DE1867434U

DE1867434U - Duese zur feinverteilung von gasen oder fluessigkeiten in fluessigkeiten.

Info

Publication number: DE1867434U
Application number: DEW29568U
Authority: DE
Inventors: Richard Walburg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-12-24
Filing date: 1962-12-24
Publication date: 1963-02-21

Description

619·2Ί.1Ζ62

Richard Walburg Schwalbach/Taunus, 18. Dez. 1962

Anlage zur Gebrauchsmusteranme!dung

Düse zur Feinverteilung von Gasen oder Flüssigkeiten in Flüssigkeiten

In der chemischen Industrie wird häufig die Aufgabe gestellt, Gase oder Flüssigkeiten in flüssigen Stoffen möglichst fein zu verteilen. Damit sollen die Voraussetzungen für einen guten Kontakt der Komponenten, für die Erzielung großer Austausch- bzw. Angriffsflächen oder für die Gewinnung stabiler Dispersionen geschaffen werden.

Das Einleiten von Gasen in Flüssigkeiten mit bekannten Mitteln, beispielsweise unter Verwendung von Tauchrohren, Lochrohren, Siebboden, Fritten, Begasungsrührern und Düsen, oder das Vermischen von Flüssigkeit mit diesen Mitteln genügt für diese Zwecke nicht. Auch mit Venturi-Rohren bekannter Bauart, die gelegentlich zur Mengen- oder Verhältnisregelung eingesetzt werden, lassen sich Verteilungen von der häufig geforderten großen Feinheit nicht erreichen.

Es wurde nun gefunden, daß mit einer Düse, die ein in Strömungsrichtung verjüngtes und anschließend erweitertes, am engsten Querschnitt mit Bohrungen versehenes Düsenrohr und eine Düsennadel besitzt, eine wesentlich verbesserte Verteilung von Gasen und Flüssigkeiten in flüssigen Stoffen erreicht wird, wenn die Düsennadel erfindungsgemäß parallel zur Hadelachse verlaufende Lamellen aufweist, deren Höhe von der Düsenachse aus gemessen dem Radius des engsten Düsenrohrquerschnittes entspricht, und wenn die Düsennadel in der Düsennadelachse verschiebbar und um die Düsennadelachse verdrehbar angeordnet ist.

Dadurch wird erreicht, daß sowohl der über den Düseneinlauf als auch der über die Bohrungen in Höhe des engsten Düsenrohrquerschnitts ein-

laufende Stoffstrom mit Hilfe der Düsennadel beliebig regulierbar ist.

In der beigefügten Zeichnung ist die Düse in beispielsweiser Form dargestellt. Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Düse, Figur einen Querschnitt durch die engste Stelle des Düsenrohres.

Die Düsennadel 1 weist Lamellen 2 auf, die auf dem Nadelkegel angeordnet sind und parallel zur Nadelachse verlaufen. Die Höhe der Lamellen entspricht dem Radius des engsten Düsenrohrquerschnitts 3· Die seitlichen Bohrungen 4 sind unmittelbar in Höhe des engsten Düsenrohrquerschnitts angeordnet. Die Verschiebbarkeü und Verdr.eh.barkeit der Düsennadel ist durch Pfeile auf dem Nadelschaft bezeichnet. Die Nadel ist im Hals 6 des Düsenrohres 5 geführt. Die Verstellung kann mit bekannten Mitteln, z.B. durch Ritzel und Zahnrillen für die Längsverschiebung und arretierbarem Handrad auf dem Nadelende für die Verdrehung,erfolgen.

Im Betriebszustand strömt beispieleweise eine Flüssigkeit über Anschluß 7 in das Düsenrohr 5 ein. Über Anschluß 8 wird ein Gas zugeführt, das durch die Bohrungen 4 in den engsten Querschnitt 5 des Düsenrohrs einströmt. Die fertige Dispersion strömt aus dem Düsenrohraustritt 9 in ein Rohrsystem oder in einen Behälter ein. Die Druckverhältnisse werden zweckmäßig so gewählt, daß beim Düsenrohreintritt ein erheblich höherer Flüssigkeitsdruck herrscht als am Düsenrohraustritt. Der Druck des zugeführten Gases kann in der -· Nähe des Austrittsdruckes des Düeenrohres liegen. Der Feinverteilungseffekt kommt offenbar durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit in engsten Düsenrohrquerschnitt zustande. Die Gasblasen werden beim Eintritt in den engeten Düsenrohrquerschnitt abgeschert. Das Be-

triebeergebniβ iat eine sehr feine Gasverteilung in Austritteβtatsen 9 und ein relativ hoher Gasgehalt.

Die Feinheit der Gasverteilung und der Gasgehalt der Dispersion können durch Verdrehen und Verschieben der Nadel reproduzierbar verändert werden. Dabei ergeben sich besonders gute Resultate, wenn die

Düsennadel so weit in das Düsenrohr hinein rerschiebbar ist, daß der zwischen Düsennadelkegel und äußerer Begrenzung des engsten Düsenrohrquerschnitts verbleibende StrSmungsquerschnitt kleiner als der Durchmesser einer der seitlichen Bohrungen 4 ist. Der Durchmesser der Bohrungen kamin der Größenordnung von 1 mm liegen. Zwischen diesem engen Durchlaß und einer Weite, die sich ergibt, wenn die Düsennadel so weit zurückgezogen wird, daß die radiale Breite, von der äußeren Begrenzung des engsten Düsenrohrquerschnitts zum Düsennadelkegel gemessen, das etwa Fünffache eines Durchmessers der Bohrungen 4 beträgt, liegen die zur Erzielung feinster Verteilung und größter Gasdichte günstigsten Einsteilungen der Düsennadel. Wird eine derart eingestellte Düse mit einem Flüssigkeitsdruck von einigen hundert Atmosphären und einem Gasdruck etwa gleicher Größe betrieben, so können gasförmig/flüssige Feindispersionen erzielt werdet, die etwa die halbe Dichte der Flüssigkeit aufweisen.

Sollen bei hoher Feinheit der Bläschen geringere Flüssigkeitedichten erzielt werden, so kann durch Verdrehen der Düsennadel ein Teil der Bohrungen 4 ganz oder teilweise verschlossen werden. Hierzu ist es vorteilhaft, die Breite am Kopf der Lamellen wenigstens so groß wie den Durchmesser der Bohrungen 4 ^2U halten.

Die Einstellung der'Düsennadel kann von Hand erfolgen, sie kann aber

auch mit besonderem Vorteil in Abhängigkeit vom Verteilungszustand hinter der Düse mit Hilfe von Regeleinrichtungen an sich bekannter Art erfolgen. Dabei kann als Kriterium für den Verteilungeauetana beispielsweise das spezifische Gewicht der Dispersion oder die Trans parenz herangezogen werden.

Mit gleichartigen Ergebnissen können in der beschriebenen Weise auch flüssig/flüssige Dispersionen hergestellt werden.

Claims

ΡΑ825 619-2Ί.1Ζ62 I₀

- 5 -Schutzansprüche

1. Düse zur Feinverteilung von Gasen oder Flüssigkeiten in Flüssigkeiten, die ein in Strömungsrichtung verjüngtes und anschließend erweitertes, am engsten Querschnitt mit Bohrungen versehenes Du- senrohr und eine Düsennadel besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsennadel *(i) parallel zur Nadelachse verlaufende Lamellen (2) aufweist, deren Höhe von der Düsenachse aus gemessen dem Radius des engsten Düsenrohrquerschnittes (3) entspricht, und daß die Düsennadel in der Düsennadelachse verschiebbar und um die Düsennadelachse verdrehbar angeordnet ist.

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsennadel so weit in das'Düsenrohr hinein verschiebbar ist, daß der zwischen Düsennadelkegel und äußerer Begrenzung des engsten Düsenrohrquerschnittes verbleibende Strömungsquerschnitt kleiner als der Durchmesser einer der seitlichen Bohrungen (4) ist, und daß die Düsennadel so weit zurückschiebbar ist, daß der zwischen Düsennadelke- j gel und äußerer Begrenzung des engsten Düsenrohrquerschnittes verbleibende Strömungsquerschnitt eine radiale Breite von mindestens dem fünffachen Durchmesser einer der seitlichen Bohrungen aufweist.

5. Düse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite

Ϊ
der Lamellen mindestens gleich"dem Durchmesser.der Bohrungen (4)

am engsten Düsenrohrquerschnitt ist.

4· Düse nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Düsennadel mittels an sich bekannter Regeleinrichtungen in Abhängigkeit vom Verteilung«austand hinter der Düse verschiebbar und/oder verdrehbar iet.