DE1400700A1

DE1400700A1 - Atomizer

Info

Publication number: DE1400700A1
Application number: DE19611400700
Authority: DE
Inventors: Willy Diamant
Original assignee: Societe Generale de Fonderie SA
Current assignee: Societe Generale de Fonderie SA
Priority date: 1960-05-30
Filing date: 1961-05-30
Publication date: 1968-10-17
Also published as: GB913807A; FR1266521A; CH367770A; LU40167A1

Description

Patentanwalt 1 4 U U V U UPatent attorney 1 4 U U V U U

Dipl. 3ng. R. BeetzDipl. 3ng. R. Beetz

München 22Munich 22

Stelnsdorfatr. 1OStelnsdorfatr. 1O

96-6916P-PS (6) 30.5.196196-6916P-PS (6) May 30, 1961

SOCIETE GENERALE DE PONDERIE, Paris l6^e (Prankreich)SOCIETE GENERALE DE PONDERIE, Paris l6 ^e (France)

ZerstäuberAtomizer

Die Zerstäubung von Flüssigkeiten ist in verschiedenen industriellen und wissenschaftlichen Bereichen von Bedeutung. Es besteht - wie bekannt - darin, die zu zerstäubende Flüssigkeit so weit wie möglich in den gasförmigen Zustand zu überführen, indem man sie in sehr feine Tröpfchen zerteilt.' Dieses Zerteilen ermöglicht eine bessere Diffusion oder die Herstellung einer homogeneren Mischung, wenn man ein oder mehrere Gase mit einer oder mit mehreren Flüssigkeiten zusammenbringen will.The atomization of liquids is used in various industrial and scientific fields of importance. As is known, it consists of the liquid to be atomized as far as possible into the gaseous state by breaking them up into very fine droplets. ' This cutting up allows better diffusion or the production of a more homogeneous mixture when one or more gases are mixed with one or want to combine with several liquids.

In verschiedenen Fällen ist die Homogenität der Mischung von überragender Bedeutung, und sie muß so vollständig sein, daß die Abmessung der Plüssigkeitströpfchen sehr gering ist.In various cases the homogeneity of the mixture is of paramount importance and it must be so complete that the Dimension of the liquid droplets is very small.

Außerdem ermöglicht dies die Vergrößerung der Berührungsoberfläche zwischen den flüssigen und gasförmigen Mischungsanteilen.In addition, this enables the surface of the touch to be enlarged between the liquid and gaseous mixture components.

Bisher ist bekannt, daß der Einspritzdruck der wesentliche, die Feinheit der Tröpfchen bestimmende Parame/ter ist. Man kann nämlich zeigen, daß deren Durchmesser d mit dem Druck P in der Beziehung d = kP~ⁿ steht. Daraus folgt, daß großen Drücken sehr kleine Tröpfchendurchmesser entsprechen.So far it has been known that the injection pressure is the essential parameter which determines the fineness of the droplets. One can show that their diameter d and the pressure P have the relationship d = kP ~ ⁿ . It follows that high pressures correspond to very small droplet diameters.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Verbessern der Zerstäubung, mit dem sich sehr feine Tröpfchen bei/verhältnismäßig The invention relates to a method for improving the atomization, with which very fine droplets at / relatively

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geringen Einspritzdrücken bilden lassen.let form low injection pressures.

Dieses Verfahren besteht darin, gegen den Austritt des Zerstäubungsrohres eine Gasschicht - z.B. Luft - zu schicken, die schwach gegen den aus dem Rohr austretenden Strahl geneigt ist. Diese Fläche kann kontinuierlich, d.h. ringförmig sein oder aus verschiedenen voneinander unabhängigen Bereichen bestehen.This procedure consists in opposing the exit of the atomizing tube to send a layer of gas - e.g. air - that is slightly inclined towards the jet emerging from the pipe. This surface can be continuous, i.e. ring-shaped, or consist of different areas that are independent of one another.

Da der Gasstrom in entgegengesetzter Richtung zu dem aus der Düse austretenden Strahl fließt, ist die Relativgeschwindigkeit des Gases in bezug auf die Flüssigkeit vergrößert. Der Durchmesser der Tröpfchen, der umgekehrt proportional dem Quadrat der Relativgeschwindigkeit ist, wird dadurch also erheblich verringert.Since the gas flow flows in the opposite direction to the jet emerging from the nozzle, the relative speed is of the gas with respect to the liquid is increased. The diameter of the droplet, which is inversely proportional to the square of the relative speed is therefore significantly reduced.

Die Erfindung kann zum Zerstäuben irgendwelcher Flüssigkeiten, z.B. eines Brennstoffes in einem Motor oder Brenner, verwendet werden. In dem letzteren Fall erkennt man, daß die FlammenfrontThe invention can be used to atomize any liquid such as fuel in an engine or burner will. In the latter case it can be seen that the flame front

; sich dem Injektor nähert und daß die Flamme sich stark verkürzt.; approaches the injector and that the flame is shortened considerably.

■ Außerdem steigt die Temperatur der Flamme um mehr als 20 % als direkte Folge der Verringerung der Tröpfchendurchmesser, und diejenige der Verbrennungsgase ist verringert.■ In addition, the temperature of the flame rises by more than 20 % as a direct result of the reduction in the droplet diameter, and that of the combustion gases is reduced.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Zerstäuber zum Ausführen des oben erwähnten Verfahrens.The invention also relates to an atomizer for carrying out the above-mentioned method.

Dieser Zerstäuber ist gekennzeichnet durch ein konisches Verbindungsstück, das mit einer Gasquelle verbunden ist, die gegen das Zerstäüberrohr gewandt ist, wobei die Spitze in der Nähe des Zerstäuberrohraustrittes liegt und deren Kegelgestalt annähernd This atomizer is characterized by a conical connecting piece which is connected to a gas source, which is turned against the Zerstäüberrohr, wherein the tip is located in the vicinity of the Zerstäuberrohraustrittes and their cone shape approximately

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gleich der Kegelgestalt des aus dem Zerstäuberrohr austretenden Strahles ist.equal to the conical shape of the one emerging from the atomizer tube Beam is.

Die Erfindung ist im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung ergänzend beschrieben.The invention is additionally described below with reference to a schematic drawing.

Der in der Zeichnung dargestellte Zerstäuber umfaßt ein Zerstäuberrohr 1, das mit einer gegebenen Flüssigkeit unter einem gegebenen Druck gespeist wird und das einen Strahl bildet, dessen sichtbare Kontur mit 2 bezeichnet ist. Gemäß der Erfindung ist ein kegelstumpfförmiges Ringrohr 3 vorgesehen, das gegen den Strahl 2 gerichtet ist und dessen Spitze sich in der Nähe des Austrittes des Zerstäuberrohres 1 befindet, und zwar so nahe wie möglich.The atomizer shown in the drawing comprises an atomizer tube 1, which is fed with a given liquid under a given pressure and which forms a jet whose visible contour is denoted by 2. According to the invention, a frustoconical ring tube 3 is provided which extends against the jet 2 is directed and the tip is in the vicinity of the outlet of the atomizer tube 1, and as close as possible.

Das kegelstumpfförmige. Ringrohr 3 ist mit einer Druckluftquelle 4 verbunden, und die Kegelform ist etwa gleich derjenigen des Strahles 3> d.h. derart, daß die aus dem Ringrohr austretende Luftströmungsflache mit der Hüllfläche 2 des Strahles einen Winkel von weniger als 15° bildet.The frustoconical. Annular tube 3 is connected to a source of compressed air 4 connected, and the cone shape is about the same as that of the beam 3> i.e. in such a way that the Air flow surface with the envelope surface 2 of the beam an angle of less than 15 °.

Als Ausführungsbeispiel ist ein Brenner dargestellt mit einem Zerstäuber der oben beschriebenen Art. Der Öffnungswinkel des Strahles 2 ist 30°, während der Öffnungswinkel des kegelstumpfförmigen Ringrohres 3 36° beträgt. Das Rohr 1 wird mit einem Brennstoff gespeist, wobei die Geschwindigkeit des BrennstoffStrahles 2500 cm/sec beträgt. Anderseits tritt der Luftstrom aus dem Ringrohr 3 mit einer Geschwindigkeit von 2000 cm/sec derart aus, daß die Luft relativ zu dem Brennstoff eine Geschwindigkeit von ^500 em/see hat. Dieser Luftstrom hat eine Dicke von etwa 0,3 mm undAs an exemplary embodiment, a burner is shown with an atomizer of the type described above Ray 2 is 30 °, while the opening angle of the frustoconical Ring tube 3 is 36 °. The tube 1 comes with a fuel fed, with the speed of the fuel jet 2500 cm / sec. On the other hand, the air flow exits the annular tube 3 at a speed of 2000 cm / sec in such a way that the air relative to the fuel has a velocity of ^ 500 em / see has. This air stream has a thickness of about 0.3 mm and

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eine Strömungsstärke, die grob angenähert dem zehnten Teil der zur Verbrennung nötigen Luftmenge entspricht. Versuche haben ergeben, daß beim Ausströmen von Luft aus dem Ringrohr die Flammentemperatur von 1060 auf I27O⁰ anstieg.a flow rate that roughly corresponds to a tenth of the amount of air required for combustion. Tests have shown that the flame temperature rose from 1060 to 1270 ⁰ when air escaped from the ring tube.

Patentansprüche:Patent claims:

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Claims

1. Method for atomizing liquids by means of a pipe, characterized in that one against the outlet end of the tube (1) conducts a flow medium layer which flows in the opposite direction to the jet (2) emerging from the tube and forms an angle of less than 15 ° with the boundary surface of the jet.

2. The method according to claim 1, characterized in that the fluid is used Air is used.

3. atomizer for carrying out the method according to claim 1 or 2, characterized by a conical, double-walled ring tube (j5) which is connected to a pressurized gas source (4) and against the atomizing tube (1) is directed, the imaginary conical tip of the ring tube in the vicinity of the outlet of the atomizing tube and the conical shape is approximately the same as that of the jet emerging from the tube.

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