DD258187A1

DD258187A1 - TWO-PIECE TO SPRAY A SUSPENSION

Info

Publication number: DD258187A1
Application number: DD30035587A
Authority: DD
Inventors: Franz Baltzer; Reinhard Boeber; Bernd Eichhorn; Karlheinz Herdt; Volker Herrmann; Horst Jueptner; Wolfgang Liebisch; Bernhard Wand
Original assignee: Glasindustrie Waermetech Inst
Priority date: 1987-03-02
Filing date: 1987-03-02
Publication date: 1988-07-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zweistoffduese zum Verspruehen einer Suspension, vorzugsweise einer dosiert, drucklos zugefuehrten Glasgemenge-Wasser-Suspension bei der Wirbelschichtgranulierung, mit konzentrisch ineinander angeordneten rohrfoermigen Koerpern, von denen der innere die Suspension zufuehrt, und mit einer Luftverdrallung. Das luftfuehrende Rohr ist austrittsseitig verschlossen; zwischen ihm und dem inneren Rohr ist ein Zwischenrohr angeordnet, das einen vorn offenen Verdrallungsraum bildet. Das Zwischenrohr weist radiale Bohrungen bestimmten Durchmessers in mindestens zwei Ebenen auf, deren untere einen Abstand zum Duesenaustritt vom mindestens dreifachen Bohrungsdurchmesser hat. Das innere Rohr endet um einen Betrag, der seinem Innendurchmesser entspricht, vor oder hinter dem Duesenaustritt. Sein Innendurchmesser verhaelt sich zu dem des Zwischenrohres wie 1:2,5 bis 1:5. Die Suspension wird mit einem Druck 10 kPa in einem Spruehkegelwinkel von 90 verteilt. FigurThe invention relates to a Zweistoffduese for spraying a suspension, preferably a metered, fed without pressure Glasgemenge-water suspension in the fluidized bed granulation, with concentrically arranged rohrfoermigen bodies, of which the inner zuführt the suspension, and with a Luftverdrallung. The air-conducting pipe is closed on the outlet side; between it and the inner tube, an intermediate tube is arranged, which forms a front open Verdrallungsraum. The intermediate tube has radial bores of a specific diameter in at least two planes, the lower of which has a distance to the nozzle outlet of at least three times the bore diameter. The inner tube ends by an amount that corresponds to its inner diameter, before or after the Duesenaustritt. Its inner diameter behaves to that of the intermediate tube such as 1: 2.5 to 1: 5. The suspension is distributed at a pressure of 10 kPa at a spray angle of 90. figure

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Zweistoffdüse zum Versprühen einer Suspension, vorzugsweise einer dosiert, drucklos zugeführten Glasmenge-Wasser-Suspension bei der Wirbelschichtgranulierung, mit konzentrisch ineinander angeordneten, rohrförmigen Körpern, von denen der innere die Suspension zuführt und mit einer Luftverdrallung.The invention relates to a two-fluid nozzle for spraying a suspension, preferably a metered, pressureless supplied glass-water suspension in the fluidized bed granulation, with concentrically arranged one inside, tubular bodies, of which the inner feeds the suspension and with a Luftverdrallung.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Beim Granulieren von Gemenge für die Glasherstellung im Wirbelschichtverfahren wird die Gemenge-Wasser-Suspension in die Wirbelschicht fein und möglichst gleichmäßig über eine große Fläche verteilt eingesprüht.When granulating mixtures for glass production in the fluidized bed process, the batch-water suspension is sprayed into the fluidized bed finely and as evenly as possible over a large area.

Es ist bekannt, eine solche Suspension unter hohem Druck durch eine entsprechend gestaltete, z. B. einen Dralleinsatz enthaltende Düse zu drücken. An dem Druckerzeuger und der Düse tritt hierbei ein unverhältnismäßig hoher Verschleiß auf.It is known that such a suspension under high pressure by a suitably designed, z. B. to press a swirl insert containing nozzle. At the pressure generator and the nozzle occurs here a disproportionately high wear.

Korngrößenschwankungen der Gemengebestandteile führen zu Störungen durch Verstopfen der engen Düsenöffnung.Grain size fluctuations of the batch components lead to disturbances due to clogging of the narrow nozzle opening.

Zum Versprühen von Feststoff-Wasser-Suspension sind daher auch Zweistoff-Injektionsdüsen in Gebrauch. So ist vorgeschlagen worden, eine axiale Zweistoffeindüsung vorzunehmen, wobei zwei Rohre konzentrisch angeordnet sind. Im inneren Rohr wird die Gemenge-Wasser-Suspension über eine vorgeschaltete Dosiereinrichtung zumeist drucklos zugeführt.For spraying solid-water suspension, therefore, two-component injection nozzles are in use. So it has been proposed to make an axial Zweistoffeindüsung, wherein two tubes are arranged concentrically. In the inner tube, the mixture-water suspension is fed via an upstream metering device usually without pressure.

Die Luft mit einem Druck > 5OkPa durchströmt im äußeren Rohr einen nahe der Düsenöffnung gelegenen Verdrallungseinsatz mit schräg zur Achse angeordneten Schlitzen. Innen-und Außenrohr verlaufen vorn kegelförmig und bilden einenThe air with a pressure> 5OkPa flows in the outer tube a Verdrallungseinsatz located near the nozzle opening with slits arranged obliquely to the axis. Inner and outer tubes are tapered at the front and form a

Luftaustrittsspalt. . ·Air outlet gap. , ·

Bei dem aus DE-OS 2005972 bekannten Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung zum Zerstäuben von z. B. Suspensionen, wird das Zerstäubungshilfsmedium ebenfalls im äußeren von zwei konzentrischen Rohren zugeführt und durchströmt vor dem kegelförmigen Düsenaustritt mit Austrittsspalt einen zwischen beiden Rohren angeordneten Drallerzeuger. Stromauf vordem Drallerzeuger sind vor diesem im Innenrohr schräg und tangential Bohrungen angebracht, durch die 10% bis 80% des Gesamtstromes des Zerstäubungshilfsmediums in das innere Rohr und somit in die zu zerstäubende Suspension eintritt.In the known from DE-OS 2005972 and the associated apparatus for atomizing z. As suspensions, the Zerstäubungshilfsmedium is also supplied in the outer of two concentric tubes and flows through the cone-shaped nozzle outlet with exit gap arranged between two tubes swirl generator. Upstream of the vortex generator, oblique and tangential bores are provided in front of the latter in the inner tube, through which 10% to 80% of the total flow of the atomizing auxiliary medium enters the inner tube and thus into the suspension to be atomized.

Mit solchen Düsen wird nur ein Sprühkegel bis etwa 60° erreicht, was ihre Wirksamkeit beim Wirbelschichtgranulieren verringert.With such nozzles, only a spray cone is achieved up to about 60 °, which reduces their effectiveness in fluidized bed granulation.

Die Wirkung ist stark von den Fertigungstoleranzen der Düsenteile abhängig.The effect is highly dependent on the manufacturing tolerances of the nozzle parts.

Als Nachteil erweist sich hierbei ferner der erforderliche hohe Druck der Luft zwischen 50 kPa bis 500 kPa.The disadvantage also proves to be the required high pressure of the air between 50 kPa to 500 kPa.

Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, den Herstellungsaufwand für eine Zweistoffdüse zum Versprühen einer Feststoff-Wasser-Suspension zu verringern und die Wirksamkeit der Düse bei gleichzeitiger Verminderung des erforderlichen Druckes der Luft zu vergrößern.It is the object of the invention to reduce the production cost of a two-fluid nozzle for spraying a solid-water suspension and to increase the efficiency of the nozzle while reducing the required pressure of the air.

Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zweistoffdüse zum vorzugsweisen Versprühen einer Glasgemenge-Wasser-Suspension konstruktiv zu vereinfachen und so zu gestalten, daß durch die Verdrallung der um das innere Rohr strömenden Luft — welches die Suspension führt — mit relativ niedrigem Druck der Luft eine Vergrößerung des Sprühkegelwinkels erreicht wird.The object of the invention is to constructively simplify a two-fluid nozzle for preferentially spraying a glass batch-water suspension and to make so that by the twisting of the air flowing around the inner tube - which leads to the suspension - with relatively low pressure of the air Magnification of the spray cone angle is achieved.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der äußere rohrförmige Körper am austrittseitigen Ende verschlossen ist und sich im Düsenkopf zwischen ihm und dem inneren rohrförmigen Körper ein mit Bohrungen versehenes Zwischenrohr befindet. Dieses Zwischenrohr bildet einen austrittseitig offenen Verdrallungsraum. Die Bohrungen besitzen einen Durchmesser von der Breite des Ringspaltes des Verdrallungsraumes und sind radial zu diesem in mindestens zwei Querschnittsebenen angebracht. Die stromab gelegene Ebene hat einen Abstand zum Düsenaustritt von mindestens dem Dreifachen des Durchmessers der Bohrungen. Der innere rohrförmige Körper endet in einem Bereich vor oder hinter dem austrittseitigen Ende des Zwischenrohres, der seinem Innendurchmesser entspricht. Der Innendurchmesser des inneren rohrförmigen Körpers verhält sich zum Innendurchmesser des Zwischenrohres wie 1:2,5 bis 1:5, vorzugsweise 1:3,3.The object is achieved in that the outer tubular body is closed at the outlet end and is located in the nozzle head between it and the inner tubular body provided with a bore intermediate tube. This intermediate tube forms an outlet side open Verdrallungsraum. The holes have a diameter of the width of the annular gap of the Verdrallungsraumes and are mounted radially thereto in at least two cross-sectional planes. The downstream level has a distance to the nozzle outlet of at least three times the diameter of the holes. The inner tubular body terminates in a region in front of or behind the outlet end of the intermediate tube, which corresponds to its inner diameter. The inner diameter of the inner tubular body is related to the inner diameter of the intermediate tube such as 1: 2.5 to 1: 5, preferably 1: 3.3.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung entspricht der Abstand der Bohrungsebenen zueinander dem 1,5- bis 3fachen des Durchmessers der Bohrungen. Der Druck der zugeführten Luft ist gleich oder kleiner 1OkPa.According to further features of the invention, the distance between the bore planes corresponds to one another 1.5 to 3 times the diameter of the holes. The pressure of the supplied air is equal to or less than 10 kPa.

embodiment

Die Erfindung wird anhand der schematischen Darstellung des vorderen Teils einer Zweistoffdüse zum Versprühen einer Glasgemenge-Wasser-Suspension bei derWirbelschichtgranulierung beispielsweise erläutert.The invention will be explained with reference to the schematic representation of the front part of a two-fluid nozzle for spraying a glass batch-water suspension in the fluidized-bed granulation, for example.

Die Zweistoffdüse setzt sich in ihrem vorderen Teil aus dem inneren rohrförmigen Körper 1,dem äußeren rohrförmigen Körper 2—in der schematischen Darstellung als Rohre ausgebildet—sowie dem Zwischenrohr 3 zusammen und wird in ihrem hinteren Teil durch Konstruktionselemente zum Zusammenbau, Abdichten und Anschließen der beiden Medien ergänzt.The two-fluid nozzle is composed in its front part of the inner tubular body 1, the outer tubular body 2 in the schematic representation as tubes and the intermediate tube 3 and is in its rear part by construction elements for assembling, sealing and connecting the two Media supplemented.

Dem inneren rohrförmigen Körper 1 wird die homogenisierte Suspension unter Schwerkrafteinfluß dosiert zugeführt. Der Innendurchmesser kann bei der erfindungsgemäßen Zweistoffdüse durchgängig relativ weit gewählt werden und ist größerThe inner tubular body 1, the homogenized suspension is fed dosed under the influence of gravity. The inner diameter can be consistently selected relatively wide in the two-fluid nozzle according to the invention and is larger

Verstopfungen durch grobe Gemengebestandteile werden somit weitgehend vermieden.Blockages caused by coarse batch components are thus largely avoided.

Das austrittseitige Ende des äußeren rohrförmigen Körpers 2, in dem die Druckluft zugeführt wird, ist verschlossen. Die Luft gelangt durch Bohrungen 4 im Zwischenrohr 3 in den austrittseitig offenen Verdrallungsraum 5. Das Zwischenrohr 3 ist im Düsenkopf zwischen den rohrförmigen Körpern 1; 2 angeordnet. Die Bohrungen 4 besitzen einen Durchmesser, der der Breite des Ringspaltes des Verdrallungsraumes 5 entspricht. Sie sind tangential zum Verdrallungsraum 5, vorzugsweise gleichmäßig am Umfang verteilt, angebracht. Die Anzahl der Bohrungen 4 in den Ebenen kann unterschiedlich gewählt sein; sie liegt zwischen drei und sechs Bohrungen 4 und beträgt bevorzugt sechs.The downstream end of the outer tubular body 2, in which the compressed air is supplied, is closed. The air passes through holes 4 in the intermediate tube 3 in the outlet side open convoy 5. The intermediate tube 3 is in the nozzle head between the tubular bodies 1; 2 arranged. The holes 4 have a diameter corresponding to the width of the annular gap of the Verdrallungsraumes 5. They are tangential to the baffle 5, preferably evenly distributed around the circumference attached. The number of holes 4 in the planes can be chosen differently; it lies between three and six holes 4 and is preferably six.

Die stromab gelegene Ebene der Bohrungen 4 hat zum Düsenaustritt 6 einen Mindestabstand, der dem Dreifachen des Bohrungsdurchmessers entspricht. Der Abstand weiterer Ebenen vergrößert sich zum Düsenaustritt 6 um jeweils den 1,5- bis 3fachen Bohrungsdurchmesser.The downstream level of the holes 4 has the nozzle outlet 6 a minimum distance corresponding to three times the bore diameter. The distance between other planes increases to the nozzle exit 6 by 1.5 to 3 times the bore diameter.

Der innere rohrförmige Körper 1 endet um einen Betrag, der seinem Innendurchmesser entspricht, vor oder hinter dem Düsenaustritt 6, der vom austrittseitigen Ende des Zwischenrohres 3 gebildet wird. Die Innendurchmesser dieser beiden Bauteile verhalten sich wie 1:2,5 bis 1:5, vorzugsweise aber 1:3,3, so daß dem Mindestdurchmesser des inneren rohrförmigen Körpers 1 von 3 mm ein Innendurchmesser des Zwischenrohres 3 von 10 mm zugeordnet ist. Dieses Verhältnis und der Abstand des inneren rohrförmigen Körpers 1 zum Düsenaustritt 6 bestimmt sich aus der Zusammensetzung und dem Sprühverhaltender Suspension.The inner tubular body 1 ends by an amount corresponding to its inner diameter, in front of or behind the nozzle outlet 6, which is formed from the outlet end of the intermediate tube 3. The inner diameter of these two components behave as 1: 2.5 to 1: 5, but preferably 1: 3.3, so that the minimum diameter of the inner tubular body 1 of 3 mm, an inner diameter of the intermediate tube 3 is assigned by 10 mm. This ratio and the distance of the inner tubular body 1 to the nozzle outlet 6 is determined by the composition and the spray behavior of the suspension.

Die radialen Bohrungen 4 erteilen der Luft einen Drallimpuls. Das wird unterstützt durch die Anordnung der Bohrungen 4 in mindestens zwei Ebenen und die wirksame Länge des Zwischenrohres 3. Beim Austritt aus der Düse fächert sich die verdrallte Luft auf. Am Düsenaustritt 6 wird ein Unterdruck erzeugt, durch den die austretende Suspension mitgerissen und über eine darunterliegende kreisförmige Fläche fein und gleichmäßig verteilt wird.The radial bores 4 impart a swirl impulse to the air. This is supported by the arrangement of the holes 4 in at least two levels and the effective length of the intermediate tube 3. When exiting the nozzle fanned out the twisted air. At the nozzle outlet 6, a negative pressure is generated, is entrained by the exiting suspension and is finely and evenly distributed over an underlying circular surface.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Zweistoffdüse ist es, daß dieser Effekt bei dem vergleichsweisen geringen Druck der Luft von gleich oder kleiner 1OkPa erreicht wird und der Sprühwinkel dabei > 90° beträgt.The particular advantage of the two-fluid nozzle according to the invention is that this effect is achieved at the comparatively low pressure of the air equal to or less than 1OkPa and the spray angle is> 90 °.

Der Aufbau der Zweistoffdüse ist unkompliziert und stellt keine besonderen Anforderungen an die Bauteile und ihre Justierung.The construction of the two-fluid nozzle is uncomplicated and makes no special demands on the components and their adjustment.

Claims

1. two-fluid nozzle for spraying a suspension, preferably a metered, fed without pressure glass batch-water suspension in the fluidized bed granulation, with concentric nested, tubular bodies, of which the inner feeds the suspension and with a Luftverdrallung, characterized in that at the outlet end the outer tubular body 2 is closed and in the nozzle head between him and the inner tubular body 1 is provided with holes 4 intermediate tube 3, which forms a discharge side open 5 Verdrallungsraum that the same diameter as the width of the annular gap of the Verdrallungsraumes 5 having Holes 4 are mounted radially to the Verdrallungsraum 5 in at least two cross-sectional planes, of which the downstream has a distance from the nozzle outlet 6 of at least three times the diameter of the holes 4, that the inner tubular body 1 in a region, d it corresponds to its inner diameter, before or behind the outlet end of the intermediate tube 3 ends, and that the inner diameter of the inner tubular body 1 to the inner diameter of the intermediate tube 3 as 1: 2.5 to 1: 5, preferably 1: 3.3, behaves ,

2. two-fluid nozzle according to claim 1, characterized in that the distance between the bore planes to each other corresponds to 1.5 to 3 times the diameter of the holes 4.

3. two-fluid nozzle according to claim 1 and 2, characterized in that the pressure of the supplied air is equal to or less than 1OkPa.