DE102014003877A1

DE102014003877A1 - Verfahren und Vorrichtung zur on-line-Reinigung von Zweistoffdüsen

Info

Publication number: DE102014003877A1
Application number: DE102014003877.7A
Authority: DE
Inventors: Dieter Wurz; Stefan Hartig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2014-03-19
Publication date: 2015-09-24

Abstract

Für die Erzeugung eines möglichst feinen Tropfenspektrums werden Hochdruck- oder Zweistoffdüsen eingesetzt. Ein bei allen Sprühsystemen auftretendes Problem ist die Neigung zu Feststoffablagerungen in der Flüssigkeitszuleitung, im Inneren der Düsen sowie an der Düsenmündung. Dies kann zu einer erheblichen Beeinträchtigung der Zerstäubung führen. Der sichere Betrieb von Zerstäubungssystemen erfordert daher in vielen Fällen einen häufigen Ausbau der Düsenlanzen; denn nur auf diese Weise sind nach dem Stand der Technik bei den meisten Sprühsystemen die Düsen und die Düsenlanzen für Reinigungsarbeiten zugänglich. Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Vermeidung von Ablagerungen im Bereich der Düsenmündung bzw. zur Reinigung der Düsen ohne Ausbau der Düsenlanzen.

Description

Stand der Technik
In der Verfahrenstechnik, insbesondere bei Rauchgasreinigungsverfahren, werden häufig Düsen eingesetzt, die eine sehr feine Zerstäubung der Flüssigkeit im Gasraum ermöglichen. Neben Hochdruckeinstoffdüsen kommen auch zunehmend Zweistoffdüsen mit Innenmischung zum Einsatz. Bei diesen wird die Flüssigkeit unter Zuhilfenahme eines Druckgases, z. B. von Druckluft oder Dampf, bei mäßigen Drücken bis ca. 6 bar zerstäubt.
1 zeigt schematisch den Aufbau einer derartigen Zweistoffdüse 11 nach dem Stand der Technik, wie er z. B. in der EP 1 890 823 B1 beschrieben ist. Details des Mündungsabschnitts einer derartigen Düse sind in 2 dargestellt. Die zu zerstäubende Flüssigkeit 1 wird über ein Rohr 2 und eine Engstelle 3 in die Mischkammer 4 der weitgehend zentrisch symmetrischen Zweistoffdüse 11 eingeleitet, Mittelachse 46. Ein Teilstrom 12.1 der Druckluft 12 wird als gasförmiges Zerstäubungshilfsmittel, in aller Regel ist es Druckluft, über Bohrungen 5 aus einem Ringraum 13 in die Mischkammer 4 eingepresst. Zum Austritt hin weist die Mischkammer zunächst einen konvergenten Abschnitt 6 und nach dem Passieren einer Engstelle 7 bei vielen Düsen einen divergenten Austrittsabschnitt 8 auf. Gelegentlich wird der Austrittsabschnitt 8 auch zylindrisch mit konstantem Durchmesser ausgeführt. Über die Düsenmündung 9 verlässt das Zweistoffgemisch 10 aus gasförmigem Zerstäubungshilfsmittel 12 und Tropfen 14 mit relativ hoher Geschwindigkeit die Zweistoffdüse und dringt in den von einem meist heißen Gas 24 durchströmten Raum 15 ein. In der Mischkammer 4 sowie in den Austrittsabschnitten 7 und 8 bilden sich auf den Wänden Flüssigkeitsfilme 16, die von der Strömung des Zerstäubungshilfsmittels zur Mündung 9 der Zweistoffdüse getrieben werden. Während die Tropfen 14.1, die im freien Flug aus der Mischkammer kommend die Düsenmündung passieren bei entsprechenden Betriebsdaten der Düse sehr klein sind, bilden die aus dem Flüssigkeitsfilm 16 an der Düsenmündung entstehenden Tropfen 14.2 die Fraktion großer Rand- oder Sekundärtropfen. Die Bildung großer Randtropfen 14.2 lässt sich durch die sogenannte Ringspalt-Sekundär-Zerstäubung unterbinden. Zu diesem Zweck ist ein Ringspalt 17 vorgesehen, vergleiche auch 2, der die Düsenmündung 9 in der Austrittsebene umschließt. Aus diesem Ringspalt 17 wird ein Teilstrom 12.2 der Druckluft 12 mit hoher Geschwindigkeit als Ringspaltluftjet 19 ausgeblasen. Somit wird der Flüssigkeitsfilm 16 sowohl auf der Seite der Zweiphasenströmung 10 im Austrittsteil 8 als auch auf der Seite der aus dem Ringspalt 17 mit hoher Geschwindigkeit austretenden Druckluftjet 19 mit hohen Scherkräften beaufschlagt. Dadurch wird der Film zu dünnen Lamellen auseinandergezogen, die nachfolgend in sehr kleine Tropfen zerfallen. Die Ringspaltluft kann über Bohrungen 20 aus dem Ringraum 13 abgezweigt werden. Sie kann nach dem Stand der Technik jedoch auch über eine hier nicht dargestellte getrennte Leitung dem Ringspalt zugeführt werden. Bei der in 1 dargestellten Zweistoffdüse ist ferner eine Schleierluftdüse 21 vorgesehen. Über diese Schleierluftdüse wird Schleierluft als Schleierdruckluftjet mit einem geringen Druck von ca. 0,02–0,04 bar ausgeblasen. Die ringförmig um die zu zerstäubende, meist kalte Flüssigkeit gelegten Druckluft- und Schleierluftringräume wirken als thermische Isolation, sodass die kalte Flüssigkeit im Zentrum des Zerstäubungssystems keine Abkühlung der Außenhaut der Zerstäubungslanze bewirken kann. Das die Schleierluft führende Außenrohr 23 der Düsenlanze heizt sich jedoch durch die Umströmung mit heißem Rauchgas 24 auf; dadurch wird eine Kondensation von Rauchgasinhaltsstoffen, insbesondere von SO₃ als H₂SO₄ sowie eine Inkrustierung durch Einbindung von Flugstäuben an der Außenhaut 23.1 der Düsenlanze unterbunden.
Der Erfinder hat in mehreren früheren Patentanmeldungen Maßnahmen zur Optimierung der Zerstäubung bei Zweistoffdüsen sowie zur Reinigung derartiger Zerstäubungssysteme beschrieben. Einleitend soll hier darauf hingewiesen werden, dass die Reinigung der für die Zerstäubung relevanten Abschnitte einer Düse primär dem Ziel einer möglichst feinen Zerstäubung der Flüssigkeit bei einem geringen Eigenenergieverbrauch dient. Reinigung und Zerstäubung sind hier somit zwangsläufig miteinander verknüpft. Als Patentschriften sind hier insbesondere das Patent US 8,028,934 B2 zur Ringspaltzerstäubung bei Zweistoffdüsen sowie die Europäische Patentschrift EP 1 890 823 B1 zur Reinigung von Sprühdüsen während des Sprühbetriebes zu benennen, auch als Online-Reinigung bezeichnet. Die in diesen Patenten vorgeschlagenen Maßnahmen haben sich im Langzeitbetrieb bewährt. Allerdings sind die zur Online-Reinigung erforderlichen Zusatzapparaturen kostenaufwändig und ferner ist auch der Eigenenergiebedarf für die Ringspaltzerstäubung bisher derart hoch, dass der Einsatz daran zu scheitern droht. Ein weiteres Problem besteht darin, dass der Ringspalt 17, der die Düsenmündung umschließt, 1 u. 2, bei den bisherigen Konzepten zur Ringspaltzerstäubung sehr schmal ausgeführt werden musste, um bei dem derzeit noch erforderlichen hohen Druck der Ringspaltluft den Volumenstrom und somit den Energiebedarf für die Bereitstellung der Druckluft in vertretbaren Grenzen zu halten. Bei einer geringen Ringspaltweite von z. B. 1 mm besteht jedoch erfahrungsgemäß das Risiko, dass es zu einer Überbrückung des Ringspalts durch Belagsbildung an der Düsenmündung kommt, 2. Die sich hier bildenden Beläge 25 bestehen vor allem aus dem Abdampfrückstand der zu zerstäubenden Flüssigkeit, aber gelegentlich auch aus Staubpartikeln, die im Rauchgas enthalten sind und die in Flüssigkeitsfilme auf den Wänden im Bereich der Düsenmündung eingebunden werden. Derartige Beläge an der Düsenmündung bewirken eine dramatische Beeinträchtigung der Zerstäubung, weil die Flüssigkeitsfilme 16 dann bis zur Kuppe des Belags 25 gelangen und weil sich dann hier sehr große Sekundärtropfen 26 ablösen. Um diese Belagsbildung zu verhindern, wird gelegentlich auch der Ringspaltluft von Zeit zu Zeit eine Reinigungsflüssigkeit beigemischt. Während der Reinigung des Ringspalts durch Flüssigkeitszufuhr ist die Tropfengrößenverteilung zu etwas größeren Tropfendurchmessern verschoben. Somit besteht ein großes Interesse daran, die Belagsbildung am Ringspalt auf eine die Zerstäubung nicht störende Weise zu verhindern.
Bisher ist man häufig davon ausgegangen, dass es für die Zerstäubung vorteilhaft sei, den Austrittsabschnitt der Zweistoffdüse in einem an die Mischkammer angrenzenden ersten konvergenten Abschnitt 6 und mit einem sich an die Engstelle 7 am Austritt der Mischkammer anschließenden divergenten zweiten Abschnitt 8 als Lavaldüse zu gestalten, wie dies in 1 dargestellt ist. In der Lavaldüse sollte dann bei überkritischem Druckverhältnis Überschallgeschwindigkeit im divergenten Austrittsabschnitt herrschen. Dies ist im Hinblick auf die Erzeugung eines feinen Tropfenspektrums 14.1 im Kern des Sprühstrahls auch tatsächlich vorteilhaft; allerdings muss man sich dann mit einem sehr großen Druckluft- bzw. Eigenenergieverbrauch abfinden. Sehr wichtig ist dabei jedoch, dass der divergente 2. Abschnitt 8 des Mündungsbereiches der Zweistoffdüse keinen zu großen Öffnungswinkel β aufweist. Bei einem zu großen Öffnungswinkel β funktioniert die konvergent-divergent-Düse nicht, oder jedenfalls nicht bis zur Mündung hin als Lavaldüse. Vielmehr bildet sich dann im divergenten Abschnitt ein Verdichtungsstoß 27 aus, in welchem die Überschallströmung 28 in eine Unterschallströmung 29 übergeht. Dies ist in 2 schematisch dargestellt. Der Nachteil eines Unterschalldiffusors liegt darin, dass die von der Strömung auf die Wand ausgeübte Wandschubspannung in Strömungsrichtig stark abnimmt. Folglich ist stromab des Verdichtungsstoßes 28 im divergenten 2. Abschnitt mit einer geringen Wandschubspannung zu rechnen. Dies gilt insbesondere auch noch für den mündungsnahen Bereich. Daraus resultieren erhebliche Nachteile. Zunächst ist zu beachten, dass die Neigung zur Belagsbildung bei einer geringen Wandschubspannung deutlich erhöht ist. Ferner ist auch die Zerstäubung beeinträchtigt, wie nachfolgend erläutert wird. Im Austrittsteil einer derartigen Zweistoffdüse bilden sich auf den Innenwänden Flüssigkeitsfilme 16, die von der Schubspannung, die von der Zweiphasenströmung auf den Flüssigkeitsfilm ausgeübt wird, zur Düsenmündung 9 getrieben werden. Je niedriger die Wandschubspannung ist, umso dicker ist der dann auch langsamer strömende Flüssigkeitsfilm auf der Wand und umso geringer sind auch die Kräfte, die einerseits zur Ablösung von Feststoffbelägen auf den Wänden beitragen und andererseits an der Düsenmündung für die Zerstäubung des Flüssigkeitsfilms wirksam sind. Somit entstehen an der Düsenmündung aus dem Flüssigkeitsfilm in der Randzone sehr große Sekundärtropfen 14.2. Belagsbildung und die Entstehung großer Tropfen treten nach den experimentellen Untersuchungen des Erfinders insbesondere dann auf, wenn das Rohr, welches den Austrittsbereich 8 der Zweistoffdüse bildet, ein breites Mündungsbankett 30 aufweist, 2. In der Vergangenheit hat man Zweistoffdüsen häufig aus dem sehr abriebfesten Werkstoff Siliciumcarbid SiC hergestellt. Jedoch kann man mit diesem Werkstoff scharfkantig auslaufende Düsenmündungen kaum ausführen. Ferner ist SiC ein sehr brüchiger und somit stoßempfindlicher Werkstoff, sodass bereits aus diesem Grunde das Bankett 30 an der Düsenmündung eine ausreichende Dicke aufweisen muss. Durch ein breites Düsenmündungsbankett erzeugt man jedoch ein Strömungsnachlaufgebiet, in welchem geringe Scherkräfte wirken. Ferner kann dieser Bereich auch durch Wärmestrahlung aus dem von einem meist heißen Gas 24 durchströmten Behälter 15 aufgeheizt werden, sodass es hier zum Auftrocknen der Inhaltsstoffe der Wasseransammlungen kommt. Zusätzlich bilden sich hier relativ große Sekundärtropfen, wie 2 zeigt. Wenn sich dann auch noch beide Effekte überlagern – eine geringe Wandschubspannung durch eine Diffusorströmung im divergenten Austrittsabschnitt der Zentraldüse 11 sowie ein breites Totwassergebiet im Nachlauf eines breiten Mündungsbanketts – ist das Inkrustierungsrisiko hier erheblich und es werden besonders große Randtropfen erzeugt.
Wie bereits vorstehend beschrieben, kann der Effekt der Bildung großer Randtropfen durch Ringspaltdüsen gemildert werden, z. B. durch eine Ausführung gemäß US 8,028,934 B2 , 1. Da jedoch bei einer Ausführung der Düsen mit einem diffusorartigen Unterschallaustrittsabschnitt 8 bzw. 29 und einem breiten Düsenmündungsbankett 30 von der Seite der Zweistoffströmung im Zentrum der Düse her nur eine geringe Scherkraft auf die Wasseransammlungen am Düsenmündungsbankett einwirkt, ist bei derartigen Düsen ein extrem energiereicher Ringspaltluftstrom erforderlich, um eine ausreichend feine Zerstäubung der Randtropfen zu erreichen, die sich vom Düsenmündungsbankett ablösen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Belagsbildung an der Düsenmündung zuverlässig und mit einem relativ geringen apparativen und energetischen Aufwand zu unterbinden, ohne dass dies zu einer Beeinträchtigung der Zerstäubung und mithin der Tropfengrößenverteilung führt. Dabei soll nicht in das Reinigungsprocedere eingegriffen werden, wie es z. B. in der EP 1 890 823 B1 beschrieben wird und welches auf die Reinigung der Bohrungen 5 und 3 für die Einleitung der Druckluft und der zu zerstäubenden Flüssigkeit in die Mischkammer sowie der Mischkammer 4 selbst ausgerichtet ist. Vielmehr konzentriert sich die vorliegende Erfindung auf die Lösung des Inkrustierungsproblems an der Düsenmündung und hier insbesondere der Bildung von Belagsbrücken 25 im Dienste einer optimalen Zerstäubung.
3 zeigt die Basisvariante einer Zweistoffdüse mit Online-Reinigung des Ringspalts nach der Erfindung. Wir behalten die Kennziffern aus den 1 u. 2 bei, sofern Ausführung und Zweck identisch sind. Die in den 1 u. 2 beschriebenen Gestaltungselemente gemäß der Patentschrift US 8,028,934 B2 werden bei der Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung im Mündungsbereich im Interesse einer geringen Neigung zur Belagsbildung sowie zur Erleichterung der Reinigung betroffener Bereiche entscheidend abgewandelt und daher mit neuen Ziffern belegt. Ferner wird auch eine andersartige Verfahrensweise vorgeschlagen, die in Verbindung mit den Maßnahmen zur Reinigung zusätzlich einer besseren Zerstäubung bei reduziertem Eigenenergiebedarf bewirkt.
Mit der Basisvariante gemäß der vorliegenden Erfindung, 3, werden die Probleme gelöst, die bei den Düsen nach dem Stand der Technik auftreten, oder es erfolgt jedenfalls eine wesentliche Entschärfung.

– Der Austrittsabschnitt 8 der zentralen Zweistoffdüse 37 nach der Erfindung (”Zweistoffdüse neuer Art”) ist nicht oder allenfalls geringfügig divergent ausgeführt, sodass die Wandschubspannung bis zum Düsenaustritt 9 hoch bleibt. In vielen Fällen dürfte eine auch fertigungstechnisch einfachere Ausführung mit gleichbleibendem oder – im Interesse einer weiteren Verringerung des Eigenenergiebedarfes – mit schwach konvergentem Durchmesser des Austrittsabschnitts vorteilhaft sein. Der Winkel β liegt demnach bevorzugt bei 0, er kann jedoch auch ±5° betragen. Da es in einem zylindrischen Austrittsabschnitt, 3, durch den Strömungswiderstand der beschleunigten Tropfen zu einem erheblichen Druckverlust kommt, nimmt die Dichte der Zerstäuberluft ab und daraus ergibt sich hier auch für einen gleichbleibenden Durchmesser des Austrittsabschnitts eine Beschleunigung der Unterschallströmung bis zur Düsenmündung hin. Selbst bei einem schwach divergenten Austrittsabschnitt mit β = +5° trifft dies infolge der Dichteabnahme der druckverlustbehafteten Gasströmung noch zu. Je nachdem wie groß die Flüssigkeitsbeladung einer Düse eingestellt ist, ergibt sich eine unterschiedliche Dichteabnahme. Somit ist es nicht möglich, mit einem bestimmten Querschnittsverlauf des Austrittsabschnitts 8 für den Variationsbereich des Flüssigkeitsdurchsatzes einen bestimmten Wunschwert der Beschleunigung zu erzeugen. Grundsätzlich ist eine Beschleunigung erwünscht, denn in einer beschleunigten Strömung bleibt die Wandschubspannung auf einem hohen Level, sodass auf die Tropfen, die sich am Mündungsbankett aus einem Wasserwulst ablösen können, bereits von der Seite der Zweiphasenströmung 10 in der Zentraldüse 37 her sehr großen Scherkräfte einwirken. Dadurch wird die Neigung zur Belagsbildung erheblich verringert und es resultiert auch eine wesentlich feinere Zerstäubung der Randtropfen 14.2 als bei einer Düse mit Diffusorcharakter im Austrittsabschnitt 8 und mit demzufolge geringen Wandschubspannungen. Zur leichteren Anpassung an die jeweiligen Randbedingungen ist der Austrittsabschnitt 8 mit einem Teil der Mischkammer 4 als austauschbare Komponente 38 ausgeführt.
– Nach den experimentellen Untersuchungen des Erfinders kann die Größe der Randtropfen durch Einsatz der Ringspaltzerstäubung auch bei einer Düse mit einem Austrittsteil 8, 38 konstanten Querschnitts und mit einer geringen Breite b₁ des Banketts 30 an der Düsenmündung noch weiter verringert werden. Jedoch kann bei einer Düse, deren Mündungsbereich von der Seite der Zweiphasenströmung her bereits sehr hohen Scherkräften ausgesetzt ist, der Ringspaltluftstrahl 40 wesentlich schwächer ausgeführt werden. Nach Beobachtungen des Erfinders ist es hier bei einer weitgehend gleichbleibenden Zerstäubungsgüte möglich, den Vordruck der Ringspaltluft von 0,5–1 bar Überdruck, wie er bei Ringspaltdüsen bisher notwendig war, auf ca. 0,1–0,3 bar abzusenken. Damit reduziert sich bei gleichbleibender Ringspaltfläche der Volumenstrom der Ringspaltluft 35.1 erheblich. Die Ringspaltbreite ΔS_S muss dann aber auch nicht mehr im Interesse einer Verringerung des Eigenenergiebedarfs extrem schmal ausgeführt werden, z. B. 0,5–1 mm. Hinzu kommt, dass der Umfang der Düsenmündung bei einem Austrittsabschnitt mit konstantem Innendurchmesser wesentlich kleiner ausfällt als bei einer Düse mit divergentem Austrittsabschnitt. Somit ist es mit einer Gestaltung gemäß der Erfindung möglich, die Ringspaltbreite auf das Zwei- bis Dreifache zu vergrößern und trotzdem noch eine erhebliche Verringerung des Eigenenergiebedarfes für die Erzeugung der Ringspaltdruckluft 35.1 zu erzielen. Durch die Verbreiterung des Ringspalts wird die Tendenz zur Bildung von Belagsbrücken über den Ringspalt hinweg erheblich reduziert. Nach den Untersuchungen des Erfinders ist eine Ringspaltbreite ΔS_S von 0,05 bis maximal ca. 0,4 mal Düsenaustrittsdurchmesser d_ZD sinnvoll. Bevorzugt wird eine Ringspaltbreite mit ΔS_S = 0,2 d_ZD.
– Eine weitere Verringerung der Inkrustierungsneigung im Bereich der Düsenmündung sowie eine Verbesserung der Zerstäubung kann man dadurch erreichen, dass man die Breite b₁ des Mündungsbanketts 30 weitgehend reduziert. Flächen, die in einem Bereich mit geringen Wandschubspannungen Adhäsionskräfte anbieten, werden hiermit weitestgehend eliminiert. Durch Einsatz von Hartmetallwerkstoffen anstelle von SiC ist dies möglich. Eine Bankettbreite b₁ von z. B. 0,05–0,3 mm in absoluten Maßen oder von ca. 0,05–0,4 mal Mündungsdurchmesser d_ZD ist hier nach den Untersuchungen des Erfinders sehr vorteilhaft und durch Nachbearbeitung des gesinterten Hartmetallrohlings durchaus realistisch; bevorzugt wird unter fertigungstechnischen und Zerstäubungstechnischen Aspekten eine Bankettbreite von 0,2 mm. Bei SiC-Düsen kaum die Bankettbreite 30 kaum unter ca. 1–1,5 mm abgesenkt werden kann.
– Die Tendenz zur Bildung von Belagsbrücken 25, 2, ausgehend vom Düsenmündungsbankett 30 zum Bankett 31 der Ringspaltdüse ist durch Verringerung der Bankettbreite b₁ an der Düsenmündung sowie durch die Verbreiterung des Ringspalts ΔS_S bereits wesentlich entschärft. Dennoch ist es vorteilhaft, das Mündungsbankett 31 der Ringspaltdüse etwas gegen die Hauptströmungsrichtung zurück zu verlagern, wie 3 zeigt; hiermit entfällt ein Zwischenpfeiler für die Belagsentwicklung zum Bankett 32 der Schleierluftdüse 21 hin. Erfindungsgemäß wird eine Rückverlagerung Δx_S um 0–3 mal der Spaltweite ΔS_S und bevorzugt um 1 mal ΔS_S vorgeschlagen. Dies ist vorteilhaft, weil nach den Beobachtungen des Erfinders für eine derartige Konfiguration die Bildung von Belagsbrücken 25 zwischen Bankett 30 und Bankett 31 bereits wesentlich abgeschwächt wird. Ferner ist bei einer derart geringen Rückverlagerung die von der Ringspaltluft 35.1 auf den Austrittsbereich der zentralen Zerstäuberdüse neuer Art 37 ausgeübte Scherkraft immer noch sehr groß. Dies liegt sowohl im Interesse der Vermeidung einer Belagsbildung als auch im Interesse einer feinen Zerstäubung der Randtropfen.
– Bei einer Verringerung des Vordrucks der Ringspaltluft 35.1 von z. B. 0,6–1 bar auf ca. 0,2 bar, erreicht man am Austritt der Ringspaltdüse bei einer weitgehend druckverlustfreien Zuleitung zum Ringspalt immer noch eine Strömungsgeschwindigkeit von ca. 190 m/s, die für eine Zerstäubung der Randtropfen bei einer Düse, die gemäß der vorausgehenden Beschreibung gestaltet wurde, in aller Regel ausreichend ist. Der Vordruck von 0,2 bar für die Ringspaltluft 35.1 liegt bereits nahe am Vordruck von 0,04 bar, wie man ihn üblicherweise für Schleierluftdüsen vorsieht, mit denen man Düsenlanzen und Düsen zur Vermeidung einer Taupunktsunterschreitung und Inkrustierung an der Außenhaut 23.1 der Sprühlanze gerne ausstattet. Wenn der Vordruck der Ringspaltluft tatsächlich auf ca. 0,2 bar abgesenkt werden kann, wie die Untersuchungen des Erfinders erwarten lassen, ist es nach den Wirtschaftlichkeitsberechnungen des Erfinders sinnvoll, die Ringspaltluft 35.1 und die Schleierluft 35.2 mit ein und demselben Kompressor zu erzeugen, als Luftstrom 35 gemeinsam zur Zweistoffdüse zu leiten und erst im Ringraum 36, der die im Kern angeordnete Zweistoffdüse neuer Art 37 umschließt, in die Teilströme 35.1 für die Ringspaltluft und 35.2 für die Schleierluft aufzuspalten, 3. Bei der vorliegenden Variante erfolgt die Aufspaltung in die Teilströme ”Ringspaltluft” und ”Schleierluft” über ringförmig angeordnete Bohrungen 39.1 und 39.2, die an einem Zwischenring 39 angebracht sind. Anzahl und Durchmesser der Bohrungen sind so bemessen, dass die Ringspaltluft 40 weitgehend ungedrosselt der Ringspaltdüse 17 zuströmt, während der Druck der Schleierluft von ca. 0,2 bar auf ca. 0,04 bar gedrosselt wird, bevor der Schleierluftstrom 41 in die Schleierluftdüse eintritt. Diese Drosselung ist deshalb sinnvoll, weil die Schleierluft 41 keine Zerstäubungsaufgabe übernehmen muss und somit eine wesentlich geringere Austrittsgeschwindigkeit aufweisen darf als die Ringspaltluft. Und ferner reduziert sich hiermit der Luftverbrauch für die Schleierluft. Der Schleierluftringspalt ΔS_SL kann somit etwas größer ausgeführt werden und z. B. 1–4 mal ΔS_S betragen, wodurch das Risiko einer Bildung von Belagsbrücken noch weiter reduziert wird. Nach umfangreichen Untersuchungen des Erfinders ist mit der in 3 dargestellten Konfiguration bei einem vergleichsweise sehr geringen Energieaufwand eine hervorragende Zerstäubung insbesondere auch der Randtropfen sowie eine weitgehende Unterbindung der Bildung von Belagsbrücken über den Ringspalt hinweg zu erreichen. Da das Mündungsbankett 30 der Zweistoffdüse 37 wie auch das Mündungsbankett 31 der Ringspaltdüse sowohl im Interesse einer reduzierten Neigung zur Belagsbildung als auch zum Zweck einer feinen Zerstäubung schmal ausgeführt werden sollten und somit auch bei Verwendung von Hartmetallwerkstoffen etwas stoßempfindlich sind, ist es zur Schadensvermeidung vorteilhaft, die Schleierluftdüse als Schutzring etwas robuster mit breiterem Mündungsbankett 32 zu fertigen und etwas über das Mündungsbankett 30 der zentralen Zweistoffdüse hinausragen zu lassen.

Wenn Flüssigkeiten mit einem erheblichen Gehalt an gelösten und partikulären Inhaltsstoffen zerstäubt werden sollen, besteht dennoch die Gefahr, dass es an der Berührungsstelle von Ringspaltluft und flüssigkeitsbenetzter Wand, also am Mündungsbankett 30 der Zweistoffdüse 37, mit der Zeit zur Belagsbildung kommt. Dies ist nach den Beobachtungen des Erfinders auch noch bei Strömungsgeschwindigkeiten der Ringspaltluft von z. B. 200 m/s sowie für sehr kleine Bankettbreiten b₁ der Fall. Um dies zu unterbinden wird hier erfindungsgemäß eine Anfeuchtung der Ringspaltluft durch Einleitung von Wasserdampf 43 in die Zuluft zum Ringspalt 40 vorgeschlagen. Dabei wird die vorübergehend oder andauernd zugeführte Wasserdampfmenge so bemessen, dass es nur an der kalten Außenwand 42 der Zweistoffdüse zur Kondensation des Wasserdampfes kommt. Hierfür ist in aller Regel ein Wasserdampfgehalt der Zuluft zum Ringspalt von ca. 3–10% des Luftmassenstroms ausreichend. Dabei ist Folgendes zu berücksichtigen: In der Mischkammer der Zweistoffdüse kommt getrocknete Druckluft mit der näherungsweise mit Umgebungstemperatur zugeführten Flüssigkeit in Kontakt. Durch Verdunstung einer geringen Wassermenge wird eine psychrometrische Abkühlung der Zweiphasenströmung bewirkt. Somit wird die Außenwand 42 der Zweistoffdüse von der Zweiphasenströmung im Inneren der zentralen Zweistoffdüse 37 stark abgekühlt und bietet als kältester Bereich eine Wärmesenke an. Der Wasserdampf, der im Ringspaltluftstrom 40 enthalten ist kondensiert dann hier und nur hier teilweise aus. Der Wandkondensatfilm, der sich auf der Wand 42 bildet, wird von der Ringspaltluftströmung 40 zum Mündungsbankett 30 der Zweistoffdüse getrieben, löst dort die Beläge ab und wird zu feinen Tropfen zerstäubt. Alle anderen Bereiche der Ringspaltdüse und der Schleierluftdüse werden durch das heiße Rauchgas auf Temperaturen weit oberhalb des Wasserdampftaupunkts aufgeheizt, sodass hier eine Kondensation des Wasserdampfes auszuschließen ist. Dies ist wichtig, da Kondensatfilme, die sich z. B. in der Schleierluftdüse bilden, keinesfalls ausreichend fein zerstäubt werden könnten, weil hier viel zu geringe Scherkräfte wirken.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird zusätzlich zum Wasserdampf auch noch ein gasförmiges Reinigungsmittel 44, bevorzugt ein Säurebildner in die Ringspalt- und Schleierluft eingeleitet, z. B. Essigsäure oder Ameisensäure. Dieses Reinigungsmittel wird vom Wasserdampfkondensatfilm an der Außenhaut 42 der zentralen Zweistoffdüse absorbiert, sodass hier ein effizientes flüssiges Reinigungsmittel (Essigsäure oder Ameisensäure) z. B. für Kalkbeläge entsteht. Selbstverständlich könnte man aber auch Reinigungsflüssigkeit mit Hilfe eines dünnen Röhrchens direkt dem Ringraum 47 zuführen. Die gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit am Umfang bereitet hier allerdings Probleme.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung könnte die Zuleitung der Ringspaltluft und der Schleierluft in bekannter Weise über getrennte Zuleitungen zur Düse z. B. über konzentrisch geführte Rohrleitungen erfolgen. Dies würde zu einer weiteren Verringerung des Energiebedarfs führen, weil dann auf die Drosselung des Druckes der Schleierluft verzichtet werden könnte. Allerdings würde sich dabei der apparative Aufwand ganz erheblich erhöhen.
Ein Nachteil der Ausführung des Austrittsabschnitts der Zentraldüse mit einem sehr kleinen Öffnungswinkel oder sogar schwach konvergent besteht darin, dass der erzeugte Tropfensprühstrahl dann ebenfalls sehr schlank ausfällt. Somit wird die Laufstrecke für die gleichmäßige Verteilung der erzeugten Tröpfchen im Querschnitt z. B. eines Verdampfungskühlers relativ groß und für eine vollständige Verdunstung ist eine größere Wegstrecke erforderlich. Durch Verdrallung der Ringspaltluft 40 und zusätzlich evtl. auch noch der Schleierluft 41 kann der Öffnungswinkel des zentralen Zweistoffstrahls vergrößert werden. Zur Erzeugung eines Dralls können die Bohrungen für die Zufuhr der Ringspaltluft und der Schleierluft mit einer Umfangskomponente angelegt werden. Als hier nicht dargestellte Alternative käme aber auch die Installation einer kleinen Drallrose an der Außenwand 42 der zentralen Zweistoffdüse 37 in Frage.
Beschreibung der Figuren:
1: Zweistoffdüse nach dem Stand der Technik mit Ringspalt-Sekundär-Zerstäubung, die mit Vorrichtungen zu Reinigung der Zuluftbohrungen zur Mischkammer sowie der Mischkammer selbst ausgestattet sein kann.
2: Mündungsbereich einer Zweistoffdüse mit Ringspalt-Sekundär-Zerstäubung nach dem Stand der Technik.
3: Zweistoffdüse mit schematisch dargestellter Sprühlanze nach der Erfindung.
1 zeigt eine Düse mit Ringspalt-Sekundär-Zerstäubung 3 nach dem Stand der Technik. Die Figur ist im Wesentlichen einem US-Paten US 8,028,934 B2 des selben Erfinders entnommen und mit neuen Kennziffern belegt worden. Die zu zerstäubende Flüssigkeit 1 wird über ein Rohr 2 und eine als Bohrung ausgeführten Engstelle 3 der Mischkammer 4 zugeführt. In die Mischkammer wird ferner über die Bohrungen 5 Druckluft 12.1 aus einem Ringraum 13 eingeleitet. Durch Wechselwirkung zwischen Flüssigkeit und Druckluftstrahlen erfolgt in der Mischkammer eine Primärzerstäubung der Flüssigkeit. Die dabei gebildete Zweiphasenströmung 10 tritt über den zunächst konvergenten 1. Abschnitt 6 und nachfolgend divergenten 2. Abschnitt 8 aus der Mischkammer aus und verlässt die Düse an der Düsenmündung 9. Die zentrale Zweistoffdüse 11 weist an der Düsenmündung 9 ein Bankett 30 der Breite b₁ auf. Die zentrale Zweistoffdüse ist von einer Ringspaltdüse 33 umgeben, die zur Zentraldüse hin einen Ringspalt 17 bildet, aus welchem der Ringspaltluftstrom 12.2 mit hoher Geschwindigkeit als Druckluftjet 19 austritt. Ferner ist eine Schleierluftdüse 21 vorgesehen, welche die Ringspaltdüse 33 ringförmig umschließt und über welche die Schleierluft 22 mit mäßiger Geschwindigkeit als Schleierdruckluftjet ausgeblasen wird. Die Düse 3 ist in einer meist heißen gasförmigen Grundströmung 24 positioniert, in welche die zerstäubte Flüssigkeit zum Zweck der Konditionierung oder zur Schadstoffabscheidung eingesprüht werden soll.
2 zeigt den Mündungsbereich einer Zweistoffdüse nach dem Stand der Technik. Vergrößert dargestellt sind hier der Mündungsbereich der zentralen Zweistoffdüse 11 mit einem Bankett der Breite b₁, einem Ringspalt 17 der Breite ΔS_S, mit einer Ringspaltdüse 33 und einer Schleierluftdüse 21. Ferner sind hier die Breite b₂ des Banketts 31 der Ringspaltdüse, die Breite b₃ des Banketts der Schleierluftdüse sowie die Spaltweite ΔS_SL zwischen der Ringspaltdüse und der Schleierluftdüse dargestellt. Mit der Kennziffer 16 ist der Flüssigkeitsfilm belegt, der sich im Austrittsabschnitt der Zweistoffdüse 11 bildet und mit der Ziffer 25 eine Belagsbrücke, die sich zwischen Zentraldüse und Ringspaltdüse entwickelt hat. Von dieser Belagsbrücke lösen sich besonders große Tropfen 26 ab.
3 zeigt eine Basisvariante der Düse nach der Erfindung. Auch dieses neuartige Zerstäubungssystem 45 ist wie bei den Düsen nach dem Stand der Technik, 1, mit einem Rohr 2 ausgestattet, über welches die zu zerstäubende Flüssigkeit 1 über eine als Bohrung ausgebildete Engstelle 3 der Mischkammer 4 zugeführt wird. In die Mischkammer wird über die Bohrungen 5 Druckluft 12 als gasförmiges Zerstäubungshilfsmittel über einen Ringraum 13 in die Mischkammer 4 eingespeist. Die in der Mischkammer gebildete Zweiphasenströmung 10 tritt über den zunächst konvergenten Abschnitt 6 und den nachfolgend zylindrischen Austrittsabschnitt 8 an der Mündung 9 mit dem Durchmesser d_ZD der zentralen Zweistoffdüse 37 aus und in den umgebenden, von einem gasförmigen Medium 24 durchströmten Raum 15 ein. Der Austrittsabschnitt und ein Teil der Mischkammer 4 sind hier als austauschbares Teil 38 gestaltet. Die zentrale Zweistoffdüse 37 nach der Erfindung weist an der Düsenmündung ein geringe Breite des Banketts 30 von ca. b₁ = 0,05 mal dem Düsenaustrittsdurchmesser d_ZD auf. In absoluten Abmessungen sind Zahlenwerte von b₁ = 0,05–0,4 mm realistisch. Vorteilhaft ist unter Berücksichtigung fertigungstechnischer und zerstäubungstechnischer Aspekte eine Breite von b₁ = 0,2 mm. Die zentrale Zweistoffdüse ist von einer Ringspaltdüse 33 umgeben, die ebenfalls mit einem relativ schmalen Mündungsbankett 31 ausgestattet ist; die Breite dieses Mündungsbanketts b₂ beträgt ebenfalls ca. 0,05 × d_ZD auf. Zur Zentraldüse 37 hin wird ein Ringspalt 17 gebildet, der hier mit 0,3 × Mündungsdurchmesser d_ZD der Zentraldüse 37 wesentlich größer ausgeführt ist als bei einer Ringspaltdüse nach dem Stand der Technik. Das Mündungsbankett 31 der Ringspaltdüse 33 ist um 1 × Spaltweite ΔS_S im Vergleich zur Position des Banketts 30 der zentralen Zweistoffdüse 37 zurückversetzt. Aus dem Ringspalt 17 tritt der Ringspaltluftstrom 12 mit hoher Geschwindigkeit als Druckluftjet 19 aus. Ferner ist eine Schleierluftdüse 21 vorgesehen, welche die Ringspaltdüse 33 ringförmig umschließt und über welche die Schleierluft 41 mit mäßiger Geschwindigkeit ausgeblasen wird. Das Bankett 32 der Schleierluftdüse ist mit 0,3 × d_ZD relativ breit ausgeführt und dient auch als Stoßschutz für die empfindlichen, fast scharfkantigen Bankette der zentralen Zweistoffdüse 37 und der Ringspaltdüse 33. Die Ringspaltdüse wird durch eine mit schmalem Bankett auslaufende Verlängerung eines Ringes 39 gebildet, der gleichzeitig zur Fixierung der Zweistoffdüse 37 am Rohr 49 dient, durch welches die Druckluft 12 über die Bohrungen 5 der Mischkammer 4 zugeführt wird. Ferner trägt dieser Ring 39 zwei Reihen von Bohrungen 39.1 und 39.2, die gleichmäßig am Umfang verteilt sind. Über die Bohrungsreihe 39.1 wird der Ringspaltluftstrom 40 dem Ringraum 47 zugeführt. Der Schleierluftstrom 41 wird über die Bohrungsreihe 39.2 der Schleierluftdüse 21 zugemessen. Die Schleierluftdüse 21 ist über einen an der Ringspaltdüse 39 befestigten Ring 48 zentriert, der gleichzeitig die Bohrungsreihe 39.2 trägt.
Bezugszeichenliste

1: zu zerstäubende Flüssigkeit
2: Rohr für die Zuleitung der Flüssigkeit zur Zweistoffdüse
3: Engstelle für die Flüssigkeit am Eintritt zur Mischkammer 4
4: Mischkammer für Druckgas/Druckluft und Flüssigkeit
5: Bohrungen für die Einleitung von Druckluft in die Mischkammer 4
6: konvergenter 1. Abschnitt am Austritt aus der Mischkammer
7: Engstelle am Austritt aus der Mischkammer der Zweistoffdüse
8: Austrittssabschnitt der Zweistoffdüse
9: Mündung der Zweistoffdüse
10: Zweiphasenströmung in der Mischkammer, im Austrittsteil sowie nach dem Verlassen der Zweistoffdüse
11: zentrale Zweistoffdüse mit Innenmischung nach dem Stand der Technik
12: Druckluft
12.1: Anteil des Druckluftstroms 12, der in die Mischkammer eingeleitet wird
12.2: Anteil des Druckluftstroms 12, der dem Ringspalt 17 zugeführt wird
13: Ringraum, der die Mischkammer umschließt
14.1: Tropfen, die im freien Flug die Düsenmündung 9 passieren
14.2: große Randtropfen, die aus dem Wasserfilm 16 an der Düsenmündung entstehen
15: Raum, in welchen die Flüssigkeit eingesprüht wird
16: Flüssigkeitsfilm im Austrittsabschnitt der Zweistoffdüse
17: Ringspalt
18: Rohr für die Zuleitung der Druckluft zur Zweistoffdüse 11
19: Ringspaltdruckluftjet bei einer Zweistoffdüse nach dem Stand der Technik
20: Bohrungen zur Abzweigung des Druckluftteilstroms 12.2, welcher dem Ringspalt zugeführt wird
21: Schleierluftdüse
22: Schleierdruckluftjet bei einer Zweistoffdüse nach dem Stand der Technik
23: Rohr für die Zuleitung der Schleierluft
23.1: Außenhaut des Rohres 23
24: Heißes Gas, in welches die Flüssigkeit eingesprüht wird
25: Belag, der den Ringspalt überbrückt
26: Große Tropfen, die sich vom Belag ablösen
27: Mit Überschallgeschwindigkeit durchströmter divergenter Abschnitt des Austrittsteils 8
28: Verdichtungsstoß im divergenten Abschnitt des Austrittsteils 8
29: Mit Unterschallgeschwindigkeit durchströmter divergenter Abschnitt des Austrittsteils
30: Mündungsbankett der zentralen Zweistoffdüse
31: Mündungsbankett der Ringspaltdüse
32: Mündungsbankett der Schleierluftdüse
33: Ringspaltdüse
34: Zweistoffdüse nach dem Stand der Technik mit Ringspalt- und Schleierluft
35: Druckluftstrom, welcher der Ringspalt- und der Schleierluftdüse zugeführt wird
35.1: Anteil des Druckluftstroms 35, welcher der Ringspaltdüse der Zweistoffdüse 37 zugeführt wird
35.2: Anteil des Druckluftstroms 35, welcher der Schleierluftdüse der Zweistoffdüse 37 zugeführt wird.
36: Ringraum zwischen der Ringspaltdüse und der Schleierluftdüse, in welchem die Druckluft 35 auf die beiden Düsen aufgeteilt wird
37: Zweistoffdüse nach der Erfindung
38: Austauschbarer Mündungsabschnitt der Zweistoffdüse 37
39: Ring, der in die Ringspaltdüse 33 ausläuft und welcher die Bohrungsreihen für die Zumessung der Ringspaltluft und der Schleierluft trägt
39.1: Bohrungen für die Zumessung der Ringspaltluft
39.2: Bohrungen für die Zumessung der Schleierluft
40: Ringspaltluft am Austritt aus der Ringspaltdüse
41: Schleierluft am Austritt aus der Schleierluftdüse
42: Außenseite des Mündungsabschnitts 38
43: Wasserdampf, der in die Ringspaltluft und bei Führung im selben Rohr auch in die Schleierluft eingeleitet wird
44: Lösungsmittel, welches in die Ringspaltluft und bei Führung im selben Rohr auch in die Schleierluft eingeleitet wird
45: Zweistoffdüse nach der Erfindung mit Ringspaltluft und Schleierluft
46: Mittelachse der Zweistoffdüsen
47: Ringraum aus welchem der Ringspaltluftstrom 40 austritt
48: Zentrierring für die Schleierluftdüse
49: Rohr für die Zuleitung der Druckluft zur Zweistoffdüse 37 nach der Erfindung
b₁: Breite des Mündungsbanketts der zentralen Zweistoffdüse
b₂: Breite des Mündungsbanketts der Ringspaltdüse
b₃: Breite des Mündungsbanketts der Schleierluftdüse
d_ZD: Mündungsdurchmesser der Zweistoffdüse 37
ΔS_S: Breite des Ringspalts
ΔS_LS: Breite des Schleierluftspalts
Δx_S: Rückversetzung des Banketts 31 der Ringspaltdüse 33
α: Konvergenzwinkel des Austrittsabschnitts 6
β: Öffnungswinkel und gegebenenfalls Konvergenzwinkel des Austrittsabschnitts 8

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1890823 B1 [0002, 0003, 0006]
US 8028934 B2 [0003, 0005, 0007, 0016]

Claims

Vorrichtung zur Reinigung von Zweistoffdüsen für die druckgasgestützte Zerstäubung von Flüssigkeiten, bestehend aus einer Flüssigkeits- und einer Druckgaszuleitung und einer Zweistoffdüse, dadurch gekennzeichnet, dass Maßnahmen zur Verringerung der Tendenz zur Belagsbildung im Mündungsbereich und/oder Maßnahmen zur Reinigung des Mündungsbereiches der Zweistoffdüse vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnittsverlauf des Austrittsabschnitts 8 der zentral angeordneten Zweistoffdüse 37 in Strömungsrichtung eine hohe Wandschubspannung bis hin zur Mündung sicherstellt indem die Beschleunigung der Strömung durch einen entsprechenden Querschnittsverlauf des Austrittsteils 8 durchgehend ≥ 0 gehalten wird.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Austrittabschnitts 8 der zentralen Zweistoffdüse 37 konstant bleibt, der Öffnungswinkel somit β = 0° beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel β des Austrittsabschnitts 8 mit ca. ±5° in Strömungsrichtung schwach zunehmend oder schwach abnehmend ausgeführt ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ringspaltdüse 33 vorgesehen ist, welche die zentrale Zweistoffdüse 37 ringförmig umschließt und dass die Spaltweite ΔS_S der Ringspaltdüse 33 zu 0,05–0,3, bevorzugt um 0,2 mal Mündungsdurchmesser d_ZD der zentralen Zweistoffdüse 37 bemessen ist.
Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Zweistoffdüse 37 von einer konzentrischen Ringspaltdüse 33 umschlossen ist, deren Mündungsbankett 31 um x_S = 0 bis 3 mal Spaltweite ΔS_S, bevorzugt um 1 × ΔS_S im Vergleich zur Position des Mündungsbanketts 30 der zentralen Zweistoffdüse 37 zurückversetzt ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Ringspaltdüse 33 eine Schleierluftdüse 21 vorgesehen ist, welche die Ringspaltdüse umschließt und deren Mündungsbankett 32 näherungsweise bis zum Mündungsbankett 30 der zentralen Zweistoffdüse vorgezogen ist oder sogar um maximal ca. 1–3 mal Spaltweite ΔS_S über das Mündungsbankett hinaus reicht.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Ringspaltdüse 33 eine Schleierluftdüse 21 vorgesehen ist, welche die Ringspaltdüse umschließt und deren Spaltweite ΔS_SL ca. 1–4 mal der Spaltweite ΔS_S der Ringspaltdüse beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalluftstrom 40 und der Schleierluftstrom 41, von einem gemeinsamen Gebläse erzeugt, jedoch getrennt der Ringspaltdüse und der Schleierluftdüse zugeführt werden.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt- und der Schleierluftstrom von einem gemeinsamen Gebläse erzeugt, gemeinsam in einer Rohrleitung der Düse zugeführt und erst in einem Ringraum nahe der Düsenmündung auf die Ringspaltdüse 33 und auf die Schleierluftdüse 21 aufgeteilt werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass Ringspalt- und Schleierluftstrom von getrennten Gebläsen mit dem jeweils optimalen Druck erzeugt, und auf getrennten Wegen der Ringspaltdüse 33 und der Schleierluftdüse 21 zugeführt werden.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringspalt- und/oder die Schleierluftdüse mit einer Drallrose zur Verdrallung des jeweiligen Luftstromes am Düsenaustritt ausgestattet sind.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine definierte Menge Wasserdampf 43 in die Zuluft zur Ringspaltdüse eingespeist wird, sodass es an der Außenwand 42 des Austrittsteils 8 der zentralen Zweistoffdüse 37 zur Wasserdampfkondensation und somit zur Ausbildung eines reinigenden Flüssigkeitsfilms 25 kommt, der vom Ringspaltluftstrom zum Austrittsbankett 30 der zentralen Zweistoffdüse 37 getrieben wird.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu einer definierten Menge an Wasserdampf 43 ein gasförmiges Reinigungsmittel bzw. Lösungsmittel 44 in die Zuluft zur Ringspaltdüse eingespeist wird, sodass es an der Außenwand 42 des Austrittsteils 8 der zentralen Zweistoffdüse 37 zur Wasserdampfkondensation und zur Ausbildung eines Wasserfilms kommt, in welchem auch ein Teil des gasförmigen Reinigungsmittels in Lösung geht.
Verfahren zur Reinigung von Zweistoffdüsen für die druckgasgestützte Zerstäubung von Flüssigkeiten, bestehend aus einer Flüssigkeits- und einer Druckgaszuleitung und einer Zweistoffdüse, dadurch gekennzeichnet, dass Maßnahmen zur Verringerung der Tendenz zur Belagsbildung im Mündungsbereich und/oder Maßnahmen zur Reinigung des Mündungsbereiches der Zweistoffdüse vorgesehen sind.