DE19750068C1 - Axial hollow cone nozzle for gas washer - Google Patents

Axial hollow cone nozzle for gas washer

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Abstract

The nozzle has a swirl chamber (6) with a discharge opening (7). The spiral guide section (5) is a helical casing with an increasing flow section with respect to the connecting stub pipe (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Axial-Hohlkegeldüse zum Versprü­ hen flüssiger Medien, insbesondere für Rauchgasreinigungsan­ lagen, bestehend aus einer Drallkammer mit einer Austritts­ öffnung und aus einem der Drallkammer vorgeschalteten An­ schlußstutzen mit einem drallerzeugenden Abschnitt, der aus einem einzigen, wendelförmigen Umlenkungsabschnitt besteht, der von der Axialrichtung ausgehend, etwa tangential in die Drallkammer mündet.The invention relates to an axial hollow cone nozzle for spraying hen liquid media, especially for flue gas cleaning lay, consisting of a swirl chamber with an outlet opening and from an upstream of the swirl chamber end neck with a swirl-generating section that consists of a single, helical deflection section, which starts from the axial direction, approximately tangentially into the Swirl chamber opens.

Axial-Hohlkegeldüsen sind bekannt (Prospekt Axial-Hohlkegel­ düsen der Lechler GmbH & Co. KG, Metzingen). Bei diesen Düsen erfolgt die Flüssigkeitszuführung in Axialrichtung. Die zur Strahlbildung nötige Rotationsbewegung der Flüssigkeit wird je nach Bauart durch Wendelnuten oder durch Schrägkanäle er­ reicht, die jeweils in einem in den Strömungskanal eingesetz­ ten Einbauteil angeordnet sind. Die Austrittsöffnungen der Wendelnuten oder Schrägkanäle münden dabei in der Regel rela­ tiv kurz vor der Austrittsöffnung. Die Einbauten schränken jedoch den freien Durchtrittsquerschnitt ein. Düsen dieser Bauart sind daher verstopfungsempfindlich. Sie weisen aller­ dings den Vorteil auf, daß sie ein Tropfenspektrum großer Feinheit liefern, das insbesondere für Rauchgasreinigungs- oder Rauchgasentschwefelungsanlagen gewünscht ist.Axial hollow cone nozzles are known (brochure axial hollow cone nozzles from Lechler GmbH & Co. KG, Metzingen). With these nozzles the liquid is fed in the axial direction. The for The necessary rotational movement of the liquid becomes jet formation depending on the design by spiral grooves or by inclined channels ranges, each inserted in a in the flow channel th built-in part are arranged. The outlet openings of the Helical grooves or inclined channels usually open rela tiv shortly before the outlet opening. Limit the internals however, the free passage cross-section. Nozzles this Design are therefore sensitive to constipation. They show everyone However, the advantage is that they have a large drop spectrum  Deliver fineness, especially for flue gas cleaning or flue gas desulfurization plants is desired.

Aus der GB-B-333 701 ist eine Axial-Hohlkegeldüse der ein­ gangs genannten Art bekannt, bei der in einer Ausführungsform die Düse aus zwei Teilen zusammengesetzt ist, wobei eine sich zu einer Austrittsöffnung hin verjüngende konische Kappe und ein mit einem zentralen Anschlußstutzen versehener Basisteil vorgesehen sind. Der axial an die Kappe angesetzte Basisteil ist mit einer spiralförmig vom Anschlußstutzen aus mit immer größer werdendem Radius nach außen und zur Kappe hin anstei­ genden Nut gleichen Querschnittes ausgerüstet, die zur Kappe hin - zur Bildung eines Strömungskanales - mit einer Scheibe abgedeckt ist. Die Abdeckung erfolgt dabei so, daß die Aus­ trittsöffnung der Nut etwa tangential in den innerhalb der Kappe gebildeten Drallraum mündet. Düsen dieser Art neigen wegen des sich teilweise verengenden Strömungsquerschnittes ebenfalls zur Verstopfung.From GB-B-333 701 an axial hollow cone nozzle is the one known type mentioned in the one embodiment the nozzle is composed of two parts, one being itself conical cap tapering towards an outlet opening and a base part provided with a central connecting piece are provided. The base part attached axially to the cap is always with a spiral from the connecting piece increasing radius towards the outside and towards the cap Equipped groove of the same cross section equipped to the cap towards - to form a flow channel - with a disc is covered. The coverage is such that the off opening of the groove approximately tangential in the inside of the Cap formed swirl space opens. Nozzles of this type tend because of the partially narrowing flow cross-section also for constipation.

Zur Erzeugung von Sprühstrahlen sind allerdings auch soge­ nannte Exzenterdüsen bekannt geworden, bei denen die Flüssig­ keitszufuhr tangential in den Drallraum, d. h. also von der Seite her erfolgt. Düsen dieser Art benötigen keine Drallein­ bauten, weisen aber den Nachteil auf, daß der Anschlußstutzen seitlich angeordnet ist, was nicht für alle Anwendungszwecke geeignet ist.However, so-called called eccentric nozzles in which the liquid speed supply tangentially into the swirl space, d. H. so from the From here. Nozzles of this type do not need a twist built, but have the disadvantage that the connection piece is arranged on the side, which is not for all applications suitable is.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Axial- Hohlkegeldüse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein verstopfungsfreier, möglichst großer Strömungsquerschnitt und ein möglichst feines Tropfenspektrum erreicht wird.The invention is therefore based on the object of an axial Hollow cone nozzle of the type mentioned in such a way that a blockage-free flow cross-section that is as large as possible and the finest possible drop spectrum is achieved.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Axial-Hohlkegeldüse der eingangs genannten Art vorgesehen, daß der Umlenkungs­ abschnitt die Form eines Schneckengehäuses aufweist, das ei­ nen, bezogen auf den freien Querschnitt des Anschlußstutzens, immer größer werdenden Strömungsquerschnitt besitzt.To solve this problem with an axial hollow cone nozzle the type mentioned provided that the deflection section has the shape of a snail housing, the egg  NEN, based on the free cross section of the connecting piece, has ever increasing flow cross-section.

Durch diese Ausgestaltung wird eine verstopfungsfrei arbei­ tende Hohlkegeldüse geschaffen. Es hat sich erstaunlicherwei­ se herausgestellt, daß die Strömungsumlenkung in dem im Quer­ schnitt größer werdenden Umlenkungsabschnitt zur notwendigen Drallerzeugung ausreicht.This configuration makes it work without clogging ting hollow cone nozzle created. It has turned out amazingly se pointed out that the flow deflection in the transverse cut increasing deflection section to the necessary Swirl generation is sufficient.

In Weiterbildung der Erfindung kann die Mündung des Schnec­ kengehäuses eine Breite aufweisen, die nur etwas kleiner als der Radius der Drallkammer ist. Dabei kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen werden, daß der Boden der Öffnung des Umlenkungsabschnittes senkrecht zur Düsenachse verläuft und ausschließlich in den oberen Bereich der Drallkammer her­ einragt, wobei die Drallraumgröße so ausgelegt werden kann, daß die Strömung in gleichmäßiger Verteilung zur Austritts­ öffnung gelangt.In a development of the invention, the mouth of the Schnec kengehäuses have a width that is only slightly smaller than is the radius of the swirl chamber. It can be in continuing education the invention provide that the bottom of the opening of the deflection section runs perpendicular to the nozzle axis and only in the upper part of the swirl chamber protrudes, the swirl space size can be designed so that the flow is evenly distributed towards the outlet opening.

In Weiterbildung der Erfindung kann die Austrittsöffnung ei­ nen Durchmesser aufweisen, der etwa der Hälfte des Durchmes­ sers der Drallkammer entspricht. Die Austrittsachse der Aus­ trittsöffnung ist etwas versetzt zu jener der Drallkammer und des Anschlußstutzens angeordnet.In a development of the invention, the outlet opening ei NEN diameter that is about half the diameter corresponds to the swirl chamber. The exit axis of the Aus the opening is slightly offset from that of the swirl chamber and of the connecting piece arranged.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungsbei­ spielen dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zei­ gen:The invention is in the drawing based on Ausführungsbei play shown and is explained below. It shows gene:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Hohlke­ geldüse, Fig. 1 is a side view of an inventive Hohlke geldüse,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Düse der Fig. 1 gemäß der Schnittlinie II-II, Fig. 2 is a longitudinal section through the nozzle of FIG. 1 according to the section line II-II,

Fig. 3 den Schnitt durch die Düse der Fig. 2 längs der Schnittlinie III-III, und Fig. 3 shows the section through the nozzle of Fig. 2 along the section line III-III, and

Fig. 4 eine Schnittdarstellung ähnliche Fig. 2, jedoch für eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hohlkegeldüse. Fig. 4 is a sectional view similar to Fig. 2, but for another embodiment of a hollow cone nozzle according to the invention.

Die Fig. 1 zeigt, daß die neue Düse einstückig als ein Düsen­ körper hergestellt ist, der einen zylindrischen Anschlußstut­ zen 1 mit einem Außengewinde 2 und ein sich als Teil eines Ringes um diesen Anschlußstutzen 1 herum erstreckendes Gehäu­ se 3 besitzt, das eine etwa wendelförmig von oben nach unten verlaufende Oberseite 4 aufweist. Fig. 1 shows that the new nozzle is made in one piece as a nozzle body, the zen cylindrical connector 1 with an external thread 2 and a part of a ring around this connector 1 extending around the housing 3 , which has an approximately helical shape has top 4 running from top to bottom.

Die Fig. 2 und 3 zeigen, daß dieses Gehäuse 3 im Inneren im wesentlichen in zwei Abschnitte unterteilt ist, und zwar in einen vom Anschlußstutzen 1 ausgehenden Umlenkungsab­ schnitt 5 und in eine, zumindest teilweise unterhalb dieses Umlenkungsabschnittes (5) liegende Drallkammer 6. Die Drall­ kammer 6 wiederum geht nach unten in eine sich diffusorartig erweiternde Austrittsöffnung 7 über, die, ebenso wie die Drallkammer 6 rotationssymmetrisch ausgebildet ist, aber eine Achse 8 besitzt, die um den Betrag e gegenüber der Achse 9 der Drallkammer 6 versetzt ist. Die Achse 15 der Drallkammer 6 ist um den Betrag f gegenüber der Achse 9 des Anschlußstut­ zens 4 versetzt. Beide Exzentrizitäten e und f sind dabei un­ ter einem Winkel von 90° zueinander angeordnet, können aber auch um andere Winkel gegeneinander versetzt angeordnet sein. Der Umlenkungsabschnitt 5 ist gegenüber der Drallkammer 6 durch eine Wand 10 getrennt, die in Form einer einzigen Wen­ delfläche vom Eintrittsstutzen 1 aus bis zu einer Endkante 11 im Sinn des Pfeils 12 verläuft. Der Umlenkungsabschnitt 5 bildet somit mit seiner Führungswand 13 eine sich etwa um 360° erstreckende Spirale. Der Umlenkungsabschnitt 5 weist daher in der Darstellung nach Fig. 3, d. h. in einem Schnitt senkrecht zur Achse 9 der Drallkammer etwa die Form eines Schneckengehäuses auf, dessen an der Kannte 11 gebildete Öff­ nung eine Breite aufweist, die nur etwas kleiner als der Ra­ dius der Drallkammer 6 ist. Durch diese Ausgestaltung weist der Umlenkungsabschnitt 5 einen freien Querschnitt auf, der gleich groß oder sogar noch größer wird als der freie Quer­ schnitt des Anschlußstutzens 1. Der Umlenkungsabschnitt 5 mündet an seiner Kante 11 etwa tangential in die Drallkammer 6. Durch diese Ausgestaltung erhält die axial in Richtung der Achse 9 eintretende Strömung der zu zersprühenden Flüssigkeit einen Drall, der ausreicht, um die Flüssigkeit an der Aus­ trittsöffnung 7 in einem Hohlkegelstrahl gleichmäßig abzuge­ ben. Die strömende Flüssigkeit braucht dabei aber keine Strö­ mungsquerschnitte zu durchlaufen, die eine Verengung darstel­ len und daher die Gefahr einer Verstopfung hervorrufen. Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Ausgestaltung zur Erzeugung eines Hohlkegelstrahles mit einem sehr feinen Trop­ fenspektrum ausreicht. Figs. 2 and 3 show that this housing 3 is internally divided essentially into two sections, in an outgoing from the connection piece 1 Umlenkungsab section 5 and in an at least partially below said deflecting portion (5) swirl chamber 6 located. The swirl chamber 6 in turn goes down into a diffuser-like widening outlet opening 7 , which, like the swirl chamber 6, is rotationally symmetrical, but has an axis 8 which is offset by the amount e relative to the axis 9 of the swirl chamber 6 . The axis 15 of the swirl chamber 6 is offset by the amount f relative to the axis 9 of the connecting socket 4 . Both eccentricities e and f are arranged at an angle of 90 ° to each other, but can also be arranged offset from one another by other angles. The deflection section 5 is separated from the swirl chamber 6 by a wall 10 which runs in the form of a single Wen delfläche from the inlet port 1 to an end edge 11 in the direction of arrow 12 . The deflection section 5 thus forms with its guide wall 13 an approximately 360 ° spiral. Therefore, the deflection portion 5 has in the representation according to Fig. 3, ie, in a section of the swirl chamber perpendicular to the axis 9 of approximately the shape of a snail shell, whose Publ formed on the Knew 11 voltage has a width which only slightly smaller than the Ra dius the swirl chamber 6 . With this configuration, the deflection section 5 has a free cross section that is the same size or even larger than the free cross section of the connecting piece 1 . The deflection section 5 opens at its edge 11 approximately tangentially into the swirl chamber 6 . With this configuration, the flow of the liquid to be sprayed, which occurs axially in the direction of the axis 9 , has a swirl which is sufficient to evenly discharge the liquid at the outlet opening 7 in a hollow cone jet. The flowing liquid does not need to pass through flow cross sections which represent a constriction and therefore cause the risk of constipation. It has been shown that the configuration according to the invention is sufficient to generate a hollow cone beam with a very fine droplet spectrum.

Die Fig. 4 zeigt eine gewisse Abwandlung der Düse der Fig. 1 bis 3. Da die meisten Teile aber gleich ausgebildet sind, sind dafür auch die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 3 verwendet worden. FIG. 4 shows a certain modification of the nozzle of FIGS. 1 to 3. Since most of the parts are of the same design, the same reference numerals as in FIGS. 1 to 3 have been used for this.

Unterschiedlich ist bei der Ausführungsform der Fig. 4 ledig­ lich, daß im Anschlußstutzen 1 unmittelbar nach dessen Ein­ trittsquerschnitt, also noch im Bereich des Außengewindes 2, eine Blende 14 kleineren Durchmessers als der Eintrittsquer­ schnitt angeformt ist. Durch diese Blende 14 kann eine Lei­ stungsbegrenzung, d. h. eine Begrenzung des Volumenstroms der zu zersprühenden Flüssigkeit erreicht werden, ohne daß der für die Bildung des Sprühstrahles notwendige freie Quer­ schnitt der Düse verengt ist.Different FIG. 4 is single Lich in the embodiment, that in the connecting sleeve 1 occurs immediately after its cross-section A, that is still in the region of the external thread 2, a diaphragm 14 is formed of smaller diameter than the inlet cross-section. Through this aperture 14 a Lei stungsbegrenzung, ie a limitation of the volume flow of the liquid to be sprayed can be achieved without the free cross section of the nozzle necessary for the formation of the spray jet is narrowed.

Claims (11)

1. Axial-Hohlkegeldüse zum Versprühen flüssiger Medien, insbesondere für Rauchgasreinigungsanlagen, bestehend aus ei­ ner Drallkammer (6) mit einer Austrittsöffnung (7) und aus einem der Drallkammer vorgeschalteten Anschlußstutzen (1) mit einem drallerzeugenden Abschnitt, der aus einem einzigen, wendelförmigen Umlenkungsabschnitt (5) besteht, der von der Axialrichtung ausgehend, etwa tangential in die Drallkammer (6) mündet, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenkungsabschnitt (5) die Form eines Schnecken­ gehäuses aufweist, das einen, bezogen auf den freien Quer­ schnitt des Anschlußstutzens (1), immer größer werdenden Strö­ mungsquerschnitt besitzt.1. Axial hollow cone nozzle for spraying liquid media, especially for flue gas cleaning systems, consisting of egg ner swirl chamber ( 6 ) with an outlet opening ( 7 ) and one of the swirl chamber upstream connection piece ( 1 ) with a swirl-generating section, which consists of a single, helical deflection section ( 5 ), which emanates from the axial direction, approximately tangentially into the swirl chamber ( 6 ), characterized in that the deflection section ( 5 ) has the shape of a screw housing, which, based on the free cross section of the connecting piece ( 1 ), has an ever increasing flow cross-section. 2. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mündung des Schneckengehäuses eine Breite aufweist, die nur wenig kleiner als der Radius der Drallkam­ mer (6) ist.2. Axial hollow cone nozzle according to claim 1, characterized in that the mouth of the screw housing has a width which is only slightly smaller than the radius of the swirl chamber ( 6 ). 3. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Boden (10) des Umlenkungsabschnittes (5) an der Öffnungskante (11) senkrecht zur Düsenachse (9) verläuft.3. Axial hollow cone nozzle according to claim 2, characterized in that the bottom ( 10 ) of the deflection section ( 5 ) at the opening edge ( 11 ) perpendicular to the nozzle axis ( 9 ). 4. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Umlenkungsabschnitt (5) axial vor der Drallkammer (6) so angeordnet ist, daß sein Boden (10) an der Kante (11) der Öffnung des Umlenkungsabschnittes in den obe­ ren Bereich der Drallkammer (6) etwas hereinragt.4. Axial hollow cone nozzle according to claim 1, characterized in that the deflection section ( 5 ) is arranged axially in front of the swirl chamber ( 6 ) so that its bottom ( 10 ) at the edge ( 11 ) of the opening of the deflection section in the above ren Area of the swirl chamber ( 6 ) protrudes somewhat. 5. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Höhe des vom Umlenkungsabschnitt (5) gebil­ deten Umlenkkanales nur geringfügig kleiner als die Höhe der Drallkammer (6) ist. 5. Axial hollow cone nozzle according to claim 4, characterized in that the height of the deflecting section ( 5 ) formed deflecting duct is only slightly smaller than the height of the swirl chamber ( 6 ). 6. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Größe der Drallkammer (6) so ausgelegt ist, daß die Strömung in gleichmäßiger Verteilung zur Austritts­ öffnung (7) gelangt.6. Axial hollow cone nozzle according to claim 5, characterized in that the size of the swirl chamber ( 6 ) is designed so that the flow reaches the outlet opening ( 7 ) in a uniform distribution. 7. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser der Austrittsöffnung (7) etwa halb so groß wie der Durchmesser der Drallkammer (6) ist.7. Axial hollow cone nozzle according to claim 6, characterized in that the diameter of the outlet opening ( 7 ) is approximately half as large as the diameter of the swirl chamber ( 6 ). 8. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Eingangsbereich des Anschlußstutzens (1) ei­ ne Blende (14) mit kleinerem Durchmesser als der Eintritts­ durchmesser des Anschlußstutzens (1) vorgesehen ist.8. Axial hollow cone nozzle according to claim 1, characterized in that in the input region of the connecting piece ( 1 ) egg ne aperture ( 14 ) with a smaller diameter than the inlet diameter of the connecting piece ( 1 ) is provided. 9. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Achse (15) der Drallkammer (6) exzentrisch versetzt (e) zur Achse (8) der Austrittsöffnung (7) ist.9. Axial hollow cone nozzle according to claim 1, characterized in that the axis ( 15 ) of the swirl chamber ( 6 ) is eccentrically offset (e) to the axis ( 8 ) of the outlet opening ( 7 ). 10. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Achse (9) des Anschlußstutzens (1) exzen­ trisch versetzt (f) zu der Achse der Drallkammer (6) ist.10. Axial hollow cone nozzle according to claim 1, characterized in that the axis ( 9 ) of the connecting piece ( 1 ) is offset eccentrically (f) to the axis of the swirl chamber ( 6 ). 11. Axial-Hohlkegeldüse nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizitäten (e, f) zwischen den Achsen (9 und 15 bzw. 15 und 8) des Anschlußstutzens (1) und der Drallkammer (6) einerseits bzw. der Drallkammer und der Austrittsöffnung (7) andererseits unter einem Winkel von 90° zur Achse (15) der Drallkammer (6) versetzt sind.11. Axial hollow cone nozzle according to claim 9 and 10, characterized in that the eccentricities (e, f) between the axes ( 9 and 15 or 15 and 8 ) of the connecting piece ( 1 ) and the swirl chamber ( 6 ) on the one hand or Swirl chamber and the outlet opening ( 7 ) on the other hand are offset at an angle of 90 ° to the axis ( 15 ) of the swirl chamber ( 6 ).
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