DE1966738A1 - Einrichtung zum mischen von fluessigkeiten, insbesondere von fluessigen brennstoffen mit einem gas z.b. verbrennungsluft - Google Patents

Einrichtung zum mischen von fluessigkeiten, insbesondere von fluessigen brennstoffen mit einem gas z.b. verbrennungsluft

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Description

  • Einrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten, insbesondere von flüssigen Brennstoffen mit einem Gas, z.B. Verbrennungsluft Um eine innige Mischung einer Flüssigkeit mit einem Gas, insbesondere Luft, zu erzielen sind Einrichtungen zum Versprühen von FlAssigkeiten mit einem DruckzerstRuaber bekannt, bei dem die Flüssigkeit unter Druck über tangentiale Kanäle einer Kammer zugeführt und in eine kreisende Bewegung gebracht wird, wobei sie aus dieser Kammer über eine zentrale Öffnung in Form eines Sprühkegels austritt. Diese Druckzerstäuber sind sehr wirksam, solange sie mit Vollast betrieben werden.
  • Versucht man jedoch die Menge der versprühten Flüssigkeit zu verringern, wie dies z.B. nötig ist, um die Brennleistung eines Zerstäubungsbrenners für flüssigen Brennstoff zu regulieren, so ergibt sich keine ausreichende Zerstäubung mehr, wodurch solche Druckzerstäuber für Geräte, die zum Zwecke der Regelung eine starke Herabminderung der ausgesprühten Flüssigkeit verlangen, nicht brauchbar sind Durch die Erfindung wurde nun die Aufgabe gelöst, eine Einrichtung zum Versprühen von Flüssigkeiten der eingangs erwähnten Art so auszugestlten, daß sie bei gutem Wirkungsgrad bis auf etwa 10 % ihrer Vollast heruntergeregelt werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreichte daß der Sprühkegel im Bereiche eines mit überkritischer Geschwindigkeit aus einer zum Sprühkegel konzentrischen Ringdüse ausströmenden Druckgases angeordnet ist. Vorzugsweise besitzt die Ringdüse für das Druckgas die Form einer Lavaldüse.
  • Die durch den Druckzerstäuber erzeugten Tröpfchen kommen in den Wirkungsbereich des mit überkritischer Geschwindigkeit ausströmenden Gasstrahles und werden dabei seh-r stark beschleunigt. Die dabei auftretenden sehr großen Reibungskräfte, die durch die sehr hohe Geschwindigkeitsdifferenz zwisden Tropfen und Druckgas bedingt sind, regen die Tropfen zu starken inneren Schwingungen an, die ein Zerfallen der groben Tropfen in einen sehr feinen Flüssigkeitsnebel hervorrufen.
  • Unter kritischer Geschwindigkeit" versteht man bekanntlich die von der Temperatur, dem Druck und der chemischen Beschaffenheit eines gasförmigen Mediums abhängige Geschwindigkeit der Schallausbreitung in diesem Medium. Die "Schallgeschwindigkeit" im meist gebrauchten Sinne des Wortes entspricht der "kritischen" Geschwindigkeit im Fall des Mediums Luft bei einer Temperatur von OOC sowie atmosphärischen Druck und beträgt5ca. 331 m/sec. Für andere Medien, andere Drücke und andere Temperaturen ist die "kritische" Geschwindigkeit von diesem Wert wesentlich verschieden.
  • unter "berkritischer" Geschwindigkeit sind alle Geschwindigkeiten zu verstehen, welche über der vorstehenden definierten "kritischen" Geschwindigkeit liegen.
  • Als Druckgas können sowohl Druckluft als auch Druckdampf sowie, wenn es sich um eine Einrichtung zum Versprühen von brennbaren Flüssigkeiten für die Erzeugung einer Flamme handelt, unter Druck stehendes Brenngas verwendet werden, wodurch die Heizkraft der erzeugten Flamme gesteigert. werden kann.
  • Im letzteren Falle ist noch folgendes zu beachten: Durch die hohe Geschwindigkeit, hervorgerufen durch die im Brenner angeordnete Lavaldüse, wird im Zentrum des Sprühkegels ein Unterdruck-Gebiet erzeugt, sodaß heiße Brenngase in Richtung zur Düse zurückströmen können und so die Zündung des Brennstoffnebeis sehr günstig beeinflussen. Die Flamme sitzt dadurch sehr fest am Brenner und es wird ein Abreißen derselben verhindert.
  • Nachstehend ist an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine solche Einrichtung in einem axialen Längs schnitt Die Einrichtung besitzt ein Gehäuse 1, in welches ein im wesentlichen rohrförmiger Zentralteil 2 eingeschraubt ist, in welchen zwei weitere Teile 3 und 4 eingesetzt sind, die zusammen mit dem Zentralteil 2 einen normalen Druckzerstäuber bilden. Die unter Druck stehende Flüssigkeit strömt durch den zentralen Kanal 5 ein und gelangt über=tangentiale Kanäle 6 in eine zylindrische Kammer 7, in welcher die Flüssigkeit in rasche Drehung versetzt wird und aus welcher sie durch die Düse 8 in Form eines Sprühkegels austritt.
  • In konzentrischer Anordnung um diesen Druckzerstäuber 6 bis 8 ist zwischen dem Gehäuseteil 1 und 2 ein im Querschnitt ringförmiger Zuflußkanal 11 gebildet, in den ein Druckgas bei 12 eingeleitet wird. Der Kanal 11 verjüngt sich bis zu seiner engsten Stelle 13 und erweitert sich dann in Form einerLavaldüse 14. Die Abmessungen der Lavaldüse 14 und der Druck des zugeleiteten Gases sind so gewählt, daß letzteres mit Ueber, kritischer Geschwindigkeit aus der ringförmigen Lavaldüse ausströmt.
  • Das mit überkritischer Geschwindigkeit austretende Gas wirkt auf die Tropfen des Sprühkegels ein und bewirkt eine weitere Zerteilung derselben in feinste, einen Nebel bildendes Teilchen.
  • Durch diese zusätzliche Zerstäubung ist es möglich, die Menge der durch den Druckzerstäuber a-sgesprühten Flüssigkeit' bis auf'etwa 10 % der Vollast herunterzuregeln und; dennoch eine für die erstrebte vollständige Verbrennung des flüssigen Brennstoffes ausreichende Zerstäubung zu erhalten, was mit einem Druckzerstäuber-allein nicht erzielbar ist.

Claims (2)

Patentansprüche
1. Einrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten, insbesondere flüssigen Brennstoffen, mit einem Gas, z.B. Verbrennungsluft, bei dem die Flüssigkeit unter Druck über tangentiale Kanäle einer Kammer zugeführt und darin in kreisende Bewegung versetzt wird und aus einer zentralen öffnung als Sprühkegel austritt, dadurch gekennzeichnet, daR der Sprühkegel im Bereiche eines mit überkritischer Geschwindigkeit aus einer zum Sprühkegel ,konzentrischen Ringdüse ausströmenden Druckgases angeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgas aus einer ringförmigen Lavaldüse ausströmt.
DE19691966738 1968-12-23 1969-12-20 Einrichtung zum mischen von fluessigkeiten, insbesondere von fluessigen brennstoffen mit einem gas z.b. verbrennungsluft Pending DE1966738A1 (de)

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AT16969A AT295014B (de) 1969-01-09 1969-01-09 Einrichtung zum intensiven Mischen von Gasen, insbesondere zur Herstellung eines brennbaren Gasgemisches
AT337969A AT285013B (de) 1969-04-08 1969-04-08 Einrichtung zum Versprühen von Flüssigkeiten, insbesondere von flüssigen Brennstoffen

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