AT409225B - Axial-hohlkegeldüse zum versprühen flüssiger medien - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft eine Axial-Hohlkegeldüse zum Versprühen flüssiger Medien, insbesondere für Rauchgasreinigungsanlagen, bestehend aus einer Drallkammer mit einer Austrittsöffnung und aus einem der Drallkammer vorgeschalteten Anschlussstutzen mit einem drallerzeugenden Abschnitt, der aus einem einzigen, wendeiförmigen Umlenkungsabschnitt besteht, der von der Axialrichtung ausgehend, etwa tangential in die Drallkammer mündet. 



   Axial-Hohlkegeldüsen sind bekannt (Prospekt Axial-Hohlkegeldüsen der Lechler GmbH & Co. 



  KG, Metzingen). Bei diesen Düsen erfolgt die Flüssigkeitszuführung in Axialrichtung. Die zur Strahlbildung nötige Rotationsbewegung der Flüssigkeit wird je nach Bauart durch Wendelnuten oder durch Schrägkanäle erreicht, die jeweils in einem in den Strömungskanal eingesetzten Einbauteil angeordnet sind. Die Austrittsöffnungen der Wendelnuten oder Schrägkanäle münden dabei in der Regel relativ kurz vor der Austrittsöffnung. Die Einbauten schränken jedoch den freien Durchtrittsquerschnitt ein. Düsen dieser Bauart sind daher verstopfungsempfindlich. Sie weisen allerdings den Vorteil auf, dass sie ein Tropfenspektrum grosser Feinheit liefern, das insbesondere für Rauchgasreinigungs- oder Rauchgasentschwefelungsanlagen gewünscht ist. 



   Aus der GB-B-333 701 ist eine Axial-Hohlkegeldüse der eingangs genannten Art bekannt, bei der in einer Ausführungsform die Düse aus zwei Teilen zusammengesetzt ist, wobei eine sich zu einer Austrittsöffnung hin verjüngende konische Kappe und ein mit einem zentralen Anschlussstutzen versehener Basisteil vorgesehen sind. Der axial an die Kappe angesetzte Basisteil ist mit einer spiralförmig vom Anschlussstutzen aus mit immer grösser werdendem Radius nach aussen und zur Kappe hin ansteigenden Nut gleichen Querschnittes ausgerüstet, die zur Kappe hin - zur Bildung eines Strömungskanales - mit einer Scheibe abgedeckt ist. Die Abdeckung erfolgt dabei so, dass die Austrittsöffnung der Nut etwa tangential in den innerhalb der Kappe gebildeten Drallraum mündet. Düsen dieser Art neigen wegen des sich teilweise verengenden Strömungsquerschnittes ebenfalls zur Verstopfung.

   Das gilt auch für die dort gezeigte relativ aufwendig herzustellende einteilige Version einer Sprüheinrichtung, bei der ein Rohr mit konstantem Innendurchmesser von einem axial verlaufenden Anschlussstutzen aus in einer Windung zu einer axial versetzten Drallkammer grösseren Durchmessers geführt ist, deren Austnttsöffnung aber nicht grösser als der Rohrinnendurchmesser ist. 



   Zur Erzeugung von Sprühstrahlen sind allerdings auch sogenannte Exzenterdüsen bekannt geworden, bei denen die Flüssigkeitszufuhr tangential in den Drallraum, d. h. also von der Seite her erfolgt. Düsen dieser Art benötigen keine   Dralleinbauten,   weisen aber den Nachteil auf, dass der Anschlussstutzen seitlich angeordnet ist, was nicht für alle Anwendungszwecke geeignet ist. 



   Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Axial-Hohlkegeldüse der eingangs genannten Art so auszubilden, dass ein verstopfungsfreier, möglichst grosser Strömungsquerschnitt und ein möglichst feines Tropfenspektrum erreicht wird. 



   Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Axial-Hohlkegeldüse der eingangs genannten Art vorgesehen, dass der Umlenkungsabschnitt die Form eines Schneckengehäuses aufweist, das einen, bezogen auf den freien Querschnitt des Anschlussstutzens, immer grösser werdenden Stromungsquerschnitt besitzt
Durch diese Ausgestaltung wird eine verstopfungsfrei arbeitende Hohlkegelduse geschaffen Es hat sich erstaunlicherweise herausgestellt, dass die Strömungsumlenkung in dem im Querschnitt grösser werdenden Umlenkungsabschnitt zur notwendigen Drallerzeugung ausreicht. 



   In Weiterbildung der Erfindung kann die Mündung des Schneckengehäuses eine Breite aufweisen, die nur etwas kleiner als der Radius der Drallkammer ist. Dabei kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen werden, dass der Boden der Öffnung des Umlenkungsabschnittes senkrecht zur Düsenachse verläuft und ausschliesslich in den oberen Bereich der Drallkammer hereinragt, wobei die   Drallraumgrösse   so ausgelegt werden kann, dass die Strömung in gleichmässiger Verteilung zur Austrittsöffnung gelangt
In Weiterbildung der Erfindung kann die Austrittsöffnung einen Durchmesser aufweisen, der etwa der Hälfte des Durchmessers der Drallkammer entspricht.

   Die Austrittsachse der Austrittsoffnung ist etwas versetzt zu jener der Drallkammer und des Anschlussstutzens angeordnet
Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen:
Fig 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Hohlkegeldüse,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Düse der Fig 1 gemäss der Schnittlinie   11-11,   

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Fig. 3 den Schnitt durch die Düse der Fig. 2 längs der Schnittlinie   111-111,   und
Fig. 4 eine Schnittdarstellung ähnliche Fig. 2, jedoch für eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Hohlkegeldüse. 



   Die Fig. 1 zeigt, dass die neue Düse einstückig als ein Düsenkörper hergestellt ist, der einen zylindrischen Anschlussstutzen 1 mit einem Aussengewinde 2 und ein sich als Teil eines Ringes um diesen Anschlussstutzen 1 herum erstreckendes Gehäuse 3 besitzt, das eine etwa wendelförmig von oben nach unten verlaufende Oberseite 4 aufweist. 



   Die Figuren 2 und 3 zeigen, dass dieses Gehäuse 3 im Inneren im wesentlichen in zwei Abschnitte unterteilt ist, und zwar in einen vom Anschlussstutzen 1 ausgehenden Umlenkungsabschnitt 5 und in eine, zumindest teilweise unterhalb dieses Umlenkungsabschnittes (5) liegende Drallkammer 6. Die Drallkammer 6 wiederum geht nach unten in eine sich diffusorartig erweiternde Austrittsöffnung 7 über, die, ebenso wie die Drallkammer 6 rotationssymmetrisch ausgebildet ist, aber eine Achse 8 besitzt, die um den Betrag e gegenüber der Achse 9 der Drallkammer 6 versetzt ist. Die Achse 15 der Drallkammer 6 ist um den Betrag f gegenüber der Achse 9 des Anschlussstutzens 4 versetzt. Beide Exzentrizitäten e und f sind dabei unter einem Winkel von 90  zueinander angeordnet, können aber auch um andere Winkel gegeneinander versetzt angeordnet sein.

   Der Umlenkungsabschnitt 5 ist gegenüber der Drallkammer 6 durch eine Wand 10 getrennt, die in Form einer einzigen Wendelfläche vom Eintrittsstutzen 1 aus bis zu einer Endkante 11im Sinn des Pfeils 12 verläuft. Der Umlenkungsabschnitt 5 bildet somit mit seiner Führungswand 13 eine sich etwa um 360  erstreckende Spirale. Der Umlenkungsabschnitt 5 weist daher in der Darstellung nach Fig. 3, d.h. in einem Schnitt senkrecht zur Achse 9 der Drallkammer etwa die Form eines Schneckengehäuses auf, dessen an der Kannte 11 gebildete Öffnung eine Breite aufweist, die nur etwas kleiner als der Radius der Drallkammer 6 ist. Durch diese Ausgestaltung weist der Umlenkungsabschnitt 5 einen freien Querschnitt auf, der gleich gross oder sogar noch grösser wird als der freie Querschnitt des Anschlussstutzens 1.

   Der Umlenkungsabschnitt 5 mündet an seiner Kante 11 etwa tangential in die Drallkammer 6. Durch diese Ausgestaltung erhält die axial in Richtung der Achse 9 eintretende Strömung der zu zersprühenden Flüssigkeit einen Drall, der ausreicht, um die Flüssigkeit an der Austrittsöffnung 7 in einem Hohlkegelstrahl gleichmässig abzugeben. Die strömende Flüssigkeit braucht dabei aber keine Strömungsquerschnitte zu durchlaufen, die eine Verengung darstellen und daher die Gefahr einer Verstopfung hervorrufen. Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemässe Ausgestaltung zur Erzeugung eines Hohlkegelstrahles mit einem sehr feinen Tropfenspektrum ausreicht. 



   Die Fig. 4 zeigt eine gewisse Abwandlung der Düse der Figuren 1 bis 3. Da die meisten Teile aber gleich ausgebildet sind, sind dafür auch die gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 1 bis 3 verwendet worden. 



   Unterschiedlich ist bei der Ausführungsform der Fig. 4 lediglich, dass im Anschlussstutzen 1 unmittelbar nach dessen Eintrittsquerschnitt, also noch im Bereich des Aussengewindes 2, eine Blende 14 kleineren Durchmessers als der Eintrittsquerschnitt angeformt ist. Durch diese Blende 14 kann eine Leistungsbegrenzung, d.h. eine Begrenzung des Volumenstroms der zu zersprühenden Flüssigkeit erreicht werden, ohne dass der für die Bildung des Sprühstrahles notwendige freie Querschnitt der Düse verengt ist 
PATENTANSPRÜCHE:

   
1 Axial-Hohlkegeldüse zum Versprühen flüssiger Medien, insbesondere für Rauchgasreini- gungsanlagen, bestehend aus einer Drallkammer mit einer Austrittsöffnung und aus einem der Drallkammer vorgeschalteten Anschlussstutzen mit einem drallerzeugenden Abschnitt, der aus einem einzigen, wendelförmigen Umlenkungsabschnitt besteht, der von der Axial- richtung ausgehend, etwa tangential in die Drallkammer mündet, dadurch gekennzeichnet, dass dass der Umlenkungsabschnitt (5) die Form eines Schneckengehäuses aufweist, das einen, bezogen auf den freien Querschitt des Anschlussstutzens (1),immer grösser werden- den Strömungsquerschnitt besitzt.

Claims (1)

1. 2. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung des <Desc/Clms Page number 3> Schneckengehäuses eine Breite aufweist, die nur wenig kleiner als der Radius der Drall- kammer (6) ist.

   3. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (10) des Umlenkungsabschnittes (5) an der Öffnungskante (11) senkrecht zur Düsenachse (9) ver- läuft.

   4. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkungsab- schnitt (5) axial vor der Drallkammer (6) so angeordnet ist, dass der Boden (10) an der Kan- te (11) der Öffnung des Umlenkungsabschnittes in den oberen Bereich der Drallkammer (6) etwas hereinragt.

   5. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des vom Umlenkungsabschnitt (5) gebildeten Umlenkkanales nur geringfügig kleiner als die Höhe der Drallkammer (6) ist 6. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Austrittsöffnung (7) etwa halb so gross wie der Durchmesser der Drallkammer (6) ist 7. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Eingangsbereich des Anschlussstutzens (1) eine Blende (14) mit kleinerem Durchmesser als der Eintritts- durchmesser des Anschlussstutzens (1) vorgesehen ist.

   8 Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (15) der Drallkammer (6) exzentrisch versetzt (e) zur Achse (8) der Austrittsöffnung (7) ist.

   9. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (9) des Anschlussstutzens (1) exzentrisch versetzt (f) zu der Achse der Drallkammer (6) ist.

   10. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentri- zitäten (e, f) zwischen den Achsen (9 und 15 bzw 15 und 8) des Anschlussstutzens (1) und der Drallkammer (6) einerseits bzw. der Drallkammer und der Austrittsöffnung (7) anderer- seits unter einem Winkel von 90 zur Achse (15) der Drallkammer (6) versetzt sind.

   HIEZU 2 BLATT ZEICHNUNGEN