DE8320570U1 - Zweistoff-zerstaeubungsduese - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweistoff-Zerstäubungsdüse, mit einem Düsengehäuse, in dem - dem Düsenaustritt vorgeschaltet ein eine Mischkammer bildender zylindrischer Einsatz mit radialen Bohrungen angeordnet ist, dem einerseits die zu zerstäubende Flüssigkeit, z.B. Wasser, andererseits das die Zerstäubung bewirkende Gas, z.B. Luft, zugeführt werden, wobei die Flüssigkeit axial und das Gas durch die radialen Bohrungen - von einem den Einsatz im Düsengehäuse umgebenden Ringraum aus radial in das Innere des Einsatzes gelangt.

Eine Zweistoff-Zerstäubungsdüse mit den genannten Merkmalen ist durch die DE-OS 26 27 880 bekanntgeworden. Die bekannte Düsenkonstruktion zeichnet sich dadurch aus, daß die Zuströmgeschwindigkeiten und die Volumenströme der beiden einzelnen Phasen unter Berücksichtigung der übrigen Zustandsgrößen so im Hinblick auf den gemeinsamen Abströmquerschnitt aus einer Mischkammer gewählt sind, daß die Ausströmgeschwindigkeit gleich der charakteristischen Schallgeschwindigkeit des Zweiphasengemisches wird und daß das Gemisch beim Austritt aus dar Mischkammer eine sprunghafte Druckerniedrigung erfährt.

Eine weitere Düse der eingangs bezeichneten Art zeigt das DE-GM 82 25 742. Die wesentlichen Merkmal? dieser bekannten Zweistoff-Zerstäubuggsdüse bestehen darin, daß der Innenraum eines düsenartigen Einsatzes in seinem der Mischzone zugewandten Endbereich eine Erweiterung aufweist und dort radiale oder im wesentlichen radiale Verbindungsbohrungen von einem umgebenden, zur Gasführung dienenden lavaldüsenförmigen Ringraum vorgesehen sind, derart, daß der erweiterte Endbereich des Einsa+;-Innenraumes als Vormischzone für einen Teil des gasförmigen Mediums mit dem flüssigen Medium dient, und daß der Ringraum derart ausgebildet ist, daß im Bereich der Verbindungsbohrungen ein Stau des gasförmigen Mediums auftritt.

Bei den bekannten Düsen nach dem im vorstehenden skizzierten

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Stand der Technik "erfolgt die Zuführung des Gases in. die; Mischkammer durch mehrere-öffnungen, die in einer (DE-GM 82 25 742) bzw. in nur zwei Ebenen (DE-OS 26 27 880) senkrecht zur Flüssigkeitsströmung liegen. Um bei dieser Art der Gaszuführung zur Mischkammer eine optimale Vermischung der beiden Komponenten Gas und Flüssigkeit zu erreichen, ist ein erheblicher konstruktiver Aufwand erforderlich. Außerdem wird bei in Strömungsrichtung auf einer gemeinsamen axialen Mantellinie des Mischeinsatzes angeordneten Gas Zuführungsbohrungen deren Anzahl von ·^: vornherein konstruktiv stark eingeschränkt. Die Praxis hat nämlich gezeigt, daß bei zu kleinem Abstand der in Axialrichtung (Strömungsrichtung) aufeinanderfolgenden Radialbohrungen die erforderliche gute .Durchmischung der beiden Phasen Gas und Flüssigkeit nicht ohne weiteres erreichbar ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ea, mit einfachen konstruktiven Mitteln eine bessere Durchmischung der beiden Phasen Gas und Flüssigkeit und eine gleichmäßigere Zerstäubung des Zweiphasengemischses .zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß' die in Strömungsrichtung (Axialrichtung.des zylindrischen Einsatzes) in mehreren aufeinanderfolgenden Querebenen liegenden radialen Bohrungen in Umfangsrichtung des zylindrischen Einsatzes versetzt zueinander angeordnet sind.

Durch die Erfindung wird es möglich, eine wesentlich größere Anzahl von Gas Zuführungsbohrungen an dem zylindrischen Einsatz vorzusehen als bei den bekannten Zweistoff-Zerstäubungsdüsen der in Rede stehenden Art. Durch die versetzte Anordnung der Bohrungen zueinander in Strömungsrichtung gesehen werden Rückströmungen der Flüssigkeit nach außen vermieden. Auch der bei bekannten Düsen der in Rede stehenden Art' beobachtete Nachteil, daß in Strömungsrichtung aufeinanderfolgende Gaszuführungsbohrungen die Lufteinströmung in den zylindrischen Einsatz be-

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hindern, wird durch den erfindungsgemäßen seitlichen Versatz der GasZuführungsbohrungen vorteilhaft vermieden. Die Gaszuführungsbohrungen lassen sich insgesamt durch den Versatz besser verteilen, und zwar sowohl- über den Umfang als auch in StrömungsrichtunG· · Es ergibt sich insgesamt ein großer Gaszuführungsquerschnitt und damit eine geringere Verstopfungsgefahr. Die Konstruktion des. erfindungsgemäßen Einsatzes bzw. einer • mit einem derartigen;Einsatz ausgerüsteten Zweistoff-Zerstäübungs düse ist einfacher und robuster als diejenige vergleichbarer ^ bekannter Einsätze bzw. Zweistoff-Zerstäubungsdüsen. E^r mög-'. liehe variierbare Volumenstrombereich für die Flüssigkeit wird größer, da die Abhängigkeit von der Durchsatzmenge hinsichtlich der Zerstäubungsqualität geringer ist. Die Geräuschbildung wird vermindert (z.B. gegenüber Sonicore-Konstruktionen). Schließlich zeichnet sich eine mit dem erfindungsgemäßen zylindrischen Einsatz ausgerüstete Zweistoff-Zerstäubungsdüse auch durch einen relativ geringen Luftverbrauch aus·

Weitere Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Anwendungen und Vorteile der Erfindung lassen sich den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen entnehmen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1-4· Abwicklungen von verschiedenartigen zylindrischen Einsätzen gemäß der Erfindung,

Fig. 5+6 verschiedene Ausführungsformen eines zylindrischen Einsatzes, jeweils im Längsschnitt, und

Fig. V - 13 verschiedene Anwendungsbeispiele *ron zylindrischen Einsätzen gemäß der Erfindung.

Bei einer in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform einer Zweistoff-Zerstäubungsdüse bezeichnet 10 insgesamt ein Düsengehäuse, welches aus einem Gehäuseteil 11 und einem Düsenaustrittsteil besteht. Das bei der Ausfübrungsform nach Fig. ι einen Teil des

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Düsengehäuses 10 bildende Düaenaustrittsteil .12 besitzt .ein Innengewinde 13, mit dem es unmittelbar auf dem ein entsprechendes Außengewinde 14 aufweisenden Gehäuseteil 11 aufgeschraubt ist. Das Gehäuseteil-11 besitzt eine abgesetzte durchgehende Axialbohrung. 15 j die zur Zuführung einer zu zerstaubenden Flüssigkeit, z.B. Wasser, dient und an ihrem erweiterten Anfangsabschnitt mit einem Innengewinde 16 für^:den Anschluß einer geeigneten Flüssigkeitszuführungsleitung (nicht gezeigt) versehen ist. Das aui' das Gehäuseteil 11 aufgeschraubte Düsenaustrittsteil 12 besitzt ebenfalls eine mehrfach abgesetzte

durchgehende Axialbohrung, die insgesamt mit 17 beziffert ist. An iirem vorderen (in Fig. 7 linksseitigen) Ende weist die Bohrung 17 eine konische Erweiterung 18 auf, die den Düsenaustritt bildet.

Innerhalb des von den Teilen 11, 12 gebildeten Düsengehäuses· -10 ist ein insgesamt mit 19 bezeichneter zylindrischer Einsatz angeordnet, der sich in rückwärtiger Richtung an einem Absatz 20 des Gehäuseteils 11 und an seinem vorderen Ende unmittelbar an einer Schulter 21'des Düsenaustrittsteils 12 abstützt. Der zylindrische Einsatz 19 ist rohrförmig ausgebildet,· und seine axiale Durchgangsbohrung 22 fluchtet mit den bereits erwähnten axialen Durchgangsbohrungen 15 und 17 des Düsengehäuses 10. Der zylindrische Einsatz 19 ist so bemessen, daß sich zwischen seiner mit 23 bezifferten Außenwand und der Innenwand 2^LV des erweiterten Teils der durchgehenden Bohrung 17 im Düsenaustrittsteil 12 ein Ringkanal 25 ausbildet. In den Ringkanal 25 mündet radikal eine Bohrung 26 ein, die zur Zuführung eines gasförmigen Mediums, z.B. Luft, in den Ringkanal 25 dient und - für den Anschluß einer geeigneten Gaszuführungsleitung (nicht gezeigt) ein Innengewinde 27 besitzt.

Auch der zylindrische Einsatz 19 besitzt eine Anzahl radialer Durchgangsbohrungen - mit 28 bezeichnet -, die bei der Ausführungsform nach Fig. 7 auf den zylindrischen Einsatz 19 umgebenden gedachten Spirallinien angeordnet sind. Die spiralige

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Anordnung der radialen Durchgangsbohrungen 28 in dem zylindrische! Einsatz 19 ist in der Abwicklung nach Fig. 1 näher veranschaulicht. Danach sind zwei Spirallinien vorgesehen, deren Abstand und Steigung so gewählt "sind, ^ldaß in Axial- bzw. Strömungsrichtung 29 keine Radialbohrung 28 hinter, einer anderen zu ^: '.'■;■', liegen kommt. Fig. 1 und 7 machen deutlich, daß die beiden gedachten Spirallinien, ..die von den beiden Reihen radialer Bohrungen 28 gebildet werden, dieselbe Steigung aufweisen. -■''. '.'".

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Aufgrund der rohrförmigen Ausbildung einerseits und der radialen Bohrungen 28 andererseits gelangt in das' Innere des zylindrischen Einsatzes 19 sowohl Flüssigkeit als auch das im Xingraum 25 bei 26 zugeführte Gas. Im Innenraum des zylindrischen Einsatzes 19 findet aufgrund der geschilderten Verhältnisse eine intensive Durchmischung der beiden Komponenten Flüssigkeit und Gas.-statt bevor das Zweiphasengemisch anschließend durch den Düsenaustritt 18 seiner Verwsndung zugeführt wird. Der zylindrische Einsatz 19 fungiert also als Mischkammer für die beiden Komponenten Flüssigkeit und Gas. Durch die erwähnte spiralige Anordnung der radialen Bohrungen 28 ist es vorteilhaft möglich, eine große Anzahl derartiger Radialbohrungen 28 auf dem zylindrischen Einsatz 19 in gleichmäßiger Verteilung über den Umfang desselben anzuordnen, ohne daß es hierbei zu einer Beeinträchtigung der durch die einzelnen radialen Bohrungen 28 in das Innere des Einsatzes 19 geleiteten Gasströme untereinander kommt.

Fig. 1 zeigt hierzu im einzelnen, daß der seitliche Versatz. Jeweils zweier in Umfangsrichtung benachbarter radialer Bohrungen 28 den Wert a beträgt. Der in Axial- bzw. Strömungsrichtung 29 gemessene Abstand jeweils zweier beanchbarter radialer Bohrungen 28 ist in Fig. 1 durch den Wert D gekennzeichnet. Es ist erkennbar, daß die Abstände a und D einander entsprechen, woraus folgt, daß die Steigungen der beiden gedachten Spirallinien jeweils 45° betragen. Der Durchmesser der einzelnen radialen Bohrungen 28 ist in Fig. 1 mit d bezeichnet.

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Die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform einer Zweistoff-Zerstäubungsdüse ist in ihrem Aufbau und ihrer Funktionsweise ähnlich wie die Ausführungsform nach Fig. 7 konzipiert, weshalb die einander entsprechenden Teile in Fig. 8 mit denselben Bezugszeichen wie in Fig.. 7, gegebenenfalls bei Ab-. weichungen durch den Index a ergänzt, bezeichnet worden sind. Unterschiede der Ausführungsform nach Fig. 8 gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 7 bestehen im einzelnen im folgenden.

Das hier mit 12 a bezeichnete Düsenaustrittsteil besitzt ein Außengewinde 30, mit dem es in ein entsprechendes Innengewinde 31 des Gehäuseteils 11 a eingeschraubt ist. Die mit 26 a bezeichnete radiale Zuführung für das gasförmige Medium ist bei der Ausführungsform nach Fig. 9 im Gehäuseteil 11 a vorgesehen. /

Aufbau und Funktionsweise der Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach Fig. 9 entsprechensebenfalls im wesentlichen den Ausführungsformen nach Fig. 7 und 8, Die Düse nach Fig. 9 weist daher entsprechende Bezugs zeichen, teilweise ergänzt durch den Index b., auf. Eine Besonderheit der Ausführungsform nach Fig. 9 Gesteht darin, daß die beiden das Düsengehäuse 10 b bildenden Teile 11 b und 12 b nicht unmittelbar miteinander verschraubt, sondern mittelbar_durch eine Überwurfmutter $2 miteinander verbunden sind. Die Überwurfmutter 32 stützt sich hierbei an einem Bund 33 des Düsenaustrittsteils 12 b ab. Sie besitzt ein Innengewinde 341 mit dem sie auf einem entsprechenden Außengewinde 35 des Gehäuseteils 11 b aufgeschraubt ist.

Eine weitere Besonderheit der Ausführungsform nach Fig. 9 ist in der Innengestaltung des zylindrischen Einsatzes 19 b zu sehen. Dieser weist an seinem düsenaustrittsseitigen Ende, mit dem er sich in einem Absatz 36 des Düsenaustrittsteils 12 b abstützt, eine abgesetzte Bohrung 37 auf, die gewissermaßen bereits einen Teil des Düsenaustritts 18 b bildet.

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Die Ausführungsform nach Fig. 10 ähnelt wiederum stark der Variante nach Pig. 8,.weshalb hier wiederum dieselben Bezugszeichen, teilweise ergänzt durch den Index c, vorgesehen sind. Die Besonderheit gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 8 besteht hier darin, daß das· mit 12 c bezeichnete Düsenaustrittsteil ein Innengewinde 13 c besitzt, mit dem es auf einem entsprechenden Außengewinde 14 c des Gehäuseteils 11 c aufgeschraubt ist« Im Unterschied zu der Ausführungsform nach Fig.7 ist aber bei der Variante nach Fig. .10 - ebenso wie bei den Ausführungsformen nach Fig. 8 und 9 - die seitliche Gaszuführung 26 c ,'· . in dem Gehäuseteil 11 c selbst'vorgesehen.

Wesentliche Abweichungen gegenüber den bisher beschriebenen Ausführungsformen nach Fig. 7 - 10 zeigt die Variante nach i Fig. 11. Das hier insgesamt mit 10 d bezeichnete Düsengehäuse ,;! besteht aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Rohren ,[ 38, 39, wobei das innere Rohr 39 der Flüssigkeitszuführung dient. / Das äußere Rohr 38 ist bei 40 mit dem Düsenaustrittsteil 12 d verschweißt. An das vordere Ende des inneren Rohrs 39 ist - bei 41 - der zylindrische Einsatz 19 d angeschweißt, welcher in .! seinem Innen- und Außendurchmesser, auf die entsprechenden Abmessungen des inneren Rohrs 39 abgestimmt ist. Zwischen dem . ^ inneren Rohr 39 und dem äußeren Rohr 38 ist ein Ringkanal 42 . | ausgebildet, welcher der Gaszuführung zu dem zylindrischen . J Einsatz 19 d dient. Die Gaszuführung erfolgt also hier - im _ Unterschied zu den Ausführungsformen nach Fig. 7-10 -' nicht radial, sondern zunächst axial, d.h. in Strömungsrichtung 29· Erst durch die radialen Bohrungen 28 des zylindrischen Einsatzes 19 d, die wiederum spiralig angeordnet sind, gelangt das Gas in Radialrichtung in die durch den zylindrischen Einsatz 19 d gebildete Mischkammer für die beiden Komponenten Flüssigkeit und Gas.

Das innerhalb des zylindrischen Einsatzes .19 d aufbereitete Zweiphasengemisch gelangt anschließend in eine Axialbohrung 43 des'Düsenaustrittsteils 12 d, die ihrerseits in eine quergerichtete Düsenaustrittsbohrung 44 einmündet. Die Düsenaustritts-

■.-·..· . ''V .· — A ⁷J ft- * ·

bohrung 44 erweitert sich beidseitig jeweils konisch zu den beiden mit 45 bzw. 4-6 bezeichneten seitlichen Düsenaustritten.

Die Ausführungsform nach Fig. 12 ähnelt in ihrem prinzipiellen '■■ Aufbau der Ausführungsform nach Fig. 11. Die einander, ent-'

sprechenden Teile sind deshalb auch hier mit denselben Bezugs- > zeichen, ergänzt durch den Index e, versehen. Ein Unterschied

gegenüber der Ausf ührungsf orm .nach Fig. 11 besteht in der Gestaltung und Anordnung des in Fig. 12 mit 12 e bezeichneten Düsenaustrittsteils. Dieses besitzt einen erweiterten Anschlußteil 53» in dem ein Innengewinde 54· eingearbeitet ist. Das ξ. Düsenaustrittsteil 12 e ist auf ein entsprechendes Außengewinde

des äußeren Rohrs 38 e aufgeschraubt. Eine weitere Besonder- ;.: heit der Ausführungsform nach Fig. 13 besteht in der Gestaltung f des Düsenaustritts selbst. Dieser besteht aus drei jeweils

konisch erweiterten fächerartig angeordneten Einzel-Düsenaus- _;; tritten 56, 57 und 58, die von einer, zentrischen Bohrung 59 y innerhalb des Düsenaustrittsteils 12 e ausgehen.

Il Fig„ 13 zeigt eine Ausf ührungsf orm einer Zweistoff-Zerstäubungs- Ϊ düse, deren Besonderheit im wesentlichen in einer,speziellen ?1 Ausgestaltung des mit 11 f bezeichneten Düsengehäuseteils be- f- steht. Dieser weist zwei axial, d.h. in Strömungsrichtung 29 I gerichtete Gewindeanschlüsse 60, 61 auf, die jeweils in eine I quergerichtete Zuführungsbohrung 62 bzw. 63 einmünden. Gei windeanschluß 60 und Zuführungsbohrung 62 sind für die Zulei- i tung des Mediums Flüssigkeit vorgesehen und münden in eine ( Axialbohrung 64 ein, von wo das Medium Flüssigkeit in den i zylindrischen Einsatz 19 f gelangt. Gewindeanschluß 61 und Zui führungsbohrung 63 dagegen dienen der Zuleitung des Mediums Gas _ t unmittelbar in den den zylindrischen Einsatz 19 f umgebenden Ring· . raum 25 f des Düsengehäuses 10 f. Von dort gelangt das gasförmige Medium durch die radialen Bohrungen 28 ebenfalls in das Innere des zylindrischen Einsatzes 19 f, wo eine intensive Mischung mit dem Medium Flüssigkeit stattfindet. Das Gemisch gelangt anschließend in das mit 12 f bezeichnete Düsenaustrittsteil, welches an seinem vorderen Ende abgerundet ist und einen schlitzförmigen Düsenaustritt 65 besitzt, derart, daß das Gemisch

* dort in Form eines fächerartigen Flachstrahls austritt.

Eine weitere Besonderheit der Ausführungsform nach Fig. 13 besteht darin, daß das Düsengehäuseteil 11 f ein Innengewinde 31 f besitzt, in.das ein separates Schraubteil 52 mit einem entsprechenden Außengewinde 66 eingeschraubt ist. Las Schraubteil 52 dient - wie erkennbar - zur Halterung des Düsenaustrittsteils 12 f im Düsengehäuseteil 11 f, wobei das Schraubteil 52 mit einem Bund 67 des Düsenaustrittsteils 12 f zur Anlage kommt. ,

Was nun den bei den verschiedenen im vorstehenden beschriebenen ^N Anwendungs- bzw. Ausführungsbeispielen zum Einsatz kommenden zylindrischen Einsatz 19 -19 f betrifft, so ist dessen Ge-^: staltung in keiner Weise auf die z.B. in den Fig. 7-10 gezeigte Grundvariante zweier spiralig angeordneter Reihen von radialen Bohrungen 28 beschränkt. Vielmehr lassen sich weitere vorteilhafte Gestaltungsmöglichkeiten denken, die teilweise auch in den Fig. 2 - 4· veranschaulicht sind. Bei der Ausführungs· form nach I'ig. 2 sind z.B. die radialen Bohrungen 28 b in insgesamt fünf gedachten Spirallinien am Umfang des zylindrischen Einsatzes 19 angeordnet. Anzahl und (untereinander gleiche) Steigungen der gedachten Spirallinien sind so gewählt» daß sich in Axial- bzw. Sbrömungsrichtung 29 jeweils zwei benachbarte Spirallinien überlappen, so daß auf jeder in Strömungsrichtung 29 gerichteten Mantellinie jeweils zwei radiale.-Bohrungen 28 hintereinander zu liegen kommen. Der in Fig. 2 mit b bezeichnete Abstand zweier auf einer gemeinsamen axialgerichteten Mantellinie des zylindrischen Einsatzes I9 liegender radialer Bohrungei 28 beträgt hierbei mindestens das 5-fache eines Bohrungsdurchmessers d. Hierdurch ist sichergestellt, daß keinerlei Beeinträchtigung der einzelnen durch die radialen Bohrungen 28 in das Innere des zylindrischen Einsatzes 19 gelangenden Gasstrom« untereinander erfolgt, obwohl insgesamt eine vergleichsweise große Anzahl von radialen Bohrungen 28 gleichmäßig über den Umfang des zylindrischen Einsatzes 19 verteilt ist.

Eine weitere Variante, wie die einzelnen radialen Bohrungen 28 über den Umfang des zylindrischen Einsatzes 19 gleichmäßig verteilt werden können, ohne daß es hierbei zu Beeinträchtigungen

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eier einzelnen Gasströme hintereinander kommt _t zeigt Fig. 3«Auch '· bei dieser Verteilung ergibt sich zwischen jeweils zwei in Strömuiigsrichtung 29 hintereinander liegenden radialen Bohrungen 28 ein Abstand b, der mindestens dem 5-fachen des Durchmessers d einer radialen Bohrung 28 entspricht. Man kann dieiii Fig. 3 gezeij Anordnung so verstehen,■ daß auf jeder gedachten Spirallinie jeweils nur zwei radiale Bohrungen 28 liegen. Der seitliche Versatz ist jeweils durch das Maß a· gekennzeichnet. ^; ■. ;

. Die Ausführungsform nach Fig. 4 zeigt demgegenüber eine eher willkürliche Anordnung.der einzelnen radialen Bohrungen 28 ■ über dem Umfang des zylindrischen Einsatzes 19.WaS den seitlichen Versatz a bzw. den Abstand b in Strömungsrichtung 29 betrifft, so gelten jedoch auch hier die bereits oben für die übrigen Aus- " führungsformen nach Fig_r 1. — 3 genannten Voraussetzungen. Vom Fertigungsgesichtspunkt her dürften die Varianten nach Fig. 1-3» Vex denen die radialen Bohrungen 28 in regelmäßiger Anordnung vorgesehen sind, einer willkürlichen· Anordnung entsprechend Fig. 4-vorzuziehen sein.

Zylindrische Einsätze 19 mit Verteilungen der radialen Bohrungen 2U gemäß den Fig. 1-4 werden in Zweistoff-Zerstäubungsdüsen vorzugsweise so angewendet, daß der zylindrische Einsatz exzentrisch, d.h. mittig versetzt, innerhalb des Ringraumes 25 (vgl. hierzu Fig. 7- 10), und zwar von der radialen Gaszuführung (26) entfernt, angeordnet ist, um am gesamten Umfang des zylindrischen Einsatzes eine uniforme Gasgeschwindigkeit zu erreichen und damit die Einströmverhältnisse an allen radialen Bohrungen 28 entsprechend gleichförmig zu gestalten.

Außer den in Fig. 1-4 veranschaulichten Varianten einer Anordnung der radialen Bohrungen 28 am Umfang des zylindrischen Einsatzes 19 sind noch weitere mögliche Anordnungen denkbar. So können z.B. die radialen Bohrungen 28 jeweils in mehreren über den Umfang des zylindrischen Einsatzes 19 verteilten, Vorzugs- ■'

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weise in gleichen Winkelabständen zueinander liegenden,
Zickzack-Linien angeordnet sein. Hierbei sollte es sich
um regelmäßige, vorzugsweise gleiche Winkel aufweisende,
Zickzack-Linien handeln, die hinsichtlich ihrer Gesamterstreckung in Axialrichtung des zylindrischen Einsatzes 19
gerichtet sind. ρ

Nach einer weiteren denkbaren Variante können die radialen ti Bohrungen 28 auf einer einzigen den zylindrischen Einsatz 19 j umgebenden gedachten Spirallinie angeordnet sein, deren Steigung so gewählt ist, daß die axialen Mantellinien des zylin- ■■ drischen Einsatzes 19 jeweils von mehreren Spiralliniengängen || geschnitten werden. Hierbei ergibt sich eine ähnliche Anordnung f| und Verteilung der einzelnen radialen Bohrungen 28 wie bei |,^:j der Ausführungsform nach Fig. 2. £

Abgesehen von der Verteilung und Anordnung der radialen ·:> Bohrungen 28, läßt sich auch der zylindrische Einsatz 19 selbst ;.',

für die verschiedensten Zwecke unterschiedlich ausbilden. So |

kann insbesondere die innere Form von der z.B. in Fig. 7-9 |i

und 11 gezeigten gleichmäßigen Rohr- bzw. Zylinderform ^sg abweichen. Die Fig. 5+6 zeigen mehrere Möglichkeiten,

wie der Innenraum des zylindrischen Einsatzes 19 - 19 f '■■

gestaltet werden kann. ·.

Nach Fig. 5 ist der die Mischzone für die beiden Komponenten '' Flüssigkeit und Gas bildende und insgesamt mit 47 bezeichnete
Innenraum des Einsatzes 19 sich in Strömungsrichtung 29 stufenförmig erweiternd ausgebildet. Die radialen Bohrungen 28 zur
Gaszuführung in den Innenraum 47 münden bei dieser Ausführungsform in den einen größeren Durchmesser aufweisenden und mit
48 bezifferten Teil des Innenraums 47 ein. An den engeren
Teil 49 schließt sich ein erweiterter Teil 48 des Innenraumes 47 an, von dem das Zweikomponenten-Gemisch in den (nicht gezeigten) Düsenaustritt gelangt. Die gegenüber einem davor
liegenden Zulauf verengte Bohrung 49 bewirkt eine Drosselung
der Flüssigkeitsströmung, die dazu führt, daß das Flüssigkeitsvolumen durch die eintretenden Gasströme weniger beeinflußt wird.

Eine hiervon etwas abweichende Variante zeigt Fig. 6. Hier besitzt der insgesamt mit 47 a bezeichnete Innenraum einen Teil 48 a größeren Durchmessers, der in einen Teil 49 a stufenförmig übergeht. Im Unterschied zu der Ausführungsform nach Fig. 5 münden jedoch hier die radialen Bohrungen 28 in den einen reduzierten Durchmesser aufweisenden Teil 49 a ein. Hierdurch ergeben sich insgesamt längere V^ege der radialen Bohrungen 28 und damit eine stärkere Drosselung des Mediums Gas gegenüber dem Medium Flüssigkeit. Das Medium Gas beeinflußt hierdurch weniger den Flüssigkeitsstrom.

Zusammengefaßt gelten für die Ausführungsformen nach Fig. 5+6 folgende Vorteile: Durch die Drosselung eines Mediums in einer langen, schmalen Bohrung wird die Druck-Volumenstrom-Kennlinie flacher bzw. lassen sich die beiden Medien durch ihren jeweils eigenen Druck leichter und eindeutiger steuern.

Claims (20)

1. !ΝΤΑΛΙ W A LT

   DIPL-ING. DIETRICH G.SCHEFFLER

   FURTWANGLERSTRASSEtI 7000 STUTTGART 1 (BOTNANG) TELEFON (0711) «»58

   Gebrauchsmusteranmeldung 12.07.1983

   AB 1050/Gbm-S/ms

   Anmelderin: Lechler GmbH & Co.KG, 7012 Fellbach

   Zweistoff-Zerstäubungsdüse

   Schutzansprüche

   Zweistoff-Ze' 'stäubungsdüse, mit einem Düsengehäuse, in dem - dem Düsenaustritt vorgeschaltet - ein eine Mischkammer bildender zylindrischer Einsatz mit radialen Bohrungen angeordnet ist, dem einerseits die zu zerstäubende Flüssigkeit, z.B. Wasser, andererseits das die Zerstäubung bewirkende Gas, z.B. Luft, zugeführt werden, wobei die Flüssigkeit axial und das Gas durch die radialen Bohrungen - von einem den Einsatz im Düsengehäuse umgebenden Ringraum aus - radial in das Innere des Einsatzes gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß die in Strömungsrichtung (Axialrichtung 29 des zylindrischen Einsatzes 19) in mehreren aufeinanderfolgenden Querebenen liegenden radialen Bohrungen (28) in Umfangsrichtung des zylindrischen Einsatzes (19) versetzt zueinander angeordnet sind.

   POSTSCHECKKONTO STUHGART 17« 28*701 (QDfCOOrOOJO) ■ QAN₁KK(INlIO KKB-BANK DÜSSELDORF 110837-1817 (BLZ 30030900)
2. 2. Zweistoff -Zerstäubungsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Bohrungen (28) jeweils in mehreren über den Umfang des zylindrischen Einsatzes (19) verteilten, vorzugsweise in gleichen "Vinkelabständen zueinander liegenden, Zickzack-Linien angeordnet sind.
3. 3· Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Bohrungen (28) in regelmäßigen, vorzugsweise gleiche Winkel aufweisenden, Zickzack-Linien angeordnet sind, die hinsichtlich ihrer Gesamterstreckung in Axialrichtung (29) des zylindrischen Einsatzes (19) gerichtet sind.
4. 4·. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Bohrungen (28) auf einer oder mehreren den zylindrischen Einsatz (19) umgebenden gedachten Spirallinie bzw. -linien angeordnet sind.
5. 5· Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß Anzahl und Steigungen der gedachten Spirallinien so gewählt und aufeinander abgestimmt sind, daß - in Axialrichtung (29) des zylindrischen Einsatzes (19) gesehen - eine Überlappung zweier oder mehrerer der gedachten Spirallinien nicht stattfindet (Fig. 1 und 7 - 10).
6. 6. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach Anspruch 4-,

   dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Bohrungen (28) auf einer einzigen den zylindrischen Einsatz (19) umgebenden gedachten Spirallinie angeordnet sind, deren Steigung so gewählt ist, daß die axialen Mantellinien des zylindrischen Einsatzes jeweils von mehreren Spiralliniengängen geschnitten werden.
7. 7. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach Anspruch 4-,

   dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Bohrungen (28) auf

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   mehreren den zylindrischen Einsatz (19) umgebenden Spirallinien angeordnet sind, deren Anzahl und/oder Abstände und/oder Steigungen so gewählt sind, daß die axialen Mantellinien des zylindrischen Einsatzes Jeweils von mehreren Spirallinien geschnitten werden (Pig. 2).
8. 8. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach einem oder mehreren der Anspruch«

   4-7,

   dadurch gekennzeichnet, daß alle gedachten Spirallinien dieselbe Steigung aufweisen (Fig. 1-3)·
9. 9, Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4 und 6-8,

   dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (b) derjenigen radialen Bohrungen (28), die jeweils auf einer gemeinsamen axial gerichteten Mantellinie des zylindrischen Einsatzes (19) liegen, mindestens das 5-fache eines Bohrungsdurchmessers (d) beträgt (Fig. 2-4).
10. 10. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach einem oder mehreren.der vorstehenden Ansprüche,

    dadurch, gekennzeichnet, daß die radialen Bohrungen (28) in gleichmäßiger oder im wesentlichen gleichmäßiger Verteilung auf der gesamten Mantelfläche des zylindrischen Einsatzes (19) angeordnet sind (Fig. 1-4).
11. 11· Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

    dadurch gekennzeichnet, daß der die Mischzone bildende Innenraum des zylindrischen Einsatzes (19) zylinderförmig mit in Strömungsrichtung gleichbleibendem Querschnitt ausgebildet ist (Fig. 7, 8 und 10, 11 \
12. 12. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - .10,
    dadurch gekennzeichnet, daß der die Mischzone bildende Innen-

    raum des zylindrischen Einsatzes (19) sich in Strömungsrichtung (29) stufenförmig erweiternd ausgebildet ist (Fig. 5),
13. 13. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche! 1-10, ] dadurch gekennzeichnet, daß der die Mischzone bildende Innen- ;■ raum des zylindrischen Einsatzes (19) sich in Strömungs- I richtung (29) stufenförmig verjüngend ausgebildet ist (Fig. 6). ij
14. 14. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach einem oder mehreren der : vorstehenden Ansprüche,

    dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Einsatz an seiner
    vorderen Stirnseite zugleich als Düsenaustritt ausgebildet ist.
15. 15. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

    dadurch gekennzeichnet, daß bei seitlicher Gaszuführung (26)
    der zylindrische Einsatz (19) innerhalb des Ringraumes (25)
    exzentrisch versetzt, und zwar von der seitlichen Gaszuführung (26) entfernt, angeordnet ist.
16. 16. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach einem oder mehreren der % vorstehenden Ansprüche, fa dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Einsatz (19) f. sich in rückwärtiger Richtung an einem Absatz (20) im Düsen- | gehäuse (10,11) und an seinem vorderen Ende unmittelbar (bei 21 ||

    bzw. 26) an einem ein Separatteil bildenden Düsenaustrittsteil Γ (12) abstützt, welches lösbar mit dem Düsengehäuse (10,11)
    verbunden ist (Fig. 7-10). Y
17. 17. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach Anspruch 16, ■ dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenaustrittsteil (12) unmittelbar oder mittels überwurfmutter (32) auf ein ein entsprechendes Außengewinde (14 bzw. 35) aufweisendes, stirnseitig offenes Gehäuseteil (11) aufgeschraubt ist (Fig. 7,

    9 und 10).
18. 18. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenaustrittsteil (12) einen Teil des Düsengehäuses (10) bildet, derart, daß es einen radialen Gasanschluß (26) aufweist und einen den zylindrischen Einsatz (19) umgebenden Ringraum (25)

    • bildet und daß der restliche Gehäuseteil (11), auf den

    das Düsenaustrittsteil (12) aufgeschraubt ist, einen Axial-

    V anschluß (15) zur Zuführung der Flüssigkeit aufweist (Fig.7).

    ':■
19. 19. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach Anspruch 15,

    ' dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenaustrittsteil (12 a

    bzw. 12 f) unmittelbar bzw. mittels Schraubenteil (52) in das ein entsprechendes Innengewinde (31 bzw. 31 f)

    μ aufweisende Gehäuseteil (11 a bzw. 11 f) einschraubbar ist

    t (Fig. 8 und 13).

    ί
20. 20. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach einem oder mehreren der f. Ansprüche 1 -14,

    I dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Einsatz (19 d,

    I 19 e) sich koaxial an ein der Flüssigkeitszuführung dienendes

    I inneres Rohr (39, 39 e) anschließt, welches von einem mit dem

    % DUsenaustrittsteil (12 d, 12 e) verbundenen äußeren Rohr (38,

    ν 38 e) konzentrisch umgeben ist, derart, daß sich zwischen den

    ;: beiden Rohren (38, 39 bzw. 38 e, 39 e) ein Ringkanal (42, 42 e)

    j- zur axialen Gaszuführung ausbildet (Fic . 11 und 12).