DE10247764A1 - Zerstäuberdüse - Google Patents

Zerstäuberdüse Download PDF

Info

Publication number
DE10247764A1
DE10247764A1 DE10247764A DE10247764A DE10247764A1 DE 10247764 A1 DE10247764 A1 DE 10247764A1 DE 10247764 A DE10247764 A DE 10247764A DE 10247764 A DE10247764 A DE 10247764A DE 10247764 A1 DE10247764 A1 DE 10247764A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
nozzle body
atomizer
jet
nozzle
fuel flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10247764A
Other languages
English (en)
Inventor
Helmut Schwegler
Ian Faye
Markus Gesk
Frank Miller
Hartmut Albrodt
Franz Thoemmes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE10247764A priority Critical patent/DE10247764A1/de
Priority to PCT/DE2003/002709 priority patent/WO2004036119A1/de
Priority to JP2004543932A priority patent/JP2006502946A/ja
Priority to EP03808670A priority patent/EP1554523A1/de
Priority to US10/531,408 priority patent/US20060144966A1/en
Publication of DE10247764A1 publication Critical patent/DE10247764A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/24—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by pressurisation of the fuel before a nozzle through which it is sprayed by a substantial pressure reduction into a space
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/38—Nozzles; Cleaning devices therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • B05B1/20—Arrangements of several outlets along elongated bodies, e.g. perforated pipes or troughs, e.g. spray booms; Outlet elements therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/03002—Combustion apparatus adapted for incorporating a fuel reforming device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/07021—Details of lances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
    • H01M8/0631—Reactor construction specially adapted for combination reactor/fuel cell
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

Eine Zerstäuberdüse (1) für Kraftstoffe, insbesondere zum Eintrag in einen chemischen Reformer zur Gewinnung von Wasserstoff, weist einen Düsenkörper (2) mit Abspritzöffnungen (3), die in einen Zumeßraum ausmünden, und zumindest einer Dosieröffnung (6) auf. Die Abspritzöffnungen (3) sind mit einer radialen Richtungskomponente zu einer Mittelachse (10) des Düsenkörpers (2) in Höhenstufen (4) mit jeweils zumindest einer Abspritzöffnung (3) angeordnet. Zumindest ein Düsenkörpereinsatz (5), welcher zumindest eine Durchtrittsöffnung (11) aufweist, ist vor der in Kraftstoffströmungsrichtung (8) ersten Höhenstufe (4.1) und/oder zwischen den Höhenstufen (4) im Düsenkörper (2) angeordnet.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Zerstäubungsanordnung nach der Gattung des Hauptanspruchs.
  • Bei brennstoffzellengestützten Transportsystemen kommen zur Gewinnung des benötigten Wasserstoffs aus kohlenwasserstoffhaltigen Kraftstoffen sog. chemische Reformer zum Einsatz.
  • Alle vom Reformer zum Reaktionsablauf benötigten Stoffe wie z.B. Luft, Wasser und Kraftstoff werden Idealerweise dem Reformer in gasförmigem Zustand zugeführt. Da aber die Kraftstoffe , wie z.B. Methanol oder Benzin, und Wasser an Bord des Transportsystems vorzugsweise in flüssiger Form vorliegen, müssen sie erst, kurz bevor sie dem Reformer zugeführt werden, erhitzt werden, um sie zu verdampfen. Dies erfordert einen Vorverdampfer, der in der Lage ist, die entsprechenden Mengen an gasförmigem Kraftstoff und Wasserdampf zur Verfügung zu stellen, wobei meist die Abwärme des Reformers zur Verdampfung benutzt wird.
  • Da der Wasserstoff zumeist sofort verbraucht wird, müssen die chemischen Reformer in der Lage sein, die Produktion von Wasserstoff verzögerungsfrei, z.B. bei Lastwechseln oder Startphasen, an die Nachfrage anzupassen. Insbesondere in der Kaltstartphase müssen zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden, da der Reformer keine Abwärme bereitstellt. Konventionelle Verdampfer sind nicht in der Lage die entsprechenden Mengen an gasförmigen Reaktanden verzögerungsfrei zu erzeugen.
  • Die für die chemische Reaktion, in welcher beispielsweise der Kraftstoff unter anderem zu Wasserstoff reformiert wird, notwendige Temperatur, wird durch sogenannte Katbrenner zur Verfügung gestellt. Katbrenner sind Komponenten, welche mit einem Katalysator beschichtete Flächen aufweisen. In diesen katalytischen Brennern wird das Kraftstoff/Luftgemisch in Wärme und Abgase gewandelt, wobei die entstehende Wärme beispielsweise über die Mantelflächen und/oder über den warmen Abgasstrom an die entsprechenden Komponenten, wie beispielsweise den chemischen Reformer oder einen Verdampfer, geführt wird.
  • Die Umsetzung des Kraftstoffs in Wärme ist stark von der Größe der Kraftstofftröpfchen, welche auf die katalytische Schicht auftreffen, abhängig. Je kleiner die Tröpfchengröße ist und je gleichmäßiger die katalytische Schicht mit den Kraftstofftröpfchen beaufschlagt wird, desto vollständiger wird der Kraftstoff in Wärme gewandelt und desto höher ist der Wirkungsgrad. Der Kraftstoff wird so zudem schneller umgesetzt und Schadstoffemissionen gemindert. Zu große Kraftstofftröpfchen führen zu einer Belegung der katalytischen Schicht und damit zu einer nur langsamen Umsetzung. Dieses führt insbesondere in der Kaltstartphase beispielsweise zu einem schlechten Wirkungsgrad.
  • Es ist daher sinnvoll, den Kraftstoff durch eine Zerstäubungseinrichtung in feinverteilter Form in den Reformer/Katbrenner einzubringen, wobei, bei ausreichendem Wärmeangebot, der Verdampfungsprozeß durch die hohe Oberfläche des feinverteilten Kraftstoffs verbessert wird.
  • Beispielsweise sind aus der US 3,971,847 Vorrichtungen zur Eindosierung von Kraftstoffen in Reformer bekannt. Der Kraftstoff wird hier von vom Reformer relativ weit entfernten Zumeßeinrichtungen über lange Zuführungsleitungen und eine einfache Düse in einen temperierten Stoffstrom zugemessen. Dabei trifft der Kraftstoff zuerst auf Prallbleche, die nach der Austrittsöffnung der Düse angeordnet sind, welche eine Verwirbelung und Verteilung des Kraftstoffs bewirkten sollen, und gelangt dann über eine relativ lange Verdampfungsstrecke, welche für den Verdampfungsprozess notwendig ist, in den Reaktionsbereich des Reformers. Durch die lange Zuführungsleitung kann die Zumeßeinrichtung von thermischen Einflüssen des Reformers isoliert werden.
  • Nachteilig bei den aus der obengenannten Druckschrift bekannten Vorrichtungen ist insbesondere, daß durch die einfache Konstruktion der Düse und die Anordnung der Prallbleche eine gezielte Eindosierung von Kraftstoff, beispielsweise in Bereiche des Reformers mit großem Wärmeangebot, nur unzureichend möglich ist. Dies führt zu einem relativ großen Raumbedarf durch die Notwendigkeit einer langen und voluminösen Verdampfungsstrecke.
  • Außerdem ergeben sich im Kaltstartbetrieb Probleme, da sich lange und voluminöse Verdampfungsstrecken nur langsam aufheizen und zudem relativ viel Wärme ungenutzt abgeben. Durch die in der US 3,971,847 offenbarten Anordnungen von Düse und Prallblechen ist es insbesondere nicht möglich, eine Hohlzylinderinnenfläche gleichmäßig mit Kraftstoff zu benetzen, dabei bestimmte Flächen des Hohlzylinders von der Benetzung mit Kraftstoff auszunehmen oder die Menge des eindosierten Kraftstoffs der Verteilung des Wärmeangebots im Zumeßraum anzupassen. Auch die Form der durch den Zumeßvorgang entstehenden Kraftstoffwolke kann nur unzureichend beeinflußt werden.
    •
  • Die erfindungsgemäße Zerstäuberdüse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch eine geeignete Gestaltung und Anordnung der Kraftstoff entsprechend dem im Zumeßraum herrschenden Wärmeangebot eingebracht werden kann. Dadurch wird der Verdampfungsprozeß des Kraftstoffs optimiert und kann auf kleinem sich schnell aufheizenden Raum erfolgen. Außerdem kann das Betriebsverhalten verbessert werden, da beispielsweise Meßstrecken oder Meßflächen, beispielsweise Sensoren, von einer Kraftstoffbeaufschlagung weitgehend ausgenommen werden können. Die Geometrie des abgespritzten Kraftstoffes bzw. der Kraftstoffwolke kann den im Zumeßraum herrschenden Gegebenheiten und den dadurch gegebenen Bedingungen hervorragend angepaßt werden.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterentwicklungen der im Hauptanspruch angegebenen Zerstäubungsanordnung möglich.
  • In einer ersten vorteilhaften Weiterbildung ist der Düsenkörper der Zerstäuberdüse hohlzylindrisch geformt. Dadurch kann die Zerstäuberdüse sehr einfach, genau und damit kostengünstig hergestellt werden. Zudem kann damit die Zerstäuberdüse beispielsweise aus standardisierten Halbzeugen hergestellt werden, z.B. aus normierten Metallrohren.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist eine Gaszuführungsöffnung zur Zuführung eines Gases, beispielsweise Luft oder Restgase aus einem Brennstoffzellen- oder Reformierungsprozeß, zwischen den Abspritzöffnungen der ersten Höhenstufe und der Dosieröffnung angeordnet. Hierdurch kann die Gemischaufbereitung vorteilhaft beeinflußt werden.
  • Vorteilhaft weitergebildet werden kann die Zerstäuberdüse zudem, indem nach der letzten in Kraftstoffströmungsrichtung liegenden Abspritzöffnung einer Höhenstufe mindestens eine weitere Abspritzöffnung angeordnet ist, die eine axiale Komponente zur Mittelachse des Düsenkörpers aufweist. Dadurch kann die Zerstäubung von Kraftstoff noch besser den im Zumeßraum herrschenden Bedingungen angepaßt werden.
  • Durch die geometrische Form der Düsenkörpereinsätze kann das Strömungsverhalten des Kraftstoffs im Düsenkörper vorteilhaft beeinflußt werden, wobei Düsenkörpereinsätze mit rechteckigem, konkavem oder konvexem Querschnitt besonders vorteilhaft und einfach herzustellen und zu montieren sind. Außerdem kann das Strömungsverhalten bzw. können die Druckverhältnisse im Düsenkörper durch die Form der Durchtrittsöffnung beeinflußt werden. Hierbei sind Durchtrittsöffnungen mit trapezförmigem, rechteckigem oder einer Kombination von rechteckigem und trapezförmigem Querschnitt besonders vorteilhaft, insbesondere da sie sich einfach, genau und damit kostengünstig herstellen lassen. Vorteilhaft ist außerdem, die Durchtrittsöffnung in mehreren gleichförmigen Querschnitten unterschiedlicher Größe zu realisieren, beispielsweise als Stufenbohrung.
  • Werden im Düsenkörper wandstärkereduzierte Abschnitte angeordnet, so wird insbesondere die Wärmeleitfähigkeit zur Dosierstelle hin herabgesetzt. Eine dort angeordnete Zumeßeinrichtung wird so von übermäßiger Erwärmung geschützt. Außerdem kann durch die wandstärkereduzierten Abschnitte die Abstrahlgeometrie beeinflußt werden, wenn sie im Bereich der Abspritzöffnungen liegen.
    •
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse;
  • 2A eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines in der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse angeordneten Düsenkörpereinsatzes;
  • 2B eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines in der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse angeordneten Düsenkörpereinsatzes;
  • 2C eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines in der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse angeordneten Düsenkörpereinsatzes;
  • 2D eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines in der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse angeordneten Düsenkörpereinsatzes;
  • 2E eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform eines in der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse angeordneten Düsenkörpereinsatzes;
  • 2F eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform eines in der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse angeordneten Düsenkörpereinsatzes und
  • 3 eine schematische Teilschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse im Bereich einer Höhenstufe.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beispielhaft beschrieben.
  • Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäß ausgestalteten Zerstäuberdüsen ermöglichen eine einfache Dosierung und Zerstäubung in heißer Atmosphäre bei robuster Konstruktion, Anwendung in unterschiedlichen räumlichen Konstellationen und Einsatz von Standard-Niederdruck-Brennstoffeinspritzventilen.
  • In den Figuren sind gleiche Bauteile jeweils mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen. Die Pfeile symbolisieren jeweils die Kraftstoff- und Gasströme.
  • Ein in 1 schematisiert dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse 1 ist in der Form einer Zerstäuberdüse 1 für die Verwendung von Niederdruck-Brennstoffeinspritzventilen 16 ausgeführt. Die Zerstäuberdüse 1 eignet sich insbesondere zum Eintrag und zur Zerstäubung von Kraftstoff in einen nicht dargestellten chemischen Reformer zur Gewinnung von Wasserstoff.
  • Die erfindungsgemäße Zerstäuberdüse 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen hohlzylindrischen Düsenkörper 2 mit einer oben zu einer Mittelachse 10 des Düsenkörpers 2 mittig angeordneten Dosieröffnung 6 auf. In Kraftstoffströmungsrichtung 8 folgen dann eine an der Längsseite des Düsenkörpers 2 angeordnete Gaszuführungsöffnung 7, acht Höhenstufen 4 mit dazu jeweils rechtwinklig zur der Mittelachse 10 des Düsenkörpers 2 angeordneten Abspritzöffnungen 3 und schließlich die der Dosieröffnung 6 gegenüberliegende Seite des Düsenkörpers 2 mit einer Abspritzöffnung 3.
  • Vor der in Kraftstoffströmungsrichtung 8 liegenden ersten Höhenstufe 4.1 und der letzten Höhenstufen 4.2 sind jeweils Düsenkörpereinsätze 5 mit axialmittig angeordneten Durchtrittsöffnungen 11 im Düsenkörper 2 angeordnet. Die Mittelachsen 12 der Durchtrittsöffnungen 11 decken sich in diesem Ausführungsbeispiel mit der Mittelachse 10 des Düsenkörpers 2. Die Düsenkörpereinsätze 5 sind scheibenförmig, wobei der vor der ersten Höhenstufe 4.1 liegende erste Düsenkörpereinsatz 5.1 von der Durchtrittsöffnung 11 zum Außenumfang hin konkav gegen die Kraftstoffströmungsrichtung 8 eingezogen ist. Die Düsenkörpereinsätze 5 sind im Bereich des Außenumfangs mit dem Düsenkörper 2 so dichtend gefügt, daß zwischen Düsenkörper 2 und Außenumfang des Düsenkörpereinsatzes 5 kein Kraftstoff oder Gas hindurchdringen kann. In diesem Ausführungsbeispiel sind Düsenkörpereinsatz 5 und Düsenkörper 2 durch eine Laserschweißverbindung 14 gefügt. Sie können auch eingepreßt werden. Als Düsenkörpereinsätze 5 eigenen sich in hervorragender Weise Spritzlochscheiben wie sie aus Brennstoffeinspritzventilen bekannt sind.
  • Die Durchtrittsöffnung 11 des ersten Düsenkörpereinsatzes 5.1 ist als Bohrung im Querschnitt rechteckig, die des letzten Düsenkörpereinsatzes 5.2 trapezförmig nach unten öffnend ausgeführt. Erfindungsgemäß können in weiteren Ausführungsbeispielen weitere Düsenkörpereinsätze 5 zwischen den Höhenstufen 4 angeordnet werden, wobei die Form der Düsenkörpereinsätze 4, ihre Einbaulage und die Form bzw. die Zusammensetzung der Formen der Durchtrittsöffnungen 11 beliebig zur Steuerung der Kraftstoffströmung, Gasströmung und Druckverhältnisse kombiniert und variiert werden können.
  • Der Kraftstoff wird durch die Dosieröffnung 6, in diesem Ausführungsbeispiel durch ein Niederdruck-Brennstoffeinspritzventil 16, in die Zerstäuberdüse 1 bzw. den Düsenkörper 2 zugemessen und strömt dann in Kraftstoffströmungsrichtung 8, welche entlang der Mittelachse 10 des Düsenkörpers 2 verläuft, an der Gaszuführungsöffnung 7, durch welche über ein Gasrohr 15 Restgase und/oder Luft in den Düsenkörper 2 geführt werden, vorbei hin zu dem ersten Düsenkörpereinsatz 5.1. Der Kraftstoff bzw. das Kraftstoff/Gas-Gemisch tritt dann durch die Durchtrittsöffnung 11 hindurch, wonach zumindest ein Teil des Kraftstoffes bzw. Kraftstoff/Gas-Gemisches durch die auf der Höhe der jeweiligen Höhenstufen 4 angeordneten Abspritzöffnungen 3 in einen nicht dargestellten Zumeßraum abgespritzt wird. Der verbleibende Teil des Kraftstoffes bzw. des Kraftstoff/Gas-Gemisches tritt durch die trapezförmig nach unten in Kraftstoffströmungsrichtung 8 öffnende Durchtrittsöffnung 11 des letzten Düsenkörpereinsatzes 5.2 hindurch und kann durch die danach angeordneten Abspritzöffnungen 3 der letzten Höhenstufe 4.2 und der an der unteren Seite des Düsenkörpers 2 angeordneten Abspritzöffnung 3 in den nicht dargestellten Zumeßraum aus dem Düsenkörper 2 bzw. der Zerstäuberdüse 1 mit entsprechend geringerem Druck entweichen.
  • 2A zeigt eine erste Ausführungsform eines in der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse 1 angeordneten Düsenkörpereinsatzes 5, wobei der scheibenförmige Düsenkörpereinsatz 5 zum Außendurchmesser hin konkav entgegen der Kraftstoffströmungsrichtung 8 eingezogen ist. Der Düsenkörpereinsatz 5 ist in den Düsenkörper 2 eingepresst und sitzt in Kraftstoffströmungsrichtung 8 vor der Höhenstufe 4 mit den Abspritzöffnungen 3. Die Mittelachse 12 der Durchtrittsöffnung 11 deckt sich mit der Mittelachse 10 des Düsenkörpers 2.
  • 2B zeigt eine zweite Ausführungsform eines in der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse 1 angeordneten Düsenkörpereinsatzes 5, wobei der scheibenförmige Düsenkörpereinsatz 5 zum Außendurchmesser hin konkav zur Kraftstoffströmungsrichtung 8 eingezogen ist. Der Düsenkörpereinsatz 5 ist in den Düsenkörper 2 eingepresst und sitzt in Kraftstoffströmungsrichtung 8 vor der Höhenstufe 4 mit den Abspritzöffnungen 3. Die Mittelachse 12 der Durchtrittsöffnung 11 deckt sich mit der Mittelachse 10 des Düsenkörpers 2.
  • 2C zeigt eine dritte Ausführungsform eines in der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse 1 angeordneten Düsenkörpereinsatzes 5. Die mittig angeordnete Durchtrittsöffnung 11 ist als stufenlose Bohrung ausgeführt. Der scheibenförmige Düsenkörpereinsatz 5 ist in den Düsenkörper 2 eingepresst und sitzt in Kraftstoffströmungsrichtung 8 vor der Höhenstufe 4 mit den Abspritzöffnungen 3. Die Mittelachse 12 der Durchtrittsöffnung 11 deckt sich mit der Mittelachse 10 des Düsenkörpers 2.
  • 2D zeigt eine vierte Ausführungsform eines in der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse 1 angeordneten Düsenkörpereinsatzes 5. Die mittig angeordnete Durchtrittsöffnung 11 ist im Längsschnitt trapezförmig, wobei sie sich in Kraftstoffströmungsrichtung 8 verengt. Der scheibenförmige Düsenkörpereinsatz 5 ist in den Düsenkörper 2 eingepresst und sitzt in Kraftstoffströmungsrichtung 8 vor der Höhenstufe 4 mit den Abspritzöffnungen 3. Die Mittelachse 12 der Durchtrittsöffnung 11 deckt sich mit der Mittelachse 10 des Düsenkörpers 2.
  • 2E zeigt eine fünfte Ausführungsform eines in der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse 1 angeordneten Düsenkörpereinsatzes 5. Die mittig angeordnete Durchtrittsöffnung 11 ist als einstufige Stufenbohrung ausgeführt, wobei die in Kraftstoffströmungsrichtung 8 liegende erste Teilbohrung einen größeren Durchmesser besitzt. Der scheibenförmige Düsenkörpereinsatz 5 ist in den Düsenkörper 2 eingepresst und sitzt in Kraftstoffströmungsrichtung 8 vor der Höhenstufe 4 mit den Abspritzöffnungen 3. Die Mittelachse 12 der Durchtrittsöffnung 11 deckt sich mit der Mittelachse 10 des Düsenkörpers 2.
  • 2F zeigt eine sechste Ausführungsform eines in der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse 1 angeordneten Düsenkörpereinsatzes 5. Die mittig angeordnete Durchtrittsöffnung 11 weist in ihrem Querschnitt zwei unterschiedliche geometrische Formen auf. Die in Kraftstoffströmungsrichtung 8 liegende erste geometrische Form ist rechteckig und die darauf folgende ist trapezförmig nach unten verengend. Der scheibenförmige Düsenkörpereinsatz 5 ist in den Düsenkörper 2 eingepresst und sitzt in Kraftstoffströmungsrichtung 8 vor der Höhenstufe 4 mit den Abspritzöffnungen 3. Die Mittelachse 12 der Durchtrittsöffnung 11 deckt sich mit der Mittelachse 10 des Düsenkörpers 2.
  • 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse 1 im Bereich einer Höhenstufe 4, wobei der Düsenkörper 2 im Bereich der Höhenstufe 4 einen wandstärkereduzierten Abschnitt 13 aufweist, der in diesem Ausführungsbeispiel den Außendurchmesser des zylinderförmigen Düsenkörpers 2 entlang des Abschnittes 13 verkleinert. Der Abschnitt 13, der beispielsweise auch den Innendurchmesser des Düsenkörpers 2 erweitern kann, kann mehrfach auch in kurzen Abständen hintereinander im Düsenkörper 2 angeordnet werden und muß nicht im Bereich einer Höhenstufe 4 oder von Abspritzöffnungen 3 verlaufen.
  • Der scheibenförmige Düsenkörpereinsatz 5 ist zum Außendurchmesser hin konkav entgegen der Kraftstoffströmungsrichtung 8 eingezogen, in den Düsenkörper 2 eingepresst und sitzt in Kraftstoffströmungsrichtung 8 vor dem Abschnitt 13 und der Höhenstufe 4 mit den Abspritzöffnungen 3. Die Mittelachse 12 der Durchtrittsöffnung 11 deckt sich mit der Mittelachse 10 des Düsenkörpers 2. Die Dosieröffnung 6, welche oben am Düsenkörper 2 angeordnet ist, dient in diesem Ausführungsbeispiel zur Aufnahme eines nicht dargestellten abspritzseitigen Endes eines Brennstoffeinspritzventils.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und ist für beliebige andere Zerstäubungsanordnungen anwendbar.

Claims (13)

  1. Zerstäuberdüse (1) für Kraftstoffe, insbesondere zum Eintrag in einen chemischen Reformer zur Gewinnung von Wasserstoff, mit einem Düsenkörper (2) mit Abspritzöffnungen (3), die in einen Zumeßraum ausmünden, und zumindest einer Dosieröffnung (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Abspritzöffnungen (3) mit einer radialen Richtungskomponente zu einer Mittelachse (10) des Düsenkörpers (2) in Höhenstufen (4) mit jeweils zumindest einer Abspritzöffnung (3) angeordnet sind, wobei zumindest ein Düsenkörpereinsatz (5), welcher zumindest eine Durchtrittsöffnung (11) aufweist, vor der in Kraftstoffströmungsrichtung (8) ersten Höhenstufe (4.1) und/oder zwischen den Höhenstufen (4) im Düsenkörper (2) angeordnet ist.
  2. Zerstäuberdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (2) hohlzylindrisch ist.
  3. Zerstäuberdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Düsenkörper (2) zwischen der in Kraftstoffströmungsrichtung (8) liegenden ersten Höhenstufe (4.1) und der Dosieröffnung (6) eine Gaszuführungsöffnung (7) angeordnet ist.
  4. Zerstäuberdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach der letzten in Kraftstoffströmungsrichtung (8) liegenden Höhenstufe (4.2) mit einer axialen Richtungskomponente zur Mittelachse (10) des Düsenkörpers (2) zumindest eine weitere Abspritzöffnung (3) angeordnet ist.
  5. Zerstäuberdüse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Düsenkörpereinsatz (5) mit dem Düsenkörper (2) hydraulisch dicht verpreßt und/oder verschweißt, insbesondere laserverschweißt, ist.
  6. Zerstäuberdüse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse (12) der Durchtrittsöffnung (11) des Düsenkörpereinsatzes (5) parallel zur Mittelachse (10) des Düsenkörpers (2) verläuft.
  7. Zerstäuberdüse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Düsenkörpereinsätze (5) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
  8. Zerstäuberdüse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Düsenkörpereinsätze (5) von der Durchtrittsöffnung (11) zum Düsenkörper (2) hin gegen die Kraftstoffströmungsrichtung (8) konkav eingezogen ist.
  9. Zerstäuberdüse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Düsenkörpereinsätze (5) von der Durchtrittsöffnung (11) zum Düsenkörper (2) hin zur Kraftstoffströmungsrichtung (8) konkav eingezogen ist.
  10. Zerstäuberdüse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Durchtrittsöffnung (11) rechteckig oder trapezförmig ist.
  11. Zerstäuberdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung (11) zumindest zwei gleichförmige Querschnitte unterschiedlicher Größe aufweist, insbesondere eine Stufenbohrung.
  12. Zerstäuberdüse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (2) in seinem axialen Verlauf zumindest einen wandstärkereduzierten Abschnitt (13) aufweist.
  13. Zerstäuberdüse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der wandstärkereduzierte Abschnitt (13) im Bereich einer Höhenstufe (4) verläuft.
DE10247764A 2002-10-14 2002-10-14 Zerstäuberdüse Withdrawn DE10247764A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10247764A DE10247764A1 (de) 2002-10-14 2002-10-14 Zerstäuberdüse
PCT/DE2003/002709 WO2004036119A1 (de) 2002-10-14 2003-08-12 Zerstäuberdüse
JP2004543932A JP2006502946A (ja) 2002-10-14 2003-08-12 噴霧ノズル
EP03808670A EP1554523A1 (de) 2002-10-14 2003-08-12 Zerst uberdüse
US10/531,408 US20060144966A1 (en) 2002-10-14 2003-08-12 Atomising nozzle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10247764A DE10247764A1 (de) 2002-10-14 2002-10-14 Zerstäuberdüse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10247764A1 true DE10247764A1 (de) 2004-04-22

Family

ID=32038620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10247764A Withdrawn DE10247764A1 (de) 2002-10-14 2002-10-14 Zerstäuberdüse

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20060144966A1 (de)
EP (1) EP1554523A1 (de)
JP (1) JP2006502946A (de)
DE (1) DE10247764A1 (de)
WO (1) WO2004036119A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108917439A (zh) * 2018-08-30 2018-11-30 无锡格林沃科技有限公司 新型相变散热器
CN112268275A (zh) * 2020-10-14 2021-01-26 华中科技大学 一种压力与机械耦合式雾化喷嘴及其控制方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10251699A1 (de) * 2002-11-06 2004-06-03 Robert Bosch Gmbh Dosiereinrichtung
KR100813244B1 (ko) * 2006-07-11 2008-03-13 삼성에스디아이 주식회사 리포머 버너
CN102189051B (zh) * 2011-05-20 2012-09-05 天津开发区合普工贸有限公司 中心气路分歧式多倍高效雾化装置
JP6631047B2 (ja) * 2015-06-18 2020-01-15 沖電気工業株式会社 媒体収納庫、及び、媒体取扱装置
US10563384B2 (en) * 2017-05-12 2020-02-18 Norman Faiola Quick clean faucet
US11028727B2 (en) * 2017-10-06 2021-06-08 General Electric Company Foaming nozzle of a cleaning system for turbine engines
FR3077511B1 (fr) * 2018-02-08 2022-07-22 Total Raffinage Chimie Dispositif d'injection de charge d'une unite fcc.
DE102018222769A1 (de) * 2018-12-21 2020-06-25 Lechler Gmbh Düse zum Ausbringen von Flüssigkeiten und landwirtschaftliche Spritzvorrichtung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0312754A1 (de) * 1987-10-17 1989-04-26 Uhde GmbH Reformer
DE10002004A1 (de) * 2000-01-19 2001-08-09 Bosch Gmbh Robert Zerstäubungsvorrichtung

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL48971C (de) * 1935-12-30
US2359690A (en) * 1943-09-11 1944-10-03 Budd Induction Heating Inc Quenching nozzle
US2701738A (en) * 1952-11-20 1955-02-08 Vincent C Cerasi Sprinkler head
NO134433C (de) * 1968-04-03 1976-10-06 Energy Sciences Inc
US3737105A (en) * 1971-09-13 1973-06-05 Peabody Engineering Corp Double spray nozzle
US3913845A (en) * 1972-12-31 1975-10-21 Ishikawajima Harima Heavy Ind Multihole fuel injection nozzle
US3971847A (en) 1973-12-26 1976-07-27 The United States Of America As Represented By The Adminstrator Of The National Aeronautics And Space Administration Hydrogen-rich gas generator
US4486398A (en) * 1981-06-16 1984-12-04 Phillips Petroleum Company Feedstock nozzle for low tint residual carbon black
US4700894A (en) * 1986-07-03 1987-10-20 Grzych Leo J Fire nozzle assembly
US5342592A (en) * 1989-07-04 1994-08-30 Fuel Tech Europe Ltd. Lance-type injection apparatus for introducing chemical agents into flue gases
US5083709A (en) * 1990-08-16 1992-01-28 Gary Iwanowski Lawn irrigation nozzle
US5435884A (en) * 1993-09-30 1995-07-25 Parker-Hannifin Corporation Spray nozzle and method of manufacturing same
DE4440558A1 (de) * 1994-11-12 1996-05-15 Abb Research Ltd Vormischbrenner
US5829687A (en) * 1995-08-31 1998-11-03 Nibco, Inc. Independently variable ARC low-flow spray head apparatus and method
DE10052143A1 (de) * 2000-10-20 2002-05-08 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0312754A1 (de) * 1987-10-17 1989-04-26 Uhde GmbH Reformer
DE10002004A1 (de) * 2000-01-19 2001-08-09 Bosch Gmbh Robert Zerstäubungsvorrichtung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108917439A (zh) * 2018-08-30 2018-11-30 无锡格林沃科技有限公司 新型相变散热器
CN108917439B (zh) * 2018-08-30 2024-04-19 无锡格林沃科技有限公司 相变散热器
CN112268275A (zh) * 2020-10-14 2021-01-26 华中科技大学 一种压力与机械耦合式雾化喷嘴及其控制方法
CN112268275B (zh) * 2020-10-14 2022-09-13 华中科技大学 一种压力与机械耦合式雾化喷嘴及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20060144966A1 (en) 2006-07-06
EP1554523A1 (de) 2005-07-20
WO2004036119A1 (de) 2004-04-29
JP2006502946A (ja) 2006-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0902233B1 (de) Kombinierte Druckzerstäuberdüse
EP1060346B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur verbrennung von flüssigbrennstoff
DE10247764A1 (de) Zerstäuberdüse
EP1569870A1 (de) Zerstauberd se
EP1567253B1 (de) Zerstäubungsanordnung
EP1560645B1 (de) Dosiereinrichtung
EP1520315B1 (de) Zerstäubungsanordnung
EP1560644B1 (de) Dosiereinrichtung
EP3175175A1 (de) Filmverdampfer-brenneranordnung
EP1560643B1 (de) Dosiereinrichtung
DE102019005052A1 (de) Düsenlanze, Verbrenungsanlage und Verfahren zur Abgasbehandlung
DE10246696A1 (de) Zerstäubungsanordnung
EP1578535A1 (de) Beheizte dosiereinrichtung für den reformer einer brennstoffzellenanordnung
DE19956378A1 (de) Verfahren zum Einbringen von verschiedenen gasförmigen und/oder flüssigen Betriebsstoffen in einen Reaktionsraum
DE10160837B4 (de) Verfahren der Mischung von heißen Brennergasen mit Sekundärluft zur Temperaturbegrenzung
DE3213918C2 (de) Verdampfungsbrenner für flüssige Brennstoffe
EP4251920A1 (de) Brennervorrichtung für ein brennstoffzellensystem
DE10251869A1 (de) Zerstäubungsanordnung
DE19724807A1 (de) Verfahren zum Verbrennen eines gasförmigen Brennstoff-Luft-Gemisches
DE10251690A1 (de) Zerstäubungsanordnung
DE102005036889A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Einleitung, Förderung und Beschleunigung physikalischer Prozesse bzw. Reaktionen an flüssigen, gasförmigen Stoffen, Stoffgemischen, Lösungen und im besonderen ein Verfahren und Vorrichtung zur Steigerung des Wirkungsgrades bei Verbrennungsvorgängen in Ölfeuerungsanlagen
WO2007110212A1 (de) Flammenrohr-konstruktion für einen heizkessel mit hoher wärmeübertragung und verfahren zu deren herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8141 Disposal/no request for examination