания жидкости с помощью устройства (V) Вентури, имеющего область (R) с узким поперечным сечением, при помощи средства (5), содержащего всасывающую трубку (6), клапан (7) и отводную трубку (8), при этом всасывающая трубка (6) соединяет первое выпускное отверстие клапана (7) с впускным отверстием (9) жидкости, открытым в область (R) узкого поперечного сечения устройства (V) Вентури, причем отводная трубка (8) соединяет второе выпускное отверстие клапана с первым источником жидкости (4);
- измеряют текущую температуру горячего газа;
- закрывает, по меньшей мере, частично клапан (7), в случае если измеренная температура ниже заданного значения.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, дополнительно содержит этап открывания, по меньшей мере, частично клапана (7), в случае если измеренная температура выше заданного значения.