DE102010002058A1 - Generator for producing aerosol containing solid particles as disperse phase into continuous phase, comprises tapered wall area, which has circular base with increased center portion, and storage tank for solid particles - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Generatoren zur Erzeugung eines Aerosols bestehend aus Feststoffpartikeln als disperse Phase in einer kontinuierlichen Phase nach Patent Nr. 10 2008 056 722.1.The invention relates to generators for producing an aerosol consisting of solid particles as a disperse phase in a continuous phase according to Patent No. 10 2008 056 722.1.
In einem Generator in Form eines Staubdispergierer werden notwendigerweise die Prozessschritte Dosierung mit nachfolgender Dispergierung realisiert. Zur Dispergierung hat sich eine gasgetriebene Injektordüse etabliert. Diese wird für den überwiegenden Teil der kommerziell verfügbaren Lösungen genutzt. Der Prozessschritt Dosierung des pulverförmigen Feststoffes ist in einer Reihe von Wirkprinzipien bekannt. Eines besteht in der volumetrischen Dosierung mittels eines mechanisch definierten Volumenstroms an pulverförmigem Feststoff.In a generator in the form of a dust disperser, the process steps metering with subsequent dispersion are necessarily realized. For dispersion, a gas-driven injector nozzle has been established. This is used for the vast majority of commercially available solutions. The process step dosage of the powdery solid is known in a number of principles of action. One is the volumetric metering by means of a mechanically defined volumetric flow of pulverulent solid.
Die derart bekannten Wirkprinzipien der Dosierung lassen sich nach folgenden Kriterien ordnen:
- – kontinuierlicher Transport kleiner, diskreter Volumenelemente des Feststoffes,
- – kontinuierliche Verkleinerung eines feststoffgefüllten Raumes mit Verdrängung des Feststoffes und
- – Ausbildung und Transport eines kontinuierlichen Feststoffstranges konstanten Querschnitts.
- Continuous transport of small, discrete volume elements of the solid,
- - Continuous reduction of a solids-filled space with displacement of the solid and
- - Training and transport of a continuous solid strand of constant cross-section.
Die Menge an Feststoffpartikeln kann dabei unterschiedlich sein.The amount of solid particles can be different.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Generator für größere Feststoffvorlagen sowie mit langen eingriffs- und unterbrechungsfreien Betriebszeiten zu schaffen.The specified in
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.This object is achieved with the features listed in
Die Generatoren zur Erzeugung eines Aerosols bestehend aus Feststoffpartikeln als disperse Phase in einer kontinuierlichen Phase eignen sich insbesondere für größere Feststoffvorlagen mit langen eingriffs- und unterbrechungsfreien Betriebszeiten.The generators for generating an aerosol consisting of solid particles as a disperse phase in a continuous phase are particularly suitable for larger solid templates with long attack and uninterrupted operating times.
Dazu besitzt ein drehbar angeordneter Vorratsbehälter für Feststoffpartikel einen kreisringförmigen Boden mit erhöhtem Mittelteil und einen sich wenigstens bereichsweise verjüngenden Wandbereich. Die Aufnahmezone eines Schneckenförderers befindet sich im Bereich des kreisringförmigen Bodens des Vorratsbehälters. Weiterhin ist ein Flächenelemente aufweisender Dosierkörper vorhanden, wobei die Flächenelemente über den Schneckenförderer mit Feststoffpartikeln befüllt und überfüllt werden und dadurch eine durch den Schüttwinkel und die Schüttdichte der Feststoffpartikel sowie die Breite des Dosierkörpers definierte Menge an Feststoffpartikeln für das Aerosol aufgebracht ist und wobei durch den Dosierkörper ein kontinuierlicher Transport der Feststoffpartikel zu einer Dispergierdüse zur Erzeugung des Aerosols erfolgt.For this purpose, a rotatably arranged storage container for solid particles has an annular bottom with a raised central part and a wall region which tapers at least in some regions. The receiving zone of a screw conveyor is located in the region of the annular bottom of the reservoir. Furthermore, a surface elements Dosing body is present, wherein the surface elements are filled via the screw conveyor with solid particles and overflowed and thereby defined by the angle of repose and the bulk density of the solid particles and the width of the dosing solid amount of solid particles for the aerosol and wherein through the dosing a continuous transport of the solid particles to a dispersing nozzle for generating the aerosol takes place.
Der besondere Vorteil besteht in dem großen Vorratsbehälter für den Feststoffvorlage. Dadurch werden die langen eingriffs- und unterbrechungsfreien Betriebszeiten gewährleistet. Die Vorteile des großen Vorratsbehälters können dabei optimal durch die Form seines Bodens genutzt werden. Dazu befindet sich die Aufnahmezone des Schneckenförderers im Bereich des kreisringförmigen Bodens. Dadurch kann der Feststoff vollständig oder mit minimalen Resten entnommen werden.The particular advantage consists in the large reservoir for the solid template. This ensures the long uninterrupted and uninterrupted operating times. The advantages of the large reservoir can be optimally used by the shape of its soil. For this purpose, the receiving zone of the screw conveyor is located in the region of the annular bottom. As a result, the solid can be removed completely or with minimal residues.
Mit dem Dosierkörper wird die Querschnittsdefinition des transportierten und kontinuierlichen Strangs aus Feststoffpartikeln, insbesondere gegenüber der bekannten Definition mittels der Kontur einer Rinne, vorteilhafterweise gelöst.With the dosing the cross-sectional definition of the transported and continuous strand of solid particles, in particular over the known definition by means of the contour of a groove, advantageously solved.
Wird eine bestimmte waagerechte Fläche mit einem pulverförmigen Feststoff befüllt, so ergibt sich in Abhängigkeit vom Schüttverhalten des pulverförmigen Feststoffes bestehend aus Feststoffpartikeln, insbesondere dem Schüttkegel, eine maximale Menge, die auf der Fläche deponiert werden kann. Das Befüllen erfolgt dabei in der Art eines Herabrieseln. Jedes weitere Befüllen führt dazu, dass die hinzukommenden Feststoffpartikel nicht mehr auf der Fläche verbleiben, sondern herab fallen. Somit ist nach Befüllen der Fläche und daran anschließendes Überfüllen der Fläche durch die Ausdehnung der Fläche und das Schüttgutverhalten eine definierte Beladung der Fläche mit Feststoffpartikeln gegeben.If a certain horizontal surface is filled with a pulverulent solid, depending on the bulk behavior of the pulverulent solid consisting of solid particles, in particular the bulk cone, a maximum amount which can be deposited on the surface results. The filling takes place in the manner of a herabrieseln. Each additional filling leads to the fact that the incoming solid particles no longer remain on the surface, but fall down. Thus, after filling the surface and then overfilling the surface by the expansion of the surface and the bulk material behavior, a defined loading of the surface with solid particles is given.
Wird nach dem gleichen Prinzip ein länglicher Körper in Form des Dosierkörpers mit einer definierten Projektionsfläche in der Senkrechten mit Feststoffpartikeln in Form von Pulver befüllt und anschließend überfüllt, so ergibt sich je Längeneinheit des Dosierkörpers eine bestimmte und definierte Belegung mit Feststoffpartikeln. Dosierkörper sind dabei beispielsweise ein waagerechtes Drahtstück, ein Rundstab, ein streifenförmiger Körper oder ein ringförmiger Körper. Die Beladung ergibt sich aus den Schüttguteigenschaften, insbesondere dem durch den Schüttwinkel und der Breite des Dosierkörpers definierten Querschnitts des Feststoffstranges und der Schüttdichte.If, according to the same principle, an elongated body in the form of the dosing body with a defined projection surface in the vertical is filled with solid particles in the form of powder and then overfilled, a specific and defined coating of solid particles results per unit length of the dosing body. Dosing are, for example, a horizontal piece of wire, a round rod, a strip-shaped body or an annular body. The loading results from the bulk material properties, in particular the cross section of the solids strand and the bulk density defined by the angle of repose and the width of the metering body.
Der Schneckenförderer und der Antrieb für den Dosierkörper sind dazu mit einer Steuerung so verbunden, dass die geförderte Menge an Feststoffpartikeln größer als die für die maximale Füllung der je Zeiteinheit bewegten Flächenelemente erforderliche ist und dadurch das jeweilige Flächenelement überfüllt wird. Der Vorratsbehälter ist so angeordnet, dass die beim Befüllen des Flächenelements überschüssigen Feststoffpartikel in das Reservoir zurück gelangen. Damit stehen die überfüllten Feststoffpartikel der Befüllung des Dosierkörpers wieder zur Verfügung.The screw conveyor and the drive for the dosing are for this purpose connected to a controller so that the conveyed amount of solid particles is greater than that required for the maximum filling of the per unit time surface elements required and thereby the respective surface element is overfilled. The reservoir is arranged so that the excess solid particles when filling the surface element return to the reservoir. Thus, the overfilled solid particles of the filling of the dosing are available again.
Damit wird mit dem Generator ein kontinuierlicher Strom von Feststoffpartikeln für das Aerosol bereitgestellt.This provides the generator with a continuous stream of solid particles for the aerosol.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 10 angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the
Das erhöhte Mittelteil des Bodens des Vorratsbehälters ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 ein Kegel oder ein Kegelstumpf. Damit ist sichergestellt, dass der Feststoff auf den kreisringförmigen Boden und damit in die Aufnahmezone des Schneckenförderers gelangt.The raised middle part of the bottom of the reservoir is according to the embodiment of
Im Vorratsbehälter befindet sich nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 vorteilhafterweise ein Krählwerk. Dieses konzentriert den Feststoff insbesondere bei verringerten Restmengen im Bereich der Aufnahmezone des Schneckenförderers.In the reservoir is located according to the embodiment of
Günstigerweise ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 das Krählwerk ein sowohl stabförmiger als auch zur Mitte des Vorratsbehälters, weiter beabstandet zum Boden und beabstandet entlang der Innenwand verlaufend ausgebildeter Körper.Conveniently, according to the embodiment of
Der Dosierkörper ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 ein drehbar angeordneter, angetriebener und ringförmiger Dosierkörper mit senkrechter Drehachse. Die Beladeeinrichtung und die Entnahmevorrichtung befinden sich beabstandet zueinander am Dosierkörper. Darüber hinaus sind die Flächenelemente zum Transport von Feststoffpartikeln die Kreisringfläche des ringförmigen Dosierkörpers. Ein derartig ausgebildeter Dosierkörper stellt eine einfache Transportmöglichkeit für eine definierte Menge an Feststoffpartikeln zwischen einer Beladeeinrichtung und einer beabstandet dazu angeordneten Entnahmevorrichtung dar.The dosing is according to the embodiment of
Der Antrieb ist vorteilhafterweise nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 ein Motor für eine kontinuierliche Drehbewegung des Dosierkörpers. Im Zusammenhang mit einem ringförmigen Dosierkörpers befinden sich ein Flächenelement am Schneckenförderer und ein weiteres Flächenelement an der Dispergierdüse, so dass ein kontinuierlicher Transport von Feststoffpartikeln von dem Schneckenförderer zu der Dispergierdüse vorhanden ist.The drive is advantageously according to the embodiment of
Der Dosierkörper ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 ein in Längsrichtung bewegbarer Draht, wobei der Schneckenförderer und die Dispergierdüse beabstandet am bewegten Draht angeordnet sind. Der Draht kann dabei bekannterweise im Querschnitt eine Kreisform, eine Vierkantform, eine Halbrundform oder einen sonstigen Querschnitt aufweisen.The metering body is according to the embodiment of
Der Dosierkörper ist in Fortführung nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 8 der bewegte Draht zwischen einer Abwickel- und einer Aufwickeltrommel. Der Schneckenförderer und die Dispergierdüse sind zwischen der Abwickel- und der Aufwickeltrommel angeordnet. Weiterhin ist die Abwickel- und/oder die Aufwickeltrommel mit einem Antrieb gekoppelt.The dosing is in continuation of the embodiment of
Dadurch kann leicht eine kontinuierliche Bewegung des Drahtes zwischen den Trommeln und daraus folgend ein kontinuierlicher Transport von Feststoffpartikeln auf dem Draht von dem Schneckenförderer zur Dispergierdüse sichergestellt werden.This can easily ensure a continuous movement of the wire between the drums and consequent continuous transport of solid particles on the wire from the screw conveyor to the dispersing nozzle.
Der Austritt der Dispergierdüse ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 9 so ausgebildet, dass der mit der Dispergierdüse verbundene und das Aerosol zum Prozess führende Schlauch ein Bestandteil der Dispergierdüse ist. Die Dispergierdüse arbeitet nach dem Injektorprinzip, wobei der Feststoff in eine Eintrittsöffnung eingesaugt wird. Das Einsaugen resultiert aus der Injektorwirkung der an der Luftzuführung eingespeisten Druckluft. Vorteilhafterweise wird die Wandfläche des Düsenkörpers mit der der Feststoff als auch das Aerosol in Berührung kommt, konsequent minimiert. Vorteilhafterweise wird der Schlauch damit Teil des Prozessraumes der Dispergierung.The outlet of the dispersing nozzle is formed according to the embodiment of claim 9 so that the connected to the dispersing nozzle and the aerosol leading to the process hose is part of the dispersing. The dispersing nozzle works according to the injector principle, wherein the solid is sucked into an inlet opening. The suction results from the injector effect of the compressed air fed to the air supply. Advantageously, the wall surface of the nozzle body with which the solid as well as the aerosol comes into contact, consistently minimized. Advantageously, the hose thus becomes part of the process space of the dispersion.
Der Schlauch besteht nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 10 aus einem weichen und elastischen Material, so dass Wandablagerungen durch mechanische Beanspruchungen des Schlauchs beseitigbar sind. Vorteilhafterweise kann das auch während des laufenden Betriebs durchgeführt werden.The tube consists according to the embodiment of
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is illustrated in principle in the drawings and will be described in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Ein Generator zur Erzeugung eines Aerosols bestehend aus Feststoffpartikeln als disperse Phase in einer kontinuierlichen Phase besteht im Wesentlichen aus einem Vorratsbehälter
Die
Der Vorratsbehälter
Die Fördereinrichtung ist ein Schneckenförderer
Im Vorratsbehälter
Der Dosierkörper
Der Dosierkörper
Der Schneckenförderer
Der Dosierkörper
Die
Der Schneckenförderer
Die Dispergierdüse
Die Dispergierdüse
Die
Dazu ist der Austritt in Form eines Hohlzylinders zur Befestigung des Schlauchs
In einer Ausführungsform ist ein Abstreifer für Feststoffpartikel
Claims (10)
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DE102013102499B4 (en) * | 2012-03-16 | 2015-11-19 | Parsum-Gesellschaft für Partikel-, Strömungs- und Umweltmeßtechnik mbH | Dispersing attachment for a measuring probe for determining the size of moving particles in particle flows |
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Legal Events
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R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120623 |
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