DE1604941C - Zerstäubungsdüse in einern Zerstaubungs trockner - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Zerstäubungs- bende Produkt mit einem viel geringeren Druck als düse zum Zerstäuben von flüssigen bis stark pastösen bisher der Zerstäubungsdüse zuzuführen. Dies hat Produkten in einem Zerstäubungstrockner mit einem zur Folge, daß auch der Verschleiß an der Düse inim Innenraum der Düse angeordneten Drallkörper, folge des verhältnismäßig niedrigen Druckes von beider eine Mittelbohrung und an seinem Außenumfang 5 spielsweise 5 bis 10 atü auf ein Mindestmaß reduziert Schrägschlitze für den Durchgang des in den Innen- wird. Ferner kann trotz des geringen Druckes der raum eingeführten, zu zerstäubenden Produktes auf- Gutstrom mit etwa derselben Geschwindigkeit die weist. Mündung der Zerstäubungsdüse passieren und hier-

Für die Zerstäubung von flüssigen bis stark pastö- bei zu einem Sprühkegel zerrissen werden, als bei den sen Produkten im Zerstäubungstrockner sind Zer- io bekannten Zerstäubungsdüsen, die wegen der engen stäubungsdüsen entwickelt worden, die je nach der Querschnitte und den damit verbundenen hohen Art des zu zerstäubenden Produktes und je nach den Druckverlusten einem Druck zwischen 20 bis 50 atü Wünschen für das fertige Trockenprodukt verschie- ausgesetzt werden müssen. Ein weiterer Vorteil bedenartig ausgebildet sind und mit mehr oder minder steht darin, daß nunmehr wegen der Druckerniedrihohen Drücken betrieben werden. Auch in der kera- 15 gung billigere Pumpen benutzt werden können. Die mischen Industrie hat sich seit einigen Jahren die bisher erforderlichen Hochdruckpumpen können so-Zerstäubungstrocknung von keramischen Produkten mit in leichterer Ausführung verwendet oder durch eingeführt, wobei als Ausgangsprodukt für den Trock- andere billigere Pumpen ersetzt werden,
nungsprozeß keramischer Schlicker dient, der einen Die Erfindung kann ferner gekennzeichnet sein Trockensubstanzgehalt von etwa 55 bis 70% besitzt 20 durch wenigstens zwei höhen- und seitenversetzte, und eine Viskosität aufweist, die zwischen 10 und horizontale oder geneigte Bohrungen im Leitkörper, mehreren 100 cP (Centipoise) liegt. die zueinander symmetrisch oder unsymmetrisch zum

Um einen Schlicker hoher Viskosität zu zerstäuben, Kappenhohlraum des Leitkörpers angeordnet sind, muß eine große Energie aufgebracht werden, die als Die Anzahl der Bohrungen sowie deren Lage im Leithoher Zerstäubungsdruck auftritt. Bei den bekannten 25 körper richtet sich vor allem nach der Konsistenz des Zerstäubungsdüsen ist zur einwandfreien Versprü- zu verarbeitenden Produktes. So genügen zwei Bohhung des Schlickers ein Druck erforderlich, der zwi- rungen bei dünnflüssigen Produkten, während bei sehen 20 bis 50 atü liegt. Da nun der Schlicker auf etwas zähflüssigen Produkten beispielsweise drei oder Grund seiner Zusammensetzung mehr oder weniger noch mehr Bohrungen vorhanden sein müssen, damit abschleifend wirkt, begünstigt dieser hohe Druck und 30 trotz des dickflüssigen Gutstromes keine Druckdie damit verbundene hohe Produktgeschwindigkeit . erhöhung beim Eintritt in die Zerstäubungsdüse erden Verschleiß an den Zerstäubungsdüsen, wobei mit forderlich ist, sondern der verhältnismäßig niedrige stärker werdendem Druck eine erhebliche Zunahme Druck von z.B. 5 bis 10 atü beibehalten werden kann, der Abnutzungserscheinungen eintritt. Außerdem Ebenso verhält es sich bei der Lage der für die Drallwird durch solch hohen Druck die Körnung insge- 35 aufprägung des Gutstromes vorgesehenen Bohrungen samt feiner. zueinander. Während bei stark pastösem Produkt eine

Im Fall der Zerstäubung keramischen Schlickers zueinander symmetrische und horizontal verlaufende

ist die Kornverteilung relativ ungleichmäßig. Dies hat Anordnung der Bohrungen vorhanden ist, kann bei

zur Folge, daß durch die unterschiedliche Körnung leichtflüssigem Produkt eine zueinander unsymme-

auch eine unterschiedliche Restfeuchte im End- 40 trische sowie mehr oder minder geneigte Lage der

produkt entsteht, was sich insbesondere beim Pressen Bohrungen vorgesehen sein.

von Wand- und Bodenplatten sehr nachteilig aus- Da die Schrägschlitze und die Mittelbohrung des

wirkt. Drallkörpers gegenüber den Bohrungen im Leitkörper

Auch bei einer bekannten mit einem Drallkörper kleinere Durchmesser aufweisen, wird dem Gutstrom, versehenen Zerstäubungsdüse sind die Mittelbohrung 45 der durch den Leitkörper eine Drallbewegung erhält, und die Schrägschlitze am Außenumfang des Drall- beim Durchgang durch die Öffnungen des Drallkörpers mit kleinen Querschnitten versehen, was zur körpers eine weitere Steigerung der Drallbewegung Folge hat, daß diese Düse bei der Zerstäubung von zuteil.

Produkten von hoher Viskosität einem sehr hohen Nach einem weiteren Merkmal kann die Erfindung

Zerstäubungsdruck ausgesetzt ist, wodurch bei der 50 gekennzeichnet sein durch einen ringförmigen Absatz

Düse sehr bald Abnutzungserscheinungen auftreten. in der Leitkörperinnenwand, an dessen Kante der

Diese Nachteile,werden durch die vorliegende Er- Drallkörper anliegt.

findung beseitigt, deren Aufgabe darin besteht, den Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist

Zerstäubungsvorgang mit einem verhältnismäßig nied- an Hand von fünf Zeichnungen dargestellt und be-

rigen Druck durchzuführen, wodurch auch die Ab- 55 schrieben. Es zeigt

nutzungserscheinungen an den Zerstäubungsdüsen F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Zerstäu-

wesentlich verringert werden und die Körnung gleich- bungsdüse mit einem Dralleinsatz,
mäßiger ausfällt. F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch Fig. 1,

gelöst, daß im Innenraum der Zerstäubungsdüse dem 60 F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der

Drallkörper ein kappenförmiger Leitkörper mit tan- Fig. 1,

gentialen Bohrungen vorgeordnet ist, dessen Bohrun- F i g. 4 einen Längsschnitt durch einen Leitkörper

gen in den Kappenhohlraum münden und einen grö- und

ßeren Gesamtquerschnitt haben als Bohrung und F i g. 5 einen Querschnitt durch einen Leitkörper.

Schrägschlitze des Drallkörpers. 65 Im Inneren der Zerstäubungsdüse 1 befindet sich

Durch die mit großem Querschnitt versehenen ein Dralleinsatz, der aus einem Leitkörper 2 und

Bohrungen des Leitkörpers erniedrigt sich der Druck- einem Drallkörper 3 besteht. Der Leitkörper 2 ist mit

verlust, und es ist nunmehr möglich, das zu zerstäu- tangentialen höhen- und seitenversetzt angeordneten

durchgehenden Bohrungen 4 und 5 versehen. Der Drallkörper 3, der an einer Kante 6 eines ringförmigen Absatzes der Leitkörperinnenwand anliegt, hat mehrere Schrägschlitze 7 bis 10 sowie eine Mittelbohrung 11. An dem Drallkörper 3 schließt sich ein Mündungseinsatz 12 an, dessen öffnung 13 in Verlängerung der Achse der Mittelbohrung 11 des Drallkörpers 3 liegt. Die Zerstäubungsdüse 1 wird durch einen Schraubverschluß 14 verschlossen, wobei durch ein Rohr 15 das zu zerstäubende Produkt in den Innenraum IT der Zerstäubungsdüse 1 gelangt. An dem Schraubverschluß 14 liegt eine Spiralfeder 16 an, die den Dralleinsatz andrückt und in seiner Lage festhält.

Der in F i g. 4 dargestellte Leitkörper 2 zeigt in ausgezogenen Strichen horizontal verlaufende Bohrungen 4 und 5 und in unterbrochenen Strichen geneigt angeordnete Bohrungen, während F i g. 5 die gegenüber F i g. 2 unsymmetrische Lage der Bohrungen, die ebenfalls horizontal oder geneigt verlaufen können, veranschaulicht.

Die Wirkungsweise dieses Dralleinsatzes ist wie folgt: Durch das Rohr IS im Schraubverschluß 14 gelangt das zu zerstäubende flüssige bis pastöse Produkt, wie beispielsweise, Porzellan, Steatit, Kaolin od. dgl., in den Innenraum 17 der Zerstäubungsdüse 1 und von dort durch die Bohrungen 4 und 5 in den Kappenhohlraum 18 des Leitkörpers 2. Da die beiden Bohrungen 4 und 5 einen verhältnismäßig großen Querschnitt aufweisen, treten nur geringe Druckverluste auf, so daß es hierdurch möglich ist, das Produkt mit einem niedrigen Druck von z. B. 5 bis 10 atü der Zerstäubungsdüse zuzuführen. Durch die höhen- und seitenversetzte Anordnung der Bohrungen 4 und 5 erhält das zu zerstäubende Produkt bereits innerhalb des Kappenhohlraumes 18 einen Drall. Der im Kappenhohlraum 18 rotierende Gutstrom wird dann durch die Schrägschlitze 7 bis 10 und die Mittelbohrung 11 des Drallkörpers 3 gedrückt. Da die Schrägschlitze 7 bis 10 und die Mittelbohrung 11 einen kleineren Durchmesser als die im Leitkörper 2 befindlichen Bohrungen 4 und 5 aufweisen, erhält der sich bereits in Drehung befindliche Gutstrom beim Durchgang durch die Schrägschlitze 7 bis 10 des Drallkörpers 3 eine weitere Steigerung der Drallbewegung. Nach Passieren der Schrägschlitze 7 bis 10 und der Mittelbohrung 11 gelangt der Gutstrom in den Raum 19 des Mündungseinsatzes 12. Durch die hohe Energie der Drallbewegung wird der Gutstrom beim Austritt aus der öffnung 13 des Mündungseinsatzes 12 zu einem Sprühkegel zerrissen, der infolge der Mittelbohrung 11 im Drallkörper 3 als Vollkegel ausgebildet ist.

Da wegen der Zusammensetzung des keramischen Produktes die Zerstäubungsdüsen Abnutzungserscheinungen unterworfen sind, werden diese aus verschleißfesten Hartmetallen, wie z. B. Widia, Aluminiumoxyd u. dgl., hergestellt. Obwohl die Bearbeitung von Hartmetallen im allgemeinen schwierig ist, besteht bei dem Dralleinsatz gemäß der Erfindung der Vorteil, daß sich dieser infolge seines einfachen Aufbaues leichter verarbeiten läßt.

Da der Drallkörper des Dralleinsatzes eine Mittelbohrung aufweist, kann der Gutstrom als Vollkegel versprüht werden, wodurch gegenüber den bekannten mit Hohlkegel sprühenden Düsen pro Zeiteinheit eine wesentlich größere Menge versprüht werden kann, die beispielsweise in der Größenordnung von 300.1 je

ίο Stunde gegenüber 1001 je Stunde beim Hohlkegel liegt.

Ein weiterer Vorteil ist durch den Dralleinsatz gemäß der Erfindung dadurch gegeben, daß ein sehr gleichmäßiges staubfreies Pulver entsteht, dessen Korngröße hauptsächlich im Bereich von 100 bis 200 μ liegt. Diese enge Kornverteilung ist wegen der notwendigen gleichmäßigen Restteuchteverteilung in den einzelnen Partikeln äußerst wichtig.

Der Dralleinsatz wird nicht nur bei der Verarbeitung von flüssigen bis pastösen keramischen Produkten eingesetzt, sondern es können selbstverständlich auch noch andere als Flüssigkeiten, Lösungen, Suspensionen od. dgl. vorliegende Produkte, wie beispielsweise Extrakte, Blut, Gerbstoffe, Kaffee, Leime, Milchprodukte, Phosphate, Tee, Waschmittel und vieles mehr, verwendet werden, wobei durch die vorteilhafte Ausbildung des Dralleinsatzes die Möglichkeit gegeben ist, . mit einem verhältnismäßig geringen Druck zu arbeiten, wodurch die Abnutzungserscheinungen an der Zerstäubungsdüse wesentlich geringer sind, als bei den bekannten mit hohem Druck arbeitenden Zerstäubungsdüsen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Zerstäubungsdüse zum Zerstäuben von flüssigen bis stark pastösen Produkten in einem Zerstäubungstrockner mit einem im Innen/aum der . Düse angeordneten Drallkörper, der eine Mittelbohrung und an seinem Außenumfang Schrägschlitze für den Durchgang des in den Irinenraum eingeführten, zu zerstäubenden Produktes aufweist, da durchgekennzeichnet, daß im Innenraum (17) der Zerstäubungsdüse (1) dem Drallkörper (3) ein kappenförmiger Leitkörper (2) mit tangentialen Bohrungen (4, 5) vorgeordnet ist, dessen Bohrungen in den Kappenhohlraum (18) münden und einen größeren Gesamtquerschnitt haben als Bohrung (11) und Schrägschlitze (7 bis 10) des Drallkörpers.

2. Zerstäubungsdüse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens zwei höhen- und seitenversetzte, horizontale oder geneigte Bohrungen (4,5) im Leitkörper (2), die zueinander symme-/ trisch oder unsymmetrisch zum Kappehhohlraum

(18) des Leitkörpers (2) angeordnet sind.

3. Zerstäubungsdüse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen ringförmigen Absatz in der Leitkörperinnenwand, an dessen Kante (6) der Drallkörper (3) anliegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen