CH663730A5

CH663730A5 - Zylindrischer einsatz fuer eine zweistoff-zerstaeubungsduese.

Info

Publication number: CH663730A5
Application number: CH2876/84A
Authority: CH
Inventors: Wolfgang Nieuwkamp; Martin Junger; Helmut Wenzel
Original assignee: Lechler Gmbh & Co Kg
Priority date: 1983-07-16
Filing date: 1984-06-14
Publication date: 1988-01-15
Also published as: JPS6041565A; IT1176318B; KR850001028A; US4625916A; GB2143443A; GB2143443B; DE3325741C1; KR910000158B1; ES290073U; IT8421604A0; ES290073Y; GB8417738D0

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf einen eine Mischkammer bildenden zylindrischen Einsatz für eine Zweistoff-Zerstäu-bungsdüse, der vorgesehen ist, in einem Düsengehäuse — dem Düsenaustritt vorgeschaltet — angeordnet zu werden, und radiale Bohrungen aufweist und 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 2 627 880 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 der Mischkammer eine sprunghafte Druckerniedrigung erfahrt.

Eine weitere Düse der eingangs bezeichneten Art zeigt das DE-GM 8 225 742. Die wesentlichen Merkmale dieser bekannten Zweistoff-Zerstäubungsdüse 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 Einsatz-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 Stand der Technik erfolgt die Zuführung des Gases in die Mischkammer durch mehrere Öffnungen, die in einer (DE-Gm 8 225 742) bzw. in nur zwei Ebenen (DE-OS 2 627 880) 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 Gaszuführungsbohrungen 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 es, mit einfachen konstruktiven Mitteln eine bessere Durchmischung der beiden Phasen Gas und Flüssigkeit und eine gleichmässigere Zerstäubung des Zweiphasengemisches zu erreichen.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die in Strömungsrichtung, d.h. in 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 Gaszuführungsbohrungen 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 können Rückströmungen der Flüssigkeit nach aussen vermieden werden. Auch der bei bekannten Düsen der in Rede stehenden Art beobachtete Nachteil, dass in Strömungsrichtung aufeinanderfolgende Gaszuführungsbohrungen die Gaseinströmung in den zylindrischen Einsatz behindern, kann bei dem erfindungsgemässen Einsatz durch den seitlichen Versatz der Gaszuführungsbohrun-gen vorteilhaft vermieden werden. Die Gaszuführungsboh-rungen lassen sich insgesamt durch den Versatz besser verteilen, und zwar sowohl über den Umfang als auch in Strömungsrichtung. Es kann sich insgesamt ein grosser Gaszu-führungsquerschnitt und damit eine geringere Verstopfungsgefahr ergeben. Die Konstruktion des erfindungsgemässen Einsatzes bzw. einer mit einem derartigen Einsatz ausgerüsteten Zweistoff-Zerstäubungsdüse kann einfacher und robuster sein als diejenige vergleichbarer bekannter Einsätze bzw. Zweistoff-Zerstäuberdüsen. Der mögliche variierbare Volumenstrombereich für die Flüssigkeit wird grösser, da die Abhängigkeit von der Durchsatzmenge hinsichtlich der Zerstäubungsqualität geringer ist. Die Geräuschbildung kann vermindert werden (z.B. gegenüber Sonicore-Konstruktionen). Schliesslich kann sich eine mit dem erfindungsgemässen zylindrischen Einsatz ausgerüstete Zwei-stoff-Zerstäubungsdüse auch durch einen relativ geringen Luftverbrauch auszeichnen.

Weitere Einzelheiten, Anwendungen und Vorteile der Erfindung lassen sich der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen entnehmen. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1—4 Abwicklungen von verschiedenartigen zylindrischen Einsätzen gemäss der Erfindung,

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

Fig. 7 bis 13 verschiedene Anwendungsbeispiele von zylindrischen Einsätzen gemäss der Erfindung.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform einer Zweistoff-Zerstäubungsdüse bezeichnet die Ziffer 10 insgesamt ein Düsengehäuse, welches aus einem Gehäuseteil 11 und einem Düsenaustrittsteil 12 besteht. Das bei der Ausführungsform nach Fig. 7 einen Teil des Düsengehäuses 10 bildende Düsenaustrittsteil 12 besitzt ein Innengewinde 13, mit dem es unmittelbar aus dem ein entsprechendes Aussengewinde 14 aufweisenden Gehäuseteil 11 aufgeschraubt ist. Das Gehäuseteil 11 besitzt eine abgesetzte durchgehende Axialbohrung 15, die zur Zuführung einer zu zerstäubenden 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 auf das Gehäuseteil 11 aufgeschraubte Düsenaustrittsteil 12 besitzt ebenfalls eine mehrfach abgesetzte durchgehende Axialbohrung, die insgesamt mit 17 beziffert ist. An ihrem 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 zylindrischer Einsatz 19 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 Aussenwand 23 und der Innenwand 24 des erweiterten Teils der durchgehenden Bohrung 17 im Düsenaustrittsteil 12 ein Ringkanal 25 ausbildet. In den Ringkanal 25 mündet radial eine Bohrung 26 ein, die zur Zuführung eines gasförmigen Mediums, z.B. Luft, in den

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Ringkanal 25 dient und für den Anschluss einer geeigneten Gaszuführungsleitung (nicht gezeigt) ein Innengewinde 27 besitzt.

Der zylindrische Einsatz 19 besitzt eine Anzahl radialer Durchgangsbohrungen 28, die bei der Ausführungsform nach Fig. 7 auf den zylindrischen Einsatz 19 umgebenden gedachten Schraubenlinien angeordnet sind. Die schraubenli-nienförmige Anordnung der radialen Durchgangsbohrungen 28 in dem zylindrischen Einsatz 19 ist in der Abwicklung nach Fig. 1 näher veranschaulicht. Danach sind zwei Schraubenlinien vorgesehen, deren Abstand und Steigung so gewählt sind, dass in Axial- bzw. Strömungsrichtung 29 keine Radialbohrung 28 hinter einer anderen zu liegen kommt. Fig. 1 und 7 machen deutlich, dass die beiden gedachten Schraubenlinien, die von den beiden Reihen radialer Bohrungen 28 gebildet werden, dieselbe Steigung aufweisen.

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 Ringraum 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 Verwendung zugeführt wird. Der zylindrische Einsatz 19 fungiert also als Mischkammer für die beiden Komponenten Flüssigkeit und Gas. Durch die erwähnte schrau-benlinienförmige Anordnung der radialen Bohrungen 28 ist es vorteilhaft möglich, eine grosse Anzahl derartiger Radialbohrungen 28 auf dem zylindrischen Einsatz 19 in gleich-massiger 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 hat. Der in Axial- bzw. Strömungsrichtung 29 gemessene Abstand jeweils zweier benachbarter radialer Bohrungen 28 ist in Fig. 1 durch den Wert D gekennzeichnet. Es ist erkennbar, dass die Abstände a und D einander gleich sind, woraus folgt, dass die Steigung der beiden gedachten Schraubenlinien jeweils 45° betragen. Der Durchmesser der einzelnen radialen Bohrungen 28 ist in Fig. 1 mit d bezeichnet.

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 Abweichungen 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 12a bezeichnete Düsenaustrittsteil besitzt ein Aussengewinde 30, mit dem es in ein entsprechendes Innengewinde 31 des Gehäuseteils IIa eingeschraubt ist. Die mit 26a bezeichnete radiale Zuführung für das gasförmige Medium ist bei der Ausführungsform nach Fig. 8 im Gehäuseteil 1 la vorgesehen.

Aufbau und Funktionsweise der Zweistoff-Zerstäu-bungsdüse nach Fig. 9 entsprechen ebenfalls im wesentlichen den Ausführungsformen nach Fig. 7 und 8. Die Düse nach Fig. 9 weist daher entsprechende Bezugszeichen, teilweise ergänzt durch den Index b, auf. Eine Besonderheit der Ausführungsform nach Fig. 9 besteht darin, dass die beiden das Düsengehäuse 10b bildenden Teile 1 lb und 12b nicht unmittelbar miteinander verschraubt, sondern mittelbar durch eine Überwurfmutter 32 miteinander verbunden sind. Die Überwurfmutter 32 stützt sich hierbei an einem Bund 33 des Düsenantrittsteils 12b ab. Sie besitzt ein Innengewinde 34, mit dem sie auf einem entsprechenden Aussengewinde 35 des Gehäuseteils IIb aufgeschraubt ist.

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

Die Ausführungsform nach Fig. 10 ähnelt wiederum stark der Variante nach Fig. 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 12c bezeichnete Düsenaustrittsteil ein Innengewinde 13c besitzt, mit dem es auf einem entsprechenden Aussengewinde 14c des Gehäuseteils 11c 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 26c in dem Gehäuseteil 11c selbst vorgesehen.

Wesentliche Abweichungen gegenüber den bisher beschriebenen Ausführungsformen nach Fig. 7 — 10 zeigt die Variante nach Fig. 11. Das hier insgesamt mit lOd bezeichnete Düsengehäuse besteht aus zwei koaxial zueinander angeordneten Rohren 38, 39, wobei das innere Rohr 39 der Flüssigkeitszuführung dient. Das äussere Rohr 38 ist bei 40 mit dem Düsenaustrittsteil 12d verschweisst. An das vordere Ende des inneren Rohres 39 ist — bei 41 — der zylindrische Einsatz 19d 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 Einsatz 19d 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 19d, die wiederum schraubenlinienförmig angeordnet sind, gelangt das Gas in Radialrichtung in die durch den zylindrischen Einsatz 19d gebildete Mischkammer für die beiden Komponenten Flüssigkeit und Gas.

Das innerhalb des zylindrischen Einsatzes 19d aufbereitete Zweiphasengemisch gelangt anschliessend in eine Axialbohrung 43 des Düsenaustrittsteils 12d, die ihrerseits in eine quergerichtete Düsenaustrittsbohrung 44 einmündet. Die Düsenaustrittsbohrung 44 erweitert sich beidseitig jeweils konisch zu den beiden mit 45 bzw. 46 bezeichneten seitlichen Düsenaustritten.

Die Ausführungsform nach Fig. 12 ähnelt in ihrem prinzipiellen Aufbau der Ausführungsform nach Fig. 11. Die einander entsprechenden Teile sind deshalb auch hier mit denselben Bezugszeichen, ergänzt durch den Index e, versehen. Ein Unterschied gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 11 besteht in der Gestaltung und Anordnung des in Fig. 12 mit 12e bezeichneten Düsenaustrittsteils. Dieses besitzt einen erweiterten Anschlussteil 53, in dem ein Innengewinde 54 eingearbeitet ist. Das Düsenaustrittsteil 12e ist auf ein entsprechendes Aussengewinde 55 des äusseren Rohres 38e aufgeschraubt. Eine weitere Besonderheit der Ausführungsform nach Fig. 12 besteht in der Gestaltung des Düsenaustritts selbst. Dieser besteht aus drei jeweils erweiterten, fächerartig angeordneten Einzel-Düsenaustritten 56, 57 und 58, die von einer zentrischen Bohrung 59 innerhalb des Düsenaustrittsteils 12e ausgehen.

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Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform einer Zweistoff-Zerstäubungsdüse, deren Besonderheit im wesentlichen in einer speziellen Ausgestaltung des mit 1 lf bezeichneten Dü-sengehäuseteils besteht. Dieser weist zwei axial, d.h. in Strömungsrichtung 29 gerichtete Gewindeanschlüsse 60, 61 auf, die jeweils in eine quergerichtete Zuführungsbohrung 62 bzw. 63 einmünden. Der Gewindeanschluss 60 und die Zuführungsbohrung 62 sind für die Zuleitung des Mediums Flüssigkeit vorgesehen und münden in eine Axialbohrung 64 ein, von wo das Medium Flüssigkeit in den zylindrischen Einsatz 19f gelangt. Der Gewindeanschluss 61 und die Zuführungsbohrung 63 dagegen dienen der Zuleitung des Mediums Gas unmittelbar in den den zylindrischen Einsatz 19f umgebenden Ringraum 25f des Düsengehäuses lOf. Von dort gelangt das gasförmige Medium durch die radialen Bohrungen 28 ebenfalls in das Innere des zylindrischen Einsatzes 19f, wo eine intensive Mischung mit dem Medium Flüssigkeit stattfindet. Das Gemisch gelangt anschliessend in das mit 12f bezeichnete Düsenaustrittsteil, welches an seinem vorderen Ende abgerundet ist und einen schlitzförmigen Düsenaustritt 65 besitzt, derart, dass das Gemisch dort in Form eines facherartigen Flachstrahls austritt.

Eine weitere Besonderheit der Ausführungsform nach Fig. 13 besteht darin, dass das Düsengehäuseteil 1 lf ein Innengewinde 3 lf besitzt, in das ein separates Schraubteil 52 mit einem entsprechenden Aussengewinde 66 eingeschraubt ist. Das Schraubteil 52 dient — wie erkennbar — zur Haltung des Düsenaustrittsteils 12f im Düsengehäuseteil 1 lf, wobei das Schraubteil 52 mit einem Bund 67 des Düsenaustrittsteils 12f zur Anlage kommt.

Was nun den bei den verschiedenen im vorstehenden beschriebenen Anwendungs- bzw. Ausführungsbeispielen zum Einsatz kommenden zylindrischen Einsatz 19— 19f betrifft, so ist dessen Gestaltung in keiner Weise auf die z. B. in den Fig. 7 — 10 gezeigte Grundvariante zweier schraubenlinien-förmig 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 Ausführungsform nach Fig. 2 sind z.B. die radialen Bohrungen 28 in insgesamt vier gedachten Schraubenlinien am Umfang des zylindrischen Einsatzes 19 angeordnet. Anzahl und (untereinander gleiche) Steigungen der gedachten Schraubenlinien sind so gewählt, dass sich in Axial- bzw. Strömungsrichtung 29 jeweils zwei benachbarte Schraubenlinien 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 axial gerichteten Mantellinie des zylindrischen Einsatzes 19 liegender radialer Bohrungen 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 Gasströme 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 der einzelnen Gasströme untereinander kommt, zeigt Fig. 3. Auch bei dieser Verteilung ergibt sich zwischen jeweils zwei in Strömungsrichtung 29 hintereinander liegenden radialen Bohrungen 28 ein Abstand b, der mindestens dem 5-fachen des Durchmessers d einer radialen Bohrung 28 entspricht. Man kann die in Fig. 3 gezeigte Anordnung so verstehen, dass auf jeder gedachten Schrau663 730

benlinie jeweils nur zwei radiale Bohrungen 28 liegen. Der seitliche Versatz ist jeweils durch das Mass agekennzeichnet.

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 Ausführungsformen nach Fig. 1 —3 genannten Voraussetzungen. Vom Fertigungsgesichtspunkt her dürften die Varianten nach Fig. 1—3, bei 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 28 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, vorzugsweise 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.

Nach einer weiteren denkbaren Variante können die radialen Bohrungen 28 auf einer einzigen den zylindrischen Einsatz 19 umgebenden gedachten Schraubenlinie angeordnet sein, deren Steigung so gewählt ist, dass die axialen Mantellinien des zylindrischen Einsatzes 19 jeweils von mehreren Schraubenliniengängen geschnitten werden. Hierbei ergibt sich eine ähnliche Anordnung und Verteilung der einzelnen radialen Bohrungen 28 wie bei 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 und 11 gezeigten gleichmässigen Rohr- bzw. Zylinderform abweichen. Die Fig. 5 und 6 zeigen mehrere Möglichkeiten, wie der Innenraum des zylindrischen Einsatzes 19 — 19f 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 Teil 48 des Innenraums 47 ein. An den engeren Teil 49 schliesst sich der erweiterte 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 Innenraum 47a einen Teil 48a grösseren Durchmessers, der in einen Teil 49a stufenförmig übergeht.

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Im Unterschied zu der Ausführungsform nach Fig. 5 münden jedoch hier die radialen Bohrungen 28 in den einen reduzierten Durchmesser aufweisenden Teil 49a ein. Hierdurch ergeben sich insgesamt längere Wege 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 und 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.

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3 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Eine Mischkammer bildender zylindrischer Einsatz für eine Zweistoff-Zerstäubungsdüse, der vorgesehen ist, in einem Düsengehäuse — dem Düsenaustritt vorgeschaltet — angeordnet zu werden, und radiale Bohrungen (28) aufweist und dem einerseits die zu zerstäubende Flüssigkeit andererseits das die Zerstäubung bewirkende Gas zugeführt werden, wobei die Flüssigkeit axial und das Gas durch die radialen Bohrungen (28) — von einem den Einsatz in Düsengehäuse umgebenden Ringraum aus — radial in das Innere des Einsatzes gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass die in Strömungsrichtung (29), d.h. in Axialrichtung des zylindrischen Einsatzes (19), in mehreren aufeinanderfolgenden Querebenen liegenden radialen Bohrungen (28) in Umfangsrichtung des zylindrischen Einsatzes (19) versetzt zueinander angeordnet sind.
2. Zylindrischer Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Bohrungen (28) jeweils in mehreren über den Umfang des zylindrischen Einsatzes (19) verteilten, vorzugsweise in gleichen Winkelabständen zueinander liegenden, Zickzack-Linien angeordnet sind.
3. Zylindrischer Einsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Bohrungen (28) in regelmässigen, vorzugsweise gleiche Winkel aufweisenden, Zickzack-Linien angeordnet sind, die hinsichtlich ihrer Gesamterstrek-kung in Axialrichtung (29) des zylindrischen Einsatzes (19) gerichtet sind.
4. Zylindrischer Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Bohrungen (28) auf einer oder mehreren den zylindrischen Einsatz (19) umgebenden gedachten Schrauben-Linien angeordnet sind.
5. Zylindrischer Einsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Anzahl und Steigungen der gedachten Schraubenlinien so gewählt und aufeinander abgestimmt sind, dass — in Axialrichtung (29) des zylindrischen Einsatzes (19) gesehen — eine Überlappung zweier oder mehrerer der gedachten Schraubenlinien nicht stattfindet (Fig. 1 und 7-10).
6. Zylindrischer Einsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Bohrungen (28) auf einer einzigen den zylindrischen Einsatz (19) umgebenden gedachten Schraubenlinie angeordnet sind, deren Steigung so gewählt ist, dass die axialen Mantellinien des zylindrischen Einsatzes jeweils von mehreren Schraubenliniengängen geschnitten werden.
7. Zylindrischer Einsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Bohrungen (28) auf mehreren den zylindrischen Einsatz (19) umgebenden Schraubenlinien angeordnet sind, deren Anzahl und/oder Abstände und/ oder Steigungen so gewählt sind, dass die axialen Mantellinien des zylindrischen Einsatzes jeweils von mehreren Schraubenlinien geschnitten werden (Fig. 2).
8. Zylindrischer Einsatz nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass alle gedachten Schraubenlinien dieselbe Steigung aufweisen (Fig. 1—3).
9. Zylindrischer Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6 bis 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. Zylindrischer Einsatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Bohrungen (28) in wenigstens annähernd gleichmässiger Verteilung auf der gesamten Mantelfläche des zylindrischen Einsatzes (19) angeordnet sind (Fig. 1 —4).
11. Zylindrischer Einsatz nach einem 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, 8,10,11).
12. Zylindrischer Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der die Mischzone bildende Innenraum des zylindrischen Einsatzes (19) sich in Strömungsrichtung (29) stufenförmig erweiternd ausgebildet ist. (Fig. 5).
13. Zylindrischer Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der die Mischzone bildende Innenraum des zylindrischen Einsatzes (19) sich in Strömungsrichtung (29) stufenförmig verjüngend ausgebildet ist (Fig. 6).
14. Zylindrischer Einsatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Einsatz an seiner vorderen Stirnseite zugleich als Düsenaustritt ausgebildet ist.
15. Zweistoff-Zerstäubungsdüse mit einem zylindrischen Einsatz nach einem der vorstehenden Ansprüche und mit einem Düsengehäuse (10,11), in welchem der zylindrische Einsatz (19) — dem Düsenaustritt (18) vorgeschaltet — angeordnet ist und in welchem ein den Einsatz umgebender Ringraum (25) vorhanden ist, in den eine Gaszuführung (26) mündet.
16. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach Anspruch 15, bei der die Gaszuführung (26) seitlich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Einsatz (19) innerhalb des Ringraumes (25) exzentrisch versetzt, und zwar von der seitlichen Gaszuführung (26) entfernt, angeordnet ist.
17. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Einsatz (19) sich in rückwärtiger Richtung an einem Absatz (20) im Düsengehäuse (10,11) und an seinem vorderen Ende unmittelbar an einem ein Separatteil bildenden Düsenaustrittsteil (12) abstützt, welches lösbar mit dem Düsengehäuse (10,11) verbunden ist (Fig. 7—10).
18. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach Anspruch 17, 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).
19. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenaustrittsteil (12) einen Teil des Düsengehäuses (10) bildet, derart, dass es einen radialen Gasanschluss (26) aufweist und den den zylindrischen Einsatz (19) umgebenden Ringraum (25) begrenzt, und dass der restliche Gehäuseteil (11), auf den das Düsenaustrittsteil (12) aufgeschraubt ist, einen Axialanschluss (15) zur Zuführung der Flüssigkeit aufweist (Fig. 7).
20. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenaustrittsteil (12a; 12f) unmittelbar oder mittels Schraubenteil (52) in ein ein entsprechendes Innengewinde (31; 31f) aufweisendes Gehäuseteil (1 la; 1 lf) eingeschraubt ist (Fig. 8; Fig. 13).
21. Zweistoff-Zerstäubungsdüse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Einsatz (19d; 19e) sich koaxial an ein der Flüssigkeitszuführung dienendes inneres Rohr (39; 39e) anschliesst, welches von einem mit einem Düsenaustrittsteil (12d; 12e) verbundenen äusseren Rohr (38; 38e) koaxial umgeben ist, derart, dass zwischen den beiden Rohren (38, 39; 38e, 39e) ein Ringkanal (42; 42e) zur axialen Gaszuführung gebildet ist (Fig. 11; Fig. 12).

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