DE1557045A1

DE1557045A1 - Verfahren zum Dispergier? einer Fluessigkeit in ein gasfoermiges Me?

Info

Publication number: DE1557045A1
Application number: DE19671557045
Authority: DE
Inventors: Yetman Albert A; Slivka William R; Babington Robert S
Original assignee: SLIVKA WILLIAM R; YETMAN ALBERT A
Current assignee: SLIVKA WILLIAM R; YETMAN ALBERT A
Priority date: 1966-12-29
Filing date: 1967-12-28
Publication date: 1970-03-19
Also published as: US3421692A; FR1550647A; NL163972B; GB1176819A; NL163972C; JPS4838486B1; AU436156B2; IL29225A; DE1557045B2; AU4110468A; SE381191B; NL6802439A

Description

Verfahren aas Bisp©rgi©reii einer Flüssigkeit gasffJraigos

Die Erfindiung Jnetrifft ©is VerfaSorem ad eia© ¥@rricfet?sßg zum Dispergieren ψ&η Fliisgigkeiteffi ia gasf^riaig© Madieno Insbeson» dere betrifft äie Erfindung ©in Verfahren zum Verstäuben von Flüssigkeiten, um ei».© gleichförmige Dispersion dieser Flüssigkeiten zu erzeugenj die so gute Eigenschaften hat, dass die Flüssigkeit in der Lag© ist,, augenblicklich im gasförmigen Medium absorbiert au werden, in welches die Flüssigkeit eingeführt wurde* Das Verfahren ist in vielen Bereichen anwendbar, so beispielsweise bei der kuftbefeuchtigung, bei der Zerstäubung von Brennstoffen, bei dsr Beschichtung von Metal-

len-

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lea, bei einmischen Verfahren, bei der Verarbeitung τοη Lebensmitteln u« dgl« und zwar inner dort, wo es we«entlieh ist, dass der Sprühnebel soweit wie Möglich aus gleiohförmigen Flüssigkeit«teilchen τοη Molekularer Grosse besteht, und dass dieter Sprühnehsl frei von Tropfen oder Tröpfchen'ist, die keine gleichförmige Grosse haben und die zu einer unvollständigen Dispersion der Flüssigkeit in das gasförmige Mediua führen würden« Im Falle einer Metal!beschichtung od„ dgl, würden diese Ungleichförmigkeiten zu ungleichen Abscheidungen der dispergierten Flüssigkeit auf der Oberfläche, die behandelt werden soll, führen·

Ein Einsprühen oder Diffusieren von Flüssigkeiten in ein Gas sollte so durchgeführt werden, dass der Sprühnebel die Eigenschaften eines natürlichen Nebels hat und durch das erfindungsgemässe Verfahren wird ein Sprühnebel oder eine Dispersion erzeugt, die sich nahezu vollständig an die Eigenschaften von natürlichem Nebel annähert.

Die Flüssigkeitsteilchen in einem natürlichen Nebel weisen im wesentlichen eine sphärische Form auf und haben eine gleichförmige Grosse· Die Erzielung dieser Eigenschaften ist bei vielen Sprühanwendungen von grosser Bedeutung· Beispielsweise

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Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Dispergieren von Flüssigkeiten in gasförmigen Medien «u schaffen. .

Es ist ein weitere« Ziel der Frfiadung, einen FlüssigkeitssprUhnebel zu erzeugen, der fast die Eigenschaften des natür lichen Nebele aufweist«

Ein weitere» Ziel der Erfindung igt β«, ein Verfahren sur Herstellung «iner nebelartigea öispes^iosa von Flüssigkeit zu schaffen, welche gla. ohföridge Flüesigiieitstoi ionen aufweist«

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ben werden und es sei benerki, dass die Ziele dadurch erreicht werden können, dass ein Verfahren zur Dispersion von Flüssigkeiten vorgesehen ist, «elcMee die Schritte uüfasst, dass «an eine glatte Plüssigkeitsetrttamngsoberfläche vorsieht, die

wenigsteas eins Oifnung aufweist, daes sau Luft, die einen

Druck

BAD ORIGINAL

¹J C. i·

Druck hat, der oberhalb des Druckes der Umgebung steht, dieser Öffnung zuführt uad dass man gleichzeitig di© Flüssigkeit, die dispargiert wird_g sit einer ausreichendes, kinetischen Energie über diese Oborflache hijawesg führt, dass sieh die Flüssigkeit in uniinterlsroofeeaer Wois© tOser diase ©ffaung in form eines dünnen Filme© hinweg bsw®gt_s wobei man diesen Film an der Übergangsstelle über dies© Öffnung ©iner weiteren Spannung unterwirft, um ©iß® molekulare Trennung innerhalb dieses Filmes hervorzurufen und dass man die Luftströmung durch die öffnung derart regelt, dass die Spannung innerhalb des Filmes erhöht wird, so dass ©ine nolalsmiare Treamiag v©a kleinsten Flüssigkeit stauchen aus der FilEäseMeht in Fora eiaer gleichförmigen Dispersion erfolgt_s wobei diese Dispersion fast öie Eigenschaften des natürlichen Hefeeis erreicht»

Die Erfindung soll Mater Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der physikalischen Erscheinungen, die durch das Verfahren hervorgerufen werden

und

Fig_s 2 eine Ausführungsform einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens,

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Es sei zuerst auf Fig· 1 Bezug gewonnen. Durch Versuche wurde gefunden, dass jede Flüssigkeit dazu gebracht werden kann, in Fora eines Filmes zu strömen, wenn diese Flüssigkeit auf eine Oberfläche aufgebracht wird, die adhesive Eigenschaften relativ zur Flüssigkeit aufweist, die grosser sind als die Kohäsions-Festigkeit zwischen den Molekülen der Flüssigkeit selbst· So kann man Wasser auf GlaarSuSiiriften oder Öl auf Wasser. Die Flüssigkeit hat eine grössere Neigung, sich filmförmig über die Oberfläche auszubessern, wenn die Adhäsion zwischen der Flüssigkeit und dem massiven Material relativ zur Selbst-Kohäsion der Flüssigkeit erhöht wird· Unter diesen Umständen kann gesagt werden, dass die Oberfläche benetzbar oder hydrophil ist, wie in dem Fall, wenn die verwendete Flüssigkeit Wasser ist·

Ein anderer Weg, diese Erscheinung der Oberflächenspannung auszudrücken, erfolgt mittels des Flüssigkeits-Oberflächenkontaktwinkels O , Ein Festkörper ist vollständig mit einer Flüssigkeit benetzt, wenn dieser Winkel gleich O ist und dies ist der Fall von sauberem Glas und reinem Wasser. Der Kontaktwinkel nimmt zu, wenn die Adhäsion zwischen der Flüssigkeit und dem Festkörper abnimmt· Ein Kontaktwinkel von 180° zeigt eine Adhäsion von Null an. Dies wird in der Praxis nie

erreicht,

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BAD ORJGINAl.

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Wenn man Materialien und Flüssigkeiten verwendet, die hohe Kontalctwinkel erzeugen, so kann die gewünschte Filmdicke und -damit die Sprühnebelquälitat dadurch erzielt werden, dass ■an den Flüssigkeitsfilm mit einer ausreichenden kinetischen Energie oder Geschwindigkeit über eine Austrittsuffnung führt, um die normale Tendenz der Flüssigkeit, einen dicken Film zu bilden, zu unterbinden» Es wurde gefunden, dass die Filmstabilität und die Filmdicke durch die Oberflächenkonfiguration beeinflusst wird, über welche der flüssige Film hinweg geht» Es kann festgestellt werden, dass, falls eine Flüssigkeit dazu gebracht wird, dass sie über eine geeignete Oberfläche strömt, und wenn ferner Energie dieser Flüssigkeit zugeführt wird, um in dieser Flüssigkeit zusätzliche Spannungen zu erzeugen, wobei diese Spannungen oberhalb der Werte der inneren Spannungen innerhalb des Flüssigkeitsfilmes liegen, die durch die Oberflächenadhäeion erzeugt wird, dass wenigstens ein Teil, wenn nicht sogar der gesamte Film, bis zur molekularen Trennung innerhalb des Filmes selbst gespannt werden kann*

Wenn an dieser Stelle einer maximalen Spannung eine weitere Energie dem Film unter einem Winkel zur Ebene der Oberfläche, auf der der Film gespannt ist, zugeführt wird und damit unter einem Winkel zur Ebene des Filmes selbst, wurde gefunden, dass ' ein erhebliches molekulares Aufbrechen innerhalb des Filme·

CAD ORIGINAL stattfindet

• ·

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. · stattfindet nit dem Ergebnis, dass die Teilchen der Flüssig-■■ keit in Form kleinster Tröpfehen von der Filmoberfläche weg dispergiart werden· Venn dieses stattfindet, wird der Film an der Stelle der maximalen Spannung reissen» Wenn jedoch der Film kontinuierlich an dieser Stelle' oder alternierend an . dieser Stelle wieder hergestellt wird,, d_o h. wenn ein neuer Bereich des Flüssigkeitsfilmes kontinuierlich über die Stelle der maximalen Spannung hinweg geht, so ist die molekulare Dispersion kontinuierlich^ wodurch ein konstanter Sprühnebel erzeugt wird und wotsei dieser Sprühnebel Eigenschaften hat, die sehr nahe an iiiie Eigenschaften herankommen, die der natürliche Nebel hat«

Ein anderer Weg gur Erläuterumg dieser !rsobe-inung liegt in d©r Betrachtung der !mlerang der Msssenäiclite des Flüssigkeiten f-iliaes, wenn dieser It^or die Öffnung hinweg g©ht« Stromauf von der Öffnung ist «ti©- Dichte des Flüssigkeitsfilmes gleich der der reinen Flüssigkeit, die versprüht werden soll. Direkt oberhalb der Öffnung nimmt die Dichte des Flüssigkeitsfilmes ab und liegt etwa zwischen der der Flüssigkeit, die versprüht werden soll und der des Gases, welches durch diese Öffnung abgegeben wird. Stromab von der Öffnung ist die Dichte des Flüssigkeitsfilmes wieder gleich der Dichte der reinen Flüssigkeit, die versprüht werden soll. Die koliäsive Anziehung

zwisohen

BADORIGiNAl,

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zwischen den Molekülen der reinen Flüssigkeit stromauf und stromab von der öffnung und der Moleküle der weniger dichten Flüssigkeit direkt oberhalb der öffnung sichert, dass ein Flüssigkeitsfilm von im wesentlichen gleichförmiger Stärke oberhalb der Austrittsöffnung während des Sprühbetriebes aufrechterhalten wird. Durch die Bildung dieses relativ gleichen Flussigkeitsfilmes oberhalb der Austrittsöffnung wird die Flüssigkeit, die versprüht werden soll, für eine Dispersion wesentlich wirksamer vorbereitet als es bei den bisher bekannten Sprüheinrichtungen mit zwei Sprühdüsen der Fall ist«

Die Möglichkeit, einen Sprühnebel zu erzeugen, dessen Eigenschaften sich an die Eigenschaften eines natürlichen Nebels annähert, ist von grosser Bedeutung nicht nur für die Verarbeitung von Lebensmittel sondern auch dann, wenn es gewünscht ist, eine Flüssigkeit in einem Gas zu absorbieren· Da die Absorptionsrate einer Flüssigkeit in einem Gas eine Funktion der exponierten Oberfläche der Flüssigkeit gegenüber dem Gas ist, kann gesagt werden, dass umso grosser diese Oberfläche der exponierten Flüssigkeit ist, umso grosser auch die Absorptionsrate der Flüssigkeit in das Gas ist« Aus diesem Grund ist

ι es üblich, die Flüssigkeit, die von einem Gas aufgenommen werden soll, direkt in den Gasstrom einzusprühen, weil dabei die Oberfläche der Flüssigkeit, die dem Gas ausgesetzt ist,

vielfach

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- ii -

vielfach gegenüber der Oberfläche vergrussert wird, «lie dem Gas ausgesetzt wird, weia fißs Gags lediglich über einen Flüssigkeitsvorrat oder ein S'tröffiumgsteEßl dör Flüssigkeit feinwag gelenkt wird» Wenn b©ispi@l®w©i0Q ©in® ©allea® Weiser pro Minute au «inera Sprühaebel wrupriM wiFi_ö wofeei Ts¹USpfchen ■it einer Grosse von 50 Mikron ©raeiagt- m@rä®n_s so tSr® dies

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Fig· 1 aeigt einen'Versuch zur graphischen Darstellung der oben beschriebenen Erscheinungen, wobei dieser Versuch dazu verwendet wird, Luft ait Wasser zu sättigen, d. h. die relative Feuchtigkeit der Luft zu erhöhen und es sei bemerkt₉ dass dieses Verfahren nicht auf diese Arbeitsweise allein beschränkt sein soll«

BAD ORIGINAL

^Es

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Es wurde gefunden, dass Glas ein Material ist, welches adhäsive Eigenschaften gegenüber Wasser hat, die grosser sind als die kohäsiven Eigenschaften des Wassers selbst und dieses Glas kann als ein Filmformer für Wasser bezeichnet werden, wobei die Substanzen lediglich als Beispiel verwendet werden. Wie bereits ausgeführt, können zahlreiche andere Materialien verwendet werden«

In Fig· 1 ist eine gekrümmte Glasoberfläche 1 dargestellt, die eine sehr kleine Öffnung 2 aufweist in der Grussenordnung von 0,10 Zoll· Wie dargestellt, weist die Fig. 2 divergente nach aus sen sich öffnende Wandungen 3 auf«, Die Divergenz der Wandungen 3 ist für die Leistung des Verfahrene nicht von allzu grosser Bedeutung, jedoch wird eine derartige Divergenz bevorzugt, da gefunden wurde, dass die Leistung des Verfahrens erhöht wird, wenn eine Öffnung verwendet wird, die derartige divergente Wandungen aufweist, wobei sich diese divergenten Wandungen von geraden oder parallel wandigen Öffnungen unterscheiden· Obwohl die Öffnung 2 nicht in Draufsicht dargestellt ist, sei bemerkt, dass in der Draufsicht diese Öffnung kreisförmig, oval oder in anderer Form ausgebildet sein kann und dass beispielsweise bevorzugt die öffnung die Form eines langgestreckten Schlitzes haben kann. Ferner kann jede beliebige Anzahl von Öffnungen verwendet werden und zwar in Ab-

hftngigkeit

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hängigkeit von der Menge der aufannehmenden Flüssigkeit, die in einem gegebenen Gasstrom dispergiert werden soll, wobei dieser Gasstross irgendeine gegebene Strömungsrate haben kann«

Die Oberfläche 1 ist als derart gekrümmt dargestellt, dass die Öffnung 2 etwa, an der Stelle oder etwas oberhalb der Stelle angeordnet ist₉ wo die Oberfläche in eine nach unten gekrümmte Kurve übergehtβ Ein© Flüssigkeit„ fixe dispergiert werden soll, in diesem Fall Wasser, wird von einer Quelle auf die Oberfläche 1 aufgegeben. Die der Flüssigkeit erteilte kinetische Energie reicht aus, dass diese in Form eines Filmes über die Oberfläche 1 hinweg strurat» Durch die a&aäsiven Eigenschaften des "Wassers gegenüber dem Glas kann dieser Film über die gesamte Oberfläche hinweg gespannt werden· Wenn sich dieser Film vorwärtsbewegt, so folgt der Film der Krümmung der Oberfläche 1 über die Öffnung 2 hinaus. Wenn der Film den nach abwärts gekrümmten Abschnitt der Oberfläche 1 erreicht, so hat die Gravitationskraft die Neigung, die Filmströmung zu beschleunigen und zwar mit dem Ergebnis, dass weitere Spannungen in den Film eingeführt werden und zwar durch die Geschwindigkeitsunterschiede zwischen der Stelle der Zuführung der Flüssigkeit auf die Oberfläche an der.Stelle A und der Stelle,

wo

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wo die Beschleunigung durch die Schwerkraft beginnt, nämlich an der Stelle B, Wenn die Öffnung 2 dann wie dargestellt zwischen diesen beiden Punkten, d· h, innerhalb einer Strecke d angeordnet ist_f wurde gefunden, dass der FiIa vollständig über die Öffnung strömen kann, obwohl er bis zu einer extrem geringen Stärke gespannt ist· Der Film hat hier die Form einer dünnen Membran, die über einer Oberfläche gespannt ist« Die Spannung in der Membran zieht diese über eine schmale Öffnung hinweg, als ob diese nicht vorhanden wäre«

Bei dem erfindungsgemässen Dispersionsverfahren wird eine Gasströmung durch die Öffnung 2 von einer gegebenen Quelle aus abgegeben. Da Luft und Wasser die Materialien sind, die bei diesem Beispiel verwendet werden, ist es verhältnismässig einfach, eine Gasströmung durch die Öffnung hindurchzuführen· Es wird eine Pumpe P verwendet, wobei das Gas aus dieser Öffnung mit einem Druck austritt, der etwas über dem Druck der Umgebung liegt, d. h. bei einem Druck, der etwas über dem Druck des Gases gegen die Oberseite des Filmes liegt. Diese Gasströmung spannt den Film bis zu einem Punkt, an welchem eine molekulare Abtrennung auftritt mit dem Ergebnis, dass Wasserpartikelchen nach oben in das umgebende Gas hinein dispergiert werden·

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Wenn die Gasstrunung durch die Öffnung auf die Filmdicke bezogen ist oder w®ma umgekehrt Si© Flüssigkeitsströmung auf die Gasströmung feeaogesa wird.,, w©fe©i €i©se Gasströmung auf den Ctasdruek im der iSffsmng 2 to©sogeia ward, wurde festgestellt, dass irlefat mur dieses moleiralar® Abspalten er» reicht werden kann sondern dass <äi©s in seitlieh unbegrenzten AbsQimitten erreicht werden ksiaia sit ü%m Slrgeimie, dass eine

!continu! er liefe n©toel®rtig® Bispg^sioia eier Fllsslgkeit in dag tattfindet^ ^®sm &®r fila k©mtiä2si©rlicla aufgleiebseitig ffitoes· ior iffmmisg wi@ö@r hergestellt wird. Biases ¥®rf®tor@Ei &®r IFllssiglceiteverspimiasiag ist auss®r- ©rdentlioli wirksaisa verglicaaia mit ä®®. MEslioSaga ¥©rfianr©E, mit

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hmft tür jedes Pfunö s,m v©r@pFlili®fflö©s Wasser varwenöetg, Ih allgeffi@i^®n wird ®i© SpräMsta^afel aus @isi@sB unlieben Zerstäuber su eine« Wasserstron bei einen MassenverhSltnis unter O₉I sueaanenbrechen, beispielsweise bei einen liassenverhältnie Ton Luft zu Wasser unter 0,1, Der hohe Zerstäubungewirkungsgrad des erfindungsgemässen Verfahrens wird dadurch erzielt, weil der Sprühstrahl durch eine direkte Tropfenausbildung aus den dünnen Flüssigkeitsfile erzeugt wird, der über die Gasaustrittsöffnung

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austrittstfffnung hinweg geht, während bei den üblichen ' #■ Sprühverfahren die Flüssigkeit zuerst in Fasern aufgerissen wird, ehe Flttesigkeitstropfen hergestellt werden·

Die Feststellung! dass eine derartige wirksame Dispersion von Flüssigkeiten erreicht werden kann, hat xur Entwicklung von verschiedenen Vorrichtungen geführt« In der einfachsten Fora kann die Vorrichtung so ausgebildet sein, wie es in Fig. 2 dargestellt ist*

Wie dargestellt, wird die Filmbil.dungsoberfl&che durch eine rohrfurmige Kanter 5 aus einem geeigneten Material gebildet, wobei das Material gegenüber- der Flüssigkeit abgestisMt ist und diese Earner weist eine Öffnung 7 auf« Die Öffnung ist etwas unterhalb der senkrechten Mittellinie nach rechts versetxt angeordnet« Die Enden des Rohreβ können durch Kappen 9 verschlossen sein· Es ist lediglich eine derartige Kappe dargestellt» Auf diese Weise wird eine geschlossene Kammer gebildet. Eine Gaspumpe P steht über ein Regelventil V2 und eine Leitung 11 in Verbindung mit dem Innenraum des Rohres und es kann Gas mit einem Druck, der etwas oberhalb des Atmoephttrendruckes liegt, in diese Kammer eingeführt werden«

Unmittelbar

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• ♦ . ■

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- it -

Unmittelbar oberhalb des Rotaea 5 ist eine Flüssigkeitsleitung 13 derart angeordnet, dass das'Austrittsend© oberhalb der Kammer in eiasr senkrechten Sbana liegt, die axial durch die Mitte des Rohr©» histareh gei&t» Dieser Flüssigkeitsleitung wird Flüssigkeit über ©in Esgalveatil Vl von irgendeiner Quelle S zugeführt«, Sin Flüssigkeitsbehälter 15 kann unterhalb des Rohres aus Zweskaässigkeitsgyiiad@n angeordnet sein, um die Flüssigkeit &*£fgunehai@n_t di$ über das Rohr hinweg strömt und nicht dispergiert wird» Dies© Flüssigkeit kann, falls gewünscht, wieder, wie gestrichelt dargestellt ist, zur Flüsaigkeitszuleitung zurückgeführt werden. Als Beispiel sei erwähnt, dass diese Vorrichtung als Basisvorrichtung für Untersuchungen verwendet wurde, um die Wirksamkeit des erfiEiduragegemässen Verfahrens festzustellen« B®i &i@aen Versuchen wurden verschiedene Aiiz aiii era j Formen uaä Grösseu von tJffausigen verwendet und es wurden verschiedene Gasdrucke in der Kammer eingestellt« Zu allen Zeiten wurde die zugeführte Flüssigkeit derart geregelt, dass die Wasserströmung über das Rohr aus der Leitung 13 mit blossem Auge betrachtet keine Rippungen, Wellen oder andere Störungen aufzeigt, wenn diese Strömung über die Öffnung hinweg geht. Mit anderen Worten, wurde die Strömung so reguliert, dass die Strömung glatt und unbemerkt im Bereich vom Ende der Leitung 13 bis zum Punkt C strömt, wo die Flüssigkeitsströmung durch die Schwerkraft erhöht wird. Gleichzeitig

wurde

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wurde Luft durch die Öffnung 7 abgegeben und so reguliert, dass verschiedene Druck· eingestellt wurden, wobei die Wirksamkeit der Versuchsvorrichtung in Themen von totalen Gallonen Was«er pro Stunde dividiert durch die Menge Luft festgestellt wurde, die suai Dispergieren benötigt wurde. Die FlüssigkeitSKessung erfolgte durch eine Sammlung und Kondensierung des dispergierten Nebels, während die Menge der verwendeten Luft berechnet wurde durch den Auetrittsdruck und die Temperatur und die Umgebungsbedingungen und den Strömungsquerschnitt.

Die besten Ergebnisse können erzielt werden, wenn der Flüssigkeitsfilm glatt und dünn ist. Es sei jedoch bemerkt, dass da· erfindungsgemässe Verfahren keinesfalls gegenüber der Filmdicke, Störungen oder Puleationen im Gasaustritt empfindlich ist« Wenn mit optimalen Filmdicken gearbeitet wurde, wurde durch das erfindungsgemässe Verfahren ein gleichförmiger und feinverteilter Sprühnebel bei einem Gasdruck in der

2 Grössenordnung von etwa 0,14 bis 0,21 Kg/cm erzielt. In einigen Fällen kann es erforderlich sein, mit einem dicken, nicht gleichförmigen oder pulsierenden Film zu arbeiten und diese Betriebsbedingungen können durch eine Erhöhung des

Gasdruckes kompensiert werden« Beispielsweise kann ein Sprüh-

. 2 nebel, der bei einem Gasdruck von etwa 0,7 Kg/cm oder mehr

erzielt

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ersielt wird, sehr uneapflnälich für Flüssigkeitsströmungsstttrungen und/oder Änderungen in der Filadicke sein.

Die folgend® Tabelle zeigt typische Umtersuchungsergebnisse, die ait verschiedenen öffsaimgagröesesa uni Formen bei einem O* ffnungs austritt Druck von etwa 0,56 Kg/ca erhalten wurden* Jade horizontale Spalte stellt eine konstante Öffnungsströaung unabhängig τοη der Öffniragskonfigsar&tioia dar· Auf diese Weise iat eine Leistung »erhöhung zu erke&aeim,· mnü «war durch eine Veränderung der öffnungakonfiguratioM von einer geraden zu einer kreisförmigen ÖXfauag mmü %u eimer divergent®n.kreisfuraigen Öffnung und zm ©ia©r geraden e@klitzartigesi öffnung« ▲na der Tabelle kann entnommen werfiesj «lass ein® diTeirgente eohlitxartig® Öffnung grössere %apasität@m ergibt als die anderen aufgeführten Hffnungem»

BAD ORlGJNAL

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Lüftetrö- kreieför- Abgabedruck

fanng in miger öff- an der öf f-Standard nungs- nung in Kmbik Faa» durchaespro lünut· ser, der

de· Durch» ■easer der Luftetrö-■ung entspricht

Sprtthnebel-Abgabekapaxität in Gallonen pro Tat

Gradwan- direr- graddige gente wandige kreis- kreis- schlitzförmige föreige fttrMige öffnung Öffnung öffnung

,02	,010	• 8	2,2	2,8	3,1
,09	,020	8	8,1	10,8	13,1
,20	,030	β	15,1	20,6	27,1
,35	,040	8	22,7	31,5	44,5
,55	,050	8	30,4	43,0	67,0
,80	,060	8	38,4	57,6	90,0

In

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In allen Fällen wurde die Strömung so reguliert, dass dl··· glatt war und durch des grosee Auge i« Bereich von der Zu*- führungsstelle A über die Strecke d tois ϊβ M nicht »u erkennen war and wobei am dieser Stell« die Flüssigkeit durch linwirkung der Schwerkraft beschleunigt wird»

Die Materialien Wasser und Glas wurden als Beispiele verwendet und es sei bemerkt, dass zahlreiche Flüssigkeiten in zahlreichen gasförmigen Medien Mit dieses Verfahren dispergiert werden kennen, beispielsweise kann Brennstoff versprüht werden, wobei die Flüssigkeit kerosen ist und wobei die Oberfläche rostfreier Stahl ist und wobei das Dispersionsgas Luft ist» Bei der Metallbearbeitung_t beispielsweise bein Waisen, kann die Flüssigkeit 0*1 sein und die Oberfläche kann Kupfer sein und das Dispersionsgas kann warme oder heisse Luft sein«

Während aller Versuche wurde die Gleichförmigkeit und die Feinheit des Sprühnebels untersucht« Da physikalische Messungen nicht möglich waren, wurden visuelle Überprüfungen durchgeführt und zwar dadurch, dass eine dunkle Oberfläche gegenüber der Überprüfungsstelle angebracht wurde· Der Sprtihnebel zwischen der Beobachtungsstelle und dem schwarzen Hintergrund wurde mit einer Lampe beobachtet« Es wurde festgestellt, dass die Dispersion zu einer nebelartigen Wolke führt·, wobei

dies·

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Wölk· ein Tollständig gleichförmiges Ausseben hatte und frei τοη grossen Tropfen oder Tröpfchen wiur*

Wenn ein» Kondensationsoberflache, wie beispielsweise ein flacher Metallteil, in die dispergierte Flüssigkeit eingeführt und dann wieder herausgezogen wurde, wurde gefunden, das· diese Oberfläche rollständig und gleichförmig «it der Flüssigkeit bedeckt war, wobei die Oberfläche das Aussehen eines Wagendaches hatte, welches beispielsweise mit einem Tau bedeckt ist. Es wurde nicht festgestellt, dass undispergierte Teilchen auf der Metalloberfläche vorhanden waren·

Die Erfindung wurde unter Bazugnahme auf ein Ausführungsbeispiel beschrieben unjJ^ea sei bemerkt, dass Abänderungen Yorg en outen werden ifönnen, die i« Rahmen der Erfindung liegen«

- Patentansprüche

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Claims

Pa tent an s ρ ruche

1» Verfahren zu« Dispergieren einer Flüssigkeit in ein g&sflraiges liediua zua Herstellen eines Sprühnebele, der die Eigenschaften eines natürlichen Nebels hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit über eine glatte Oberfläche hinweg geführt wird, die eine Öffnung aufweist und zwar alt einer kinetisehen Energie, die ausreicht, ua einen FiIa über dieser öffnung zu erzeugen, wobei die Flüssigkeit dann den gebildeten FiIa bis zu einea Punkt spannt, an dea eine aolekulare Abtrennung stattfindet und zwar durch eine Zuführung eines Gases zu dieser öffnung unter einea Druck, der oberhalb des Uagebungsdruckes des Gases liegt, welches auf die obeVe Seite des Filaes einwirkt·

2· Verfahren naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Oberfläche adhäsire Eigenschaften relatir zur Flüssigkeit hat, die grosser sind als die kohasire Festigkeit der Moleküle der Flüssigkeit.

3, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche nach unten gekrümmt ist und dass diese öff

nung

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nung an einer Stelle angeordnet ist, an der die AbwärtskrUmmung der Fläche beginnt«

4· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas an der Öffnung mit einem Druck von etwa 0,35 Kg/cm bis zu 1,4 Kg/cm über dem Umgebungsdruck abgegeben wird.

5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine innere Spannung in der Flüssigkeit erzeugt wird, ehe diese über die Öffnung strömt und zwar durch ein Treiben der Oberfläche mit Flüssigkeit, wobei die inneren Spannungen erhöht werden und zwar durch eine Beschleunigung der Flüssigkeit durch die Schwerkraft·

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühnebel monodispers ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit über eine benetzbare Oberfläche geführt wird, wobei der Kontaktwinkel der Flüssigkeit kleiner ist als 154°.

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