DE19949236A1 - Zweistoff-Sprühdüse - Google Patents

Abstract

Zweistoff-Sprühdüsen, wie sie beispielsweise zum Befeuchten in der Papierindustrie verwendet werden, sehen ein zentrales Zuführrohr für das flüssige Medium vor. Diese Ausgestaltung führt in gewissen Einsatzbereichen zu zu großen Tropfen im Stahlinneren. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, das Austrittsende des Führungsrohres für das flüssige Medium in den Bereich eines Ringspaltes zu legen, der durch ein das Düsenrohr umgebendes Düsenmundstück (2) gebildet wird und in diesem Bereich in der Außenwand des Führungsrohres zur Düsenachse (15) geneigte Schlitze (17) vorzusehen, durch die das expandierende gasförmige Medium zum Zentrum des austretenden Strahls des flüssigen Mediums gelenkt wird. DOLLAR A Verwendung für Befeuchtungsdüsen in der Papierindustrie.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweistoff-Sprühdüse mit einem Ge­ häuse mit Anschlüssen zur Zufuhr eines gasförmigen und eines flüssigen Mediums und mit einem zentral angeordneten Füh­ rungsrohr für das flüssige Medium, das an seinem Austrittsen­ de unter Bildung eines Ringspaltes von einer Austrittsdüse für das gasförmige Medium umgeben ist.

Zweistoff-Sprühdüsen dieser Art sind aus der DE-OS 25 35 585 oder auch aus der DE 38 19 762 C2 bekannt. Bei diesen Bauar­ ten, die insbesondere in der Papierindustrie zum Befeuchten von Papier eingesetzt werden, wird als flüssiges Medium Was­ ser und als gasförmiges Medium Luft verwendet. Das Führungs­ rohr für das Wasser durchsetzt im wesentlichen das gesamte Gehäuse und endet außerhalb des Bereiches des Austrittsendes für die Luft, die vor ihrem Austritt in einer Drallkammer zur Rotation gebracht wird. Dabei erzeugt der in Rotation ver­ setzte äußere Teilstrom der Luft den Strahlwinkel, der andere geradeaus gerichtete Teilstrom der Luft dient dazu, den Hohl­ kegelcharakter des Sprühstrahls zu ändern.

Da das Wasser bei solchen Bauarten als Vollstrahl zentral austritt, hat sich gezeigt, daß solche Düsenbauarten bei steigender Wassermenge zu großen Tropfen im Kernbereich führen, weil die großen Tropfen in der Mitte zum Durchschlagen neigen. Dieser Effekt tritt auch dadurch auf, daß die auf den Wasserstrahl einwirkende Luft im wesentlichen achsparallel zu der Austrittsrichtung des Wasserstrahls zugemischt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sprühdüse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch bei größer werdenden Flüssigkeitsmengen eine gleichmäßige Verteilung der beiden Medien ineinander und eine Aufteilung auf kleine Was­ sertropfen erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Austrittsende des Füh­ rungsrohres in eine Ebene verlegt, die im Bereich des Rings­ paltes liegt, und in diesem Bereich wird die Wand des Füh­ rungsrohres von gleichmäßig auf dem Umfang verteilten und zur Achse des Führungsrohrs geneigten Schlitzen durchsetzt, durch die das expandierende gasförmige Medium zum Zentrum des aus­ tretenden Strahles des flüssigen Mediums gelenkt wird. Durch diese Ausgestaltung wird die Grobtropfenbildung im Sprüh­ strahlinneren vermieden, so daß eine Verfeinerung des Trop­ fenspektrums gegenüber sonst gleichen Volumenströmen erreicht wird.

In Weiterbildung der Erfindung werden im Bereich der Schlitze radiale Bohrungen im Führungsrohr vorgesehen, die auch die Austrittsöffnungen für das flüssige Medium bilden. Durch die­ se Ausgestaltung wird das flüssige Medium ebenfalls vorzer­ stäubt und zwar jeweils in die radial austretenden Einzel­ strahlen, die in dem Ringspalt nahezu senkrecht auf die durchströmende und durch eine Drallplatte vorher in Rotation versetzte Luft auftreffen und werden von dieser mitgerissen. Diese Ausgestaltung ergibt zusammen mit der Anordnung der schrägen Schlitze eine besonders gute Ausbildung des Sprüh­ strahles.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann dem Ringspalt in an sich bekannter Weise eine Drallkammer für das gasförmige Medium vorgeschaltet sein, die sich zum Austritt verengt. Diese Drallkammer kann in ihrem Eintrittsbereich mit einem Dralleinsatz versehen sein, der aus einer Ringplatte mit meh­ reren unter einem Winkel zur Achse der Sprühdüse verlaufenden Bohrungen versehen ist.

In weiterer Ausgestaltung kann diese Ringplatte auch als ein Flansch ausgebildet sein, der am Zuführrohr für das flüssige Medium außen angebracht ist und der beim Zusammenbau der Sprühdüse einen Anschlag für das Führungsrohr bildet, das bis zu einem den Bereich der Drallkammer vorgeschalteten Absatz in ein Düsenmundstück eingesetzt wird. Das Führungsrohr wird dann durch einen aufgeschraubten Gehäuseteil, der mit dem An­ schluß für das gasförmige Medium versehen ist, gehalten, wel­ ches mit dem Düsenmundstück zum Gesamtgehäuse zusammengesetzt wird. Diese Ausgestaltung erlaubt eine einfache Herstellung der wirkungsvollen Zweistoff-Sprühdüse.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungs­ beispieles dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer Zweistoff-Sprühdüse nach der Erfindung,

Fig. 2 die ebenfalls teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines in das Gehäuse der Sprühdüse der Fig. 1 einge­ setzten Führungsrohres für ein flüssiges Medium,

Fig. 3 den Schnitt durch das Führungsrohr der Fig. 2 längs der Schnittlinie III-III,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Teiles des Führungsrohres nach Fig. 2,

Fig. 5 die vergrößerte Darstellung des unteren Endes dieses Führungsrohres nach Fig. 4,

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Schnittes längs der Linie VI-VI durch das Führungsrohr der Fig. 4, und

Fig. 7 die vergrößere Darstellung des Details VII nach Fig. 6.

Die Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 1 für eine Zweistoff-Sprühdüse, das aus einem unteren, ein Düsenmundstück 2 bildenden Gehäu­ seteil und aus einem mit diesem zusammengesetzten haubenför­ migen oberen Gehäusetel 3 aufgebaut ist. In das Gehäuse ein­ gesetzt ist ein zentrales Führungsrohr 4, das mit einem ein­ stückig an seiner Außenseite angeordneten Flansch 5 auf einem Absatz 6 des Düsenmundstückes 2 aufliegt. Der obere Gehäuse­ teil 3 ist mit einem Anschlußstutzen 8 für ein gasförmiges Medium, beispielsweise Luft, versehen. Das Führungsrohr 4 weist einen Anschlußstutzen 4a für die Zufuhr eines flüssigen Mediums, insbesondere Wasser, auf.

Der untere Gehäuseteil 2 weist eine innere Kammer 9 auf, die sich nach unten verjüngt und dort einen Ringspalt 10 mit dem unteren Ende des Führungsrohres 4 bildet, das beim Ausfüh­ rungsbeispiel mit einem abgeschlossenen Endteil 4b versehen ist. Das Düsenmundstück 2 bildet zum Austritt hin hinter dem Ringspalt 10 eine Abreißkante 11, die mit dem Boden 4b des Führungsrohres 4 fluchtet und von einer Austrittsöffnung 12 größeren Durchmessers umgeben ist.

Die Fig. 2 und 3 lassen erkennen, daß der Flansch 5 mit auf seinem Umfang verteilten Durchlaßbohrungen 13 versehen ist, deren Achsen jeweils unter einem Winkel zur Achse 14 des Füh­ rungsrohres 4 verlaufen, die mit der Achse der Sprühdüse zu­ sammenfällt. Beim Ausführungsbeispiel sind - siehe Fig. 6 - acht gleichmäßig auf dem Umfang verteilte Bohrungen 13 vorge­ sehen. Der Flansch bildet auf diese Weise einen Drahlleinsatz vor der Kammer 9, in der daher die durch den Anschlußstutzen 8 zugeführte Luft in Rotation versetzt ist.

Das Führungsrohr 4 besitzt an seinem unteren Ende der Durch­ laßbohrung 15 radiale Austrittsbohrungen 16, von denen - sie­ he Fig. 7 - drei jeweils unter einem Winkel von 60° zueinan­ der versetzt angeordnet sind, die somit in sechs gleichmäßig auf dem Umfang verteilt angeordneten Austrittsöffnungen 16a enden. Jeweils gleichmäßig zwischen diesen Öffnungen 16a an­ geordnet sind Schlitze 17, die in die Wand des Führungsrohres 4 von außen eingearbeitet und ebenfalls unter einem Winkel, beim Ausführungsbeispiel unter einem spitzen Winkel, zur Ach­ se 14 des Führungsrohres geneigt sind. Die Schlitze 17 weisen dabei ihre größte Tiefe im Bereich des Bodens 4b auf und lau­ fen dreieckförmig in eine Spitze 17a aus, die mit der Außen­ wand des Führungsrohres 4 zusammenfällt.

Durch diese Ausgestaltung entstehen am unteren Ende des Füh­ rungsrohres Führungsschlitze für die in der Kammer 9 strömen­ de und mit einem Drall behaftete Luft, die dadurch in Rich­ tung zum Strahlinneren gelenkt wird, der durch die Schlitze 17 und den Ringspalt 11 nach unten austritt. Beim Ausfüh­ rungsbeispiel wird, da das durch die Bohrung 15 zugeführte Wasser durch die radialen Austrittsbohrungen 16 in etwa senk­ recht auf die im Ringspalt 10 strömende drallbehaftete Luft auftrifft, das Wasser von dieser Luft mitgerissen. Dadurch wird durch die schrägen Schlitze 17 auch ein Luft-/Wasserge­ misch in den Austrittsstrahl gelenkt, der dadurch auch bei größerer Wassermenge im Inneren ein fein und gleichmäßig, ver­ teiltes Tropfenspektrum aufweist.

Die neue Sprühdüse läßt sich, da sie aus drei einfach zusam­ menzusetzenden Teilen besteht, auch einfach herstellen. Die Ausrichtung des Führungsrohres 4 zum Düsenmundstück 2 wird durch die Anordnung des Flansches 5 erreicht, der gleichzei­ tig aber auch als Dralleinsatz wirkt.

Claims (10)

1. Zweistoff-Sprühdüse mit einem Gehäuse mit Anschlüssen zur Zufuhr eines gasförmigen und eines flüssigen Mediums und mit einem zentral angeordneten Führungsrohr (4) für das flüs­ sige Medium, das am Austritt unter Bildung eines Ringspaltes (10) von einem Düsenmundstück (2) für das gasförmige Medium umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsende (16a) des Führungsrohres (4) in einer Ebene liegt, die im Bereich des Ringspaltes (10) liegt und daß in diesem Bereich der Außenwand des Führungsrohres (4) zu dessen Achse (15) geneigte, gleichmäßig auf dem Umfang verteilt an­ geordnete Schlitze (17) vorgesehen sind, durch die das expan­ dierende, gasförmige Medium zum Zentrum des austretenden Strahles des flüssigen Mediums gelenkt wird.

2. Zweistoff-Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schlitze in Form von Dreiecken mit ihrer größten Breite am Ende (4b) des Führungsrohres (4) endend ausgebildet sind, wobei die Spitze (17a) des so gebildeten Dreiecks mit der Außenwand des Führungsrohres (4) zusammen­ fällt.

3. Zweistoff-Sprühdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Schlitze (17) radial ver­ laufende Bohrungen (16) im Führungsrohr vorgesehen sind.

4. Zweistoff-Sprühdüse nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Austrittsöffnungen (16a) für das flüssige Medium durch die radialen Bohrungen (16) gebildet sind und das Führungsrohr (4) einen geschlossenen Boden (4b) besitzt.

5. Zweistoff-Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Ringspalt (10) eine Drallkammer (9) für das gasförmige Medium vorgeschaltet ist.

6. Zweistoff-Sprühdüse nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Drallkammer (9) zum Austritt hin ver­ jüngt.

7. Zweistoff-Sprühdüse nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drallkammer (9) in ihrem Eintrittsbereich mit einem Dralleinsatz (5) versehen ist, der aus einer Ring­ platte mit mehreren unter einem Winkel zur Achse (15) der Sprühdüse verlaufenden Bohrungen (13) versehen ist.

8. Zweistoff-Sprühdüse nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ringplatte von einem Flansch (5) gebildet wird, der am Zuführrohr (4) für das flüssige Medium ange­ bracht ist.

9. Zweistoff-Sprühdüse nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Flansch (5) den Anschlag für das Führungs­ rohr (4) bildet, das bis zu einem, dem Bereich der Drallkam­ mer (9) vorgeschalteten Absatz (6) in ein Düsenmundstück (2) eingesetzt ist.

10. Zweistoff-Sprühdüse nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf das Düsenmundstück (2) ein Gehäuseteil (3) aufgeschraubt ist, der mit dem Anschlußstutzen (8) für das gasförmige Medium versehen ist und mit dem Düsenmundstück (2) zum Gesamtgehäuse (1) zusammengesetzt ist.