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Zerstäubungsvorrichtung zum Verteiten eines flüssigen oder gasförmigen
Stoffes in einem durch eine Hauptleitung strömenden Gas Die Erfindung betrifft Vorrichtungen
zum Verteilen eines flüssigen oder gasförmigen Stoffs in einem durch eine Hauptleitung
strömenden Gas.
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Erfindungsgemäß handelt es sich insbesondere um solche Vorrichtungen,
die eine Gasmasse möglichst gleichmäßig mit sehr feinen flüssigen oder gasförmigen
Teilchen durchsetzen soll, wobei es gleichgültig ist, ob die derart durchsetzte
Gasmasse später in diesem Zustande verwendet oder von den Flüssigkeitsteilchen wieder
befreit werden soll.
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Der erste Fall trifft beispielsweise auf IÇlimatisier oder Luftverbesserungsanlagen,
Vergaseranlagen od. dgl. zu, während für den zweiten Fall Gasreinigungsanlagen in
Frage kommen, die die Gase entweder von mitgeführten festen Teilchen oder von unerwünschten
und daher auszuscheidenden Bestandteilen befreien sollen.
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In diesem zweiten Falle wird bekanntlich die mit Flüssigkeitsteilchen
geschwängerte Gasmasse von letzteren in besonderen Apparaten, gewöhnlich in Zyklonen,
befreit.
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Bekannt sind bereits Vorrichtungen zum Verteilen der gasförmigen
oder flüssigen Charge, die aus mindestens einem rohrförmigen Hohlkörper bestehen,
der von dem flüssigen oder gasförmigen Stoff durchströmt wird und eine Reihe von
Verteilungslöchern aufweist, die in die erwähnte Hauptleitung in einer solchen Richtung
münden, daß der zu verteilende Stoff in der Ilaupileitung einen querverlaufenden
Schleier bildet Die Erfindung besteht nun im wesentlichen darin, daß sich die Verteilungsvorrichtung
aus einem Rohr mit mindestens einem Längsschlitz und einem an ldiesem Längsschlitz
anliegenden Kern oder Glied zusammensetzt, wobei zahlreiche, quer zum Längsschlitz
verlaufende feine Kanäle in einer oder beiden Berührungsflächen zwischen dem Rohr
und dem Kern vorgesehen sind, durch welche ein in das Rohr eingeführter Stoff bis
zu diesem Längsschlitz vordringt und aus diesem entweicht; Das den Längs schlitz
sperrende Glied kann dabei aus einem mit einer nutenförinigen Ausnehmung versehenen
Gewindebolzen oder aus einer Schraubenfeder bestehen, die mit dicht aneinanderliegenden
Schraubenwindungen längs des geschlitzten Rohrs in dieses eingeschoben ist. Letztere
Ausführungsart hat den besonderen Vorteil der Einfachheit.
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Eine derartige Vorrichtung bietet gegenüber den bekannten Bauarten
den Vorteil einer besseren Verteilung des flüssigen oder gasförmigen Zusatzstoffs
in der Gasmasse der Hauptleitung, wo der eintretende Zusatzstoff einen Schleier
von gewisser Mächtigkeit bildet und in bezug auf die Strömungsrichtung des Gases
unter einem beliebigen Winkel einströmen kann.
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.Die Bauart der erfindungsgemäßen Zerstäubungsvorrichtung ist einfach
und billig. Die Vorrichtung kann außerdem bequem gereinigt werden und sie gewährleistet
eine vollkommene, richtungs- und mengenmäßig regelbare Verteilung des Zusatzstoffs
im Gasstrom der Hauptleitung.
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Verschiedene Ausführungsarten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind
beispielsweise in der Zeichnung veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 eine. Zerstäubungsvorrichtung
im Schnitt entsprechend der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 eine Teilansicht im Schnitt
entsprechend der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 die T,eilansicht einer anderen Ausführungsart
des Gewindebolzens im Längsschnitt entsprechend der Linie III-III in Fig. 4, Fig.
4 einen Querschnitt entsprechend der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 eine weitere
Zerstäubungsvorrichtung.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 der Zerstäubungsvo rrichtung
ist ein rechteckiges Venturirohr 51 in der Zone der Einschnürung an seinen großen
Seiten unterbrochen, und an jeder dieser Seiten ist außen mittels Schweißnähten
53 je eine Muffe 54 angebracht, die sich derart über die ganze Länge der Unterbrechung
erstreckt, daß sie die Lücke in der
Wand des Venturirohrs ausfüllt.
Die Wandung dieser Muffe ist zwischen den beiden Schweißnähten 53 derart durchbrochen,
daß die Innenseite der Muffe mit der Innenseite des Venturirohrs in Verbindung bleibt.
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In jede Muffe ist ein Rohr 55 eingeschoben, das mit einem Längsschlitz
56 versehen ist, der sich über die ganze Länge der großen Seite des rechteckigen
Querschnitts des Venturirohrs erstreckt und dessen Ränder sich nach der Außenseite
des Rohrs hin aufweiten.
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Das Rohr 55 ragt mit beiden Enden aus der Muffe 54 heraus. Das eine
hervorstehende Ende des Rohrs 55 hat einen etwas kleineren Außendurchmesser und
ist mit einem Außengewinde versehen, so daß es sich in einen mit Anschlußstutzen
58 versehenen Speisebehälter 57 einschrauben läßt. Dieser Speisebehälter dient zur
Einführung der zu zerstäubenden Flüssigkeit.
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Eine die eine Seite des Speisebehälters absperrende Schraubkappe 59
gestattet die Zugänglichkeit des Behälterraums zwecks eventueller Reinigung desselben.
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Das andere vorstehende Ende des Rohrs 55 besitzt einen kleinen Wulst,
der außen und innen mit einem Gewinde versehen ist. Eine auf diesen Wulst aufgeschraubte
und am Ende der Muffe 54 abgestützte Mutter 60 hält den Speisebehälter 57 gegen
das abgekehrte Ende der Muffe 54 fest. In das Rohr 55 ist ein Gewindebolzen als
Kern 62 eingeschoben, dessen Außendurchmesser der lichten Weite des Rohrs entspricht,
mit Ausnahme eines etwas stärkeren Kopfendes 63, das in die Wulst des Rohrs 55 eingeschraubt
und mit Hilfe einer Gegenmutter 64 in jeder geeigneten Stellung festgelegt wird.
Der Gewindebolzen 62 besitzt eine nutenförmige Ausnehmung 65, die in den Speisebehälter
57 rnündet und die sich über den ganzen, am Längsschlitz 56 entlanglaufenden Teil
des Gewindebolzens 62 erstreckt.
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Der ,Gewindebolzen 62 ist in seiner nutenförmigen Ausnehmung 65 von
einem Gaszuführungsröhrchen 67 durchsetzt, das sich über die ganze Länge dieser
Ausnehmung erstreckt. Das im Gewindebolzen 62 steckende Ende des Gaszuführungsröhrch,ens
ist geschlossen, während das entgegengesetzte Ende über die Bolzenlänge hinaus den
- Speisebehälter 57 durchquert und mit einem Anschlußnippel 68 versehen ist, um
den AnschluB eines unter Druck stehenden Luft-oder Gaszuleitungsrohrs zu ermöglichen.
Im Gewindebolzen 62 ist das Gaszuführungsröhrchen 67 mit kleinen Löchern oder einem
Längsschlitz 69 versehen, der gegenüber dem Sohlitz-56 des - Außenrohrs 55 vefläuft
es .,Gewindebolzen 62 besitzt ebenfalls einen Längss'c'hlitz 70; der zwischen den
Längsschlitzen 69 und 5(5 verläuft. Das Gaszuführungsröhrchen 67 kann innerhalb
der nutenförnigenl A;usnehmung 65 des Ge windebolzens 62 frei gelagert sein, so
daß:es sich getrennt ausbauen-läßt, oder aber es ist, wie dargestellt, an den Gewindebolzen
62 %be'i' 71 -(Fig. i) beiderseits der Längsschlitze 69, 70 angeschweißt.
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Es leuchtet- ohne weiteres' ein, daß die über den Anschlußstutzen.58
in den Speisebehälter 57 einströmende Druckflüssigkeit in;'die nutenförmige Ausnehmung
65 gelangt, und von higraus durch die einzelnen Gänge des Gewindebolzens 62 strömt,
so- daß die Flüssigkeit in jedem einzelnen Gang eine- -Kreisbahn beschreibt und
bei jeder Kreuzung einer Gewindelücke mit dem Längsschlitz 56 durch diesen entweicht.
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Die Flüssigkeitszerstäubn"ng-' wird wesentlich verbessert durch die
gleichzeitige Einführung von Preßluft oder eines anderen unter Druck stehenden Gases
durch das Röhrchen 67 hindurch, welches über seinen dem Längsschlitz 70. des Gewindebolzens
62 gegenüberliegenden Långsschlitz 69 mit dem Längsschlitz
56 des Rohrs 55 in Verbindung
steht. Im Längsschlitz 56 bildet sich somit ein Flüssigkeitsluftgemisch.
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Durch mehr oder weniger weites Einschrauben des Rohrs 55 in den Speisebehälter
57 läßt sich der Längsschlitz 56 und damit die Richtung der Flüssigkeitsstrahlen
verstellen. Wird nämlich das Rohr 55 gegenüber dem Speisebehälter 57 etwas verdreht,
macht der Längsschlitz 56 die Drehung mit und infolgedessen ändert sich die Richtung
oder der Anstellwinkel des aus dem Längsschlitz 56 austretenden Flüssigkeitsstrahls.
Dabei kann das Rohr 55 derart eingestellt werden, daß die Flüssigkeitsstrahlen aus
dem Längsschlitz 56 in einer Richtung austreten, die eine der Bewegungsrichtung
des Gasstroms in dem Venturirohr entgegengesetzte Komponente aufweist. Diese Richtungsänderung
der Flüssigkeitsstrahlen kann auch, wenn kein Gaszuführungsröhrchen 67 vorhanden
oder, wenn ein solches innerhalb der nutenfölnnigen Ausnehmung 65 des Gewindebolzens
62 frei gelagert ist, durch eine Winkelverstellung dieser Ausnehmung 65 bzw. durch
Verdrehung des Gewindebolzens 62 im Rohr 55 gegenüber dem Längsschlitz 56 er-zieIt
werden. In diesem Falle schlägt jeder Flüssigkeitsstrahl eine Richtung ein, deren
Komponente nach jener Seite des Längsschlitzes 56 verläuft, wo die längsten Umfangskanäle
zwischen dem Schlitz 56 und der Ausnehmung 65 liege.
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Bei dieser äußerst einfachen Zerstäubungsvorricht,ung besteht keine
Gefahr einer Verstopfung. Erscheint in gewissen Fällen eine Reinigung unerläßlich,
dann braucht nur der Gewindebolzen 62 nach Herausschrauben -seines mit ihm verbundenen
Kopfendes 63 aus der Wulst aus dem Rohr 55 herausgeschoben zu werden, um dieses
reihigen zu können.
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Nach Fig. 3 und 4 der Zeichnung ist das eingesetzte Gaszuführungsröhrchen
67 durch einen in den Gewindebolzen 62 a gebohrten Kanal 67z ersetzt. Der Gewindebolzen
62 a läuft in einen zylindrischen Fortsatz 72 aus, der. nach Durchqueren des Speisebehälters
57 an der Außenseite des letzteren die Aufgabe des Gaszuführungsröhrchens 67 erfüllt.
In Abänderung gemälß-der beschriebenen-Darstellung kann der Längsschlitz 56 schraubenlinig
anstatt geradlinig verlaufen.
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Es können auch mehrere Längsschlitze 56 über den Umfang verteilt
sein; sofern keiner dieser Längsschlitze einen andern kreuzt.
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Nach der Ausführungsart gemäß Fig. 5 besitzt das im -Querschnitt
rechteckige Venturirohr 51 in der Ebene der Einschnürung zu beiden Seiten der großen
Flächen je -eine äußere Muffe 54a, deren Achse rechtwinklig zur Achse des-Venturirohrs
verläuft. Diese muffen stehen gegenüber jeder kleinen Seite des Venturirohrs -leicht
heraus und tragen an ihren Enden Flanschen 80, die -bei 81 an die kleinen Seiten
des Venturirohrs angeschweißt sind., Jede Muffe ist längs, der ganzen großen Seite
des Venturirohrs längs geschlitzt, so daß der Innenraum' di es er Muffe mit d,em
- Innenraum des Venturirohrs in Verbindung steht. Jede Muffe 54 a- ist von einem
Rohr 55 a durch setzt, das aus der Muffe an beiden Enden weit heraussieht und wie
diese mit einem Längsschlitz 56a versehen ist. In der Nähe eines seiner Enden trägt
das- Rohr- einen angeschweißten Flanschring84) mit dessen Hilfe es unter Zwischenschaltung
einer Dichtung 85 an seinem Ende gegen den benachbarten Flansch 8Q dieser Muffe
festgespannt wird. Auf -das andere Ende dieses Rohrs 55 a i eine an ihren beiden
Enden mit :Elanschen 88, 89 versehene Stützmuffe87 aufgeschoben, und auf das mit
Gewinde versehene Ende' 90 des Rohrs ist eine überwurfkappe 91 auch
-schraubbar,
die die Stutzmuffe87- unter Zwischen schaltung von Dichtungen 92 gegen die anschließende
WIuffe 54 a mit ihren Flanschen 80 und diese gegen den Ringflansch84 des Rohrs 55
a anpreßt. Im Rohr 55 a ist eine Schraubenfeder 93 angeordnet, deren Windungen so
dicht aneinanderhegen, daß sie sich fast berühren und deren Außendurchmesser im
we sentlichen der lichten Weite des Rohrs entspricht.
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Diese Schraubenfeder erstreckt sich über die Länge des Längsschlitzes
56 a hinaus, so daß die Verbindung zwischen dem Innern des Rohrs 55 a und dem Innern
des Venturirohrs nur durch den Abstand zwischen den einzelnen Windungen der Schraubenfeder
erfolgt Die Schraubenfeder 93 läuft an beiden Enden in zwei Haken aus, von denen
der eine an einem Querschnitt 95 des Rohrs angreift, der an diesem in der Nähe seines
den Ringflansch 84 tragenden Endes befestigt ist, während der andere Haken in eine
Ringschraube 97 eingehängt ist, die in einen Kopf 98 eingeschraubt ist, der im Rohr55a
verschiebbar gelagert ist und eine Dichtung 99 trägt, die am Kopf durch einen an
der Ringschraube 97 vorgesehenen Teller 100 festgehalten wird. Der Kopf 98 setzt
sich außerhalb des Rohrs 55 cd in einem axialen Schaft fort, der ungehindert durch
eine mittlere Bohrung der Überwurfkappe 91 führt und an seinem äußersten Ende mit
einem Handrad bzw. Griff 102 versehen ist. Das Ende des Schafts 101 ist mit einem
Gewinde versehen und trägt eine Mutter 103, die mittels einer Gegenmutter 105 auf
dem Schaft 101 in jeder beliebigen Stellung festlegbar ist. Es ist ohne weiteres
zu ersehen, daß die Verstellung der Mutter 103, die gegen die Uberwurfkappe 91 einen
Anschlag bildet, die Spannung der Feder 93 und folglich der Abstand zwischen den
einzelnen Federwindungen geändert werden kann. Damit läßt sich auch die Durchsatzmenge
der zerstäubten Flüssigkeit an der Einschnürung des Venturirohrs regeln. In das
entgegengesetzte Ende des Rohrs 55a mündet nur Rohr 107, das die zu zerstäubende
Flüssigkeit heranführt. Am selben Ende des Rohrs befindet sich die Zuleitung 108
für die Zerstäubungsluft.
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Diese Zuleitung besteht aus einem mit einem Längsschlitz 109 versehenen
Kupferrohr, das innerhalb der Schraubenfeder 93 verläuft.
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Diese Ausführungsart der Zerstäubungsvorrichtung bietet den besonderen
Vorteil, daß sich durch Ande rung der Federspannung, also des Abstands zwischen
den Federwindungen, die Abgabemenge an zerstäubter Flüssigkeit leicht regeln läßt.
Ferner besteht die Möglichkeit, mit Hilfe des Griffs 102 die Feder von Hand aus
dem Rohr herauszuziehen, so daß die Innenseite des Rohrs gereinigt werden kann.
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PATENTANSPRUCRE 1. Zerstäubungsvorrichtung zum Verteilen eines flüssigen
oder gasförmigen Stoffes in einem durch eine Hauptleitung strömenden Gas mit mindestens
einem rohrförmigen Hohlkörper, der von dem flüssigen oder gasförmigen Stoff durchströmt
wird und eine Reihe von Verteilungslöchern aufweist, die in die erwähnte Hauptleitung
in einer solchen Richtung münden, daß der zu verteilende Stoff in der Hauptleitung
einen querverlaufenden Schleier bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper
(51) von einer geschlitzten Muffe (54 bzw. 54cd) umgeben ist und sich aus einem
Rohr (55 - Fig. 1 und 2) mit mindestens einem Längs schlitz (56 -Fig. 1 und 2) und
einem an diesem Längsschlitz anliegenden Kern oder Glied (62 bzw. 93) zusam-
mensetzt,
wobei zahlreiche quer' zum Längsschlitz (56) verlaufende feine, Kanäle in einer
oder beiden Berührungsflächen zwischen dem Rohr (55) und dem Kern (62) vorgesehen
sind, durch welche ein in das Rohr (55) eingeführter Stoff bis zu diesem Längsschlitz
(56) vordringt und aus diesem entweicht.