DE2121066B2

DE2121066B2 - Zerstäubungsdüse für einen Zer staubungstrockner

Info

Publication number: DE2121066B2
Application number: DE2121066A
Authority: DE
Inventors: Helmut 5030 Huerth Duering; Josef 5033 Knapsack Koch; Werner 5033 Knapsack Kowalski; Fritz Dipl.-Ing. 5033 Knapsack Mueller; Werner 5040 Bruehl Nolden; Robert Dipl.-Ing. 5030 Huerth-Burbach Queck; Guenter 5030 Hermuelheim Selbst
Original assignee: KNAPSACK AG 5033 HUERTH-KNAPSACK
Current assignee: KNAPSACK AG 5033 HUERTH-KNAPSACK
Priority date: 1971-04-29
Filing date: 1971-04-29
Publication date: 1973-10-25
Also published as: NL158921B; GB1357265A; FR2136717A5; AT317156B; CH537744A; BE782731A; IT952797B; CA952945A; ES402277A1; DE2121066A1; US3770207A; NL7205738A; DE2121066C3

Description

stäubungsmittelspah (12) verbunden ist. Die Zweistoffdüse zur Zerstäubungstrocknung

3. Zerstäubungsdüse nach \nspruch 1 oder 2. nach Ί>^ deutschen Patentschrift 1 263 619 besteht dadurch gekennzeichnet, daß der von der unteren aus einer zentralen, sieh konisch erweiternden Dis-Lndnäche des inneren RmUs(I')) und der Ver- 40 persionsdüse und einer Luftringdüse, welche von der bindungslinie der Stirnflächen der Ringe (16. 17. Außenwandung der Dispersionsdüsc und einem kon-IS) gebildete Ά inkel (Ό 1 bis 2(1 . vorzugsweise zentrisch dazu angeordneten, sich konisch vercngen-2 bis 10 . beträgt. den Ringteil begrenzt ist, wobei das Zuführungsrohr

zur Dispersionsdüse am übergang zwischen beiden

45 Yorrichumgsteilen mit einem Stopien verschlossen isi

Die Frtindung betnlTt eine Zerstäubungsdüse für und wobei im Stopfen senkrecht zum Zuführungsrohr

einen Zerstäubungstrockner, bestehend aus einem angebrachte Bohrungen den Hohlkegclraum der

Düsenoberte,; mit Zuführeinrichtungen für die Zufuhr 1 )ispersinnsdüse mit dem Zuführungsrohr strömunes-

der zu trocknenden Lösung und eines Zerstäubung- mäßig verbinden.

mittels, beides in Diisenachsriehtiing. und mit einem 50 Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 946 295

aus mindestens drei konzentrisch angeordneten, ist eine Vorrichtung zum Zerstäuben feuchter Massen

zw ischeneinander Ringspalte freilassenden Ringen in einem Trockner bekannt, welche aus einem inneren

aulgebauien Düsenkopl. bei dem ein innerer und ein feststehenden und aus einem äußeren drehbaren

äußerer Ringspalt zur Zerstauhungsmitlelzufiihr und Mantel besteht. Dabei ist der äußere Mantel mit

ein mittlerer der Zufuhr der Lösung dient. 55 einem Zuführungsrohr für feuchte Masse verbunden,

Aus der deutschen Patcntschrilt 857 924 ist eine während das freie Ende des inneren Mantels verdickt

Zerstäubungsdüse insbesondere für Trockner, be- und in Richtung auf den äußeren Mantel abgewinkelt

kannt. welche aus einem Düsenoberteil mit Zufüh- ist. Innerhalb des inneren Mantels ist ein Rotations-

rungslcilungen für die zu trocknende Lösung und für körper mit pilzförniigem Endteil, unter Ausbildung

Zerstäubungsmittel bestellt und einen Düsenkopf 60 eines Ringschlitzes, angeordnet. Der Raum zwischen

aufweist, welcher aus drei konzentrisch angeordneten Rotatioi^körper und innerem Mantel ist mit einem

und zwischcneinaiider Ringspalte freilassenden Rin- gasförmigen Zerstäubungsmedium beaufschlagbar.

gen aufgebaut ist. wobei zentrisch im inneren Ring während aus dem zwischen dem verdickten freien

ein Rohr zur Zuführung von Trocknungsluft angeord- Ende des inneren Mantels und dem abgeschrägten

net ist. während der innere und der äußere Ringspalt 65 freien Ende des äußeren Mantels gebildeten Ring-

zur Zersiäubungsmittelzufuhr und der mittlere Ring- spalt die feuchte Masse austritt,

spalt der Zufuhr der Lösung dient. Darüber hinaus Ähnliche Vorrichtungen werden in den deutschen

si:·· zur Lrzielunü einer kreisenden Bewegung in den Auslegeschriften 1 154 400 und I 753 581 offenbart.

Jedoch ist hei der Vorrichtung gemäß der zuerst Fig. 1 einen lotrechten Schnitt der Zerstäubungsgenannten Auslcgesehrift auch der äußere Mantel düse nach der Linie 1-1 der F i g. 2.
feststehend angeordnet: darüber hinaus weist der F i g. 2 einen Querschnitt der Zerstäubungsdüse pilzformige Endteil ihres Rotationskörpers parallel nach der Linie H-I! der Fig. I.

zur Achsrichtung Durchbohrungen und senkrecht 5 Die eriindungsgemaße Zerstäubungsdüse besieht

dazu eine Ausnehmung auf. Bei dei Vorrichtung nach .ms vier Teilen, nämlich dem Düscnohericil 1. der

der an zweiter Stelle genannten Auslegeschrift ist Grundplatte 2. der Zv. ischenplatte 3 und dem Düscn-

entweder der Rotationskörper oder das ihn konzen- kopt 4

Irisch umgebende Gehäuse drehbar angeordnet: dar- Das Düsenoberteil 1 besitzt Zufülirleitungen für

über hinaus ist im Bereich tier Austrittsöffnung der io die Lösung 5 und für ...s Zerstäubungsniittel 9. 1(1.

zu zerstäubenden Masse eine ringförmige Geilenfläche 11. 13. Dabei mündet die Lösungszulührung 5 in die

vorhanden, welche vom mas--eheladenen Zer- Verlängerung Lines Axialkompen-ators 15 ein. v.el-

stäubungsmittel in schräger Ri, iung beaufschlagt eher zum Ausgleich groß-.Ύ Wärmedehnungen ange-

wird. ordnet ist. Innerhalb des Axialkompensators 15 be-

Die Vorrichtung zur Herstellung eines Pulvers 15 finde: sich um die Zuführur.gseitvichtung 9 ein Ring-

naeh der schweizerischen Patentschrift 368 423 ent- raum 6.

hält eine zweistufige Schleuderscheibe, welche einer- Der Düsenkopi 4 wivd au·, d-„-u Ringen 16. 17. 18. seits mit einer Lösung und andererseits mit einem 19 gebildet, wobei der Ring 19 über einen zentralen staubhaltigen Gas beaufschlaebar ist. Beide Stoffe Befesiigungskörper 22 und ei:i'· Scheibe 23 mit der werden durch in der Schleuderscheibe übereinander 20 Zwischenplatte 3 verbinden ist.
angeordnete Bohrungen senkrecht zu ihrer Antriebs- Die Grundplatte 2 und die Zwischenplatte 3 sind achse während ihres Rotierens ausgetragen, wobei die durch Schrauben 21 miteinander ·.erblinde.1.
Stoffe mit einem Heizgas ir· Kontakt kommen. P'c Lösung gelangt über die Zuführleitung 5 und welches aus einem oberhalb der Schleuderscheibe einen mittleren Ringkanal 7 in den mittleren Ringbefindlichen Ringkanal ausströmt. 25 spalt 8 des Düsenkopfs 4. Das Zersiäubungsinittei

Schließlich ist eine Zerstäubungsdüse bekannt. wird durch das aK Zuführleitung dienende innere deren Düsenoberteil aus drei konzentrisch ineinander Rohr'J in den inneren Rinuspal'. 12 und über düsengeschobenen Rohren unterschiedlicher Länge be- achsparailele Zuluhrrohre 13 durch den Mischringsteht. wobei durch das äußere und das innere Rohr raum 20 in d^n äußeren Rinnspaii 14 des Düsenein Zerstäubungsniittel. beispielsweise Wasserdampf 30 kopfs 4 eingebracht.

oder Druckluft, und durch das mittlere Rohr eine Die Zerstäubungsdüse gemäß der Erfindung ist unter Diuck stehende Lösung oder Suspension zum dadurch gekennzeichnet, daß --wischen eiern Düsen-Düsenkopf hin gepreßt werden. Dabei ist es. wie in oberteil 1 und eiern Düsenkopf 4 eine aus hander deutschen Patentschrift 1 667 5^f₁ beschrieben. elastisch steifem Material bestehende Grundplatte 2 erforderlich, daß drr für den Austritt der Lösung vor- 35 sowie eine Zwi.schenplatie 3 angeordnet und rniteingeschcne Ringspait am Düsenkopf Bruchteile eines ander lösbar verbunden sind, daß die Zufuhi von Millimeters beträgt, während der äußere und innere Zerstäubunesmittel in den äußeren Rin-ispalt durch Ringspalt am Düsenkopf wenige Millimeter betragen düsenachsparallele Zufuhrrohre 13 eiiolgt. deren soll. Enden mit der Grundplatte 2 verschweißt sind, daß

Auf Grund der unterschiedlichen Temperaturen 40 die den Düsenkopf bildenden Ringe lft. 17. 18. 19

von Zerstäubungsniittel und Lösung oder Suspension mit der Zwischenplatte 3 lösbar verbunden sind, wo-

dehnen ""ich die einzelnen Rohre verschieden aus. bei der innere Ring 19 von einem /entialen Hefesti-

Dadurch und daß bei der Zerstäubungstrocknung gungskörper 22 uetr.i^en wird und daß ein Axial-

zum Erhalt von Feststoffen mit verschiedenen physi- kompensator 15 mit radialem Abstand vom inneren

kalischcn bzw. chemischen Eigenschaften die Tem- 45 Rohr 9 zwischen dessen Wand und dem Eintriitscndc

peraturen im Zerstäubungstrockner erhöht oder er- der Außenwand des Ringkanals für die Lösungs-

niedrigi werden müssen, verschieben sich die Ringe mittelzufuhr angeordnet ist.

des Du enkopfs gegeneinander in unerwünschter Vorteilhaft kann die Zerstäubungsdüse gemäß de

Weise, wobei sich ebenfalls da zwischen der Ver- Erfindung noch dadurch i'ckenn/eichnet sein, daß

hindungslinie der Stirnflächen der Ringe und der 1,0 a) der innere Ring 19 an seiner l.'nierse^;.ie einen

Horizontalen gebildete Winkel verändert, der den nach unten durch die Scheibe 23 des Befesti-

Aiistrittsvvinkel der versprühten Lösung oder Suspen- gungskörpers 22 abgeschlossenen Ringraum auf-

sion beeinflußt und damit die Durchsatz.leistung des weist, der durch düsenachsparallele Bohrungen

Zerstäubungstrockners bestimmt. mit dem inneren Zerstäubungsmittelspalt 12 ver-

Schließlich beträgt die Standzeit der Düsenköpfe 55 bunden 1st:

von bekannten Zcrstäubungsdüsen in der Regel 30 b) der von der unteien Endfläche des inneren

bis 200 Stunden, wonach die Düse völlig demontiert Rings 19 und der Verbindungslinie der Stirn-

und unter Ersatz, der Verschleißteile wieder zu- flächen der Ringe 16. !7, IS gebildete Winkel <i

sammcngebaut werden muß. l^c und 20", vorzugsweise 2 und 10 . beträgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 60 Bei der crfnidungsgemäüen Zerstäubungsdüse wei-

Zerstäubungsdüse zu schaffen, bei der sich infolge den Erweiterungen οι!>τ Verringerungen der Ring-

der Wärmedehnungen weder die Ringe des Düsen- spalte 14. 8 und 12 auf Grund der wärmedchnungs-

kopfs gegeneinander verschieben, noch sich der Win- ausgleichenden Wirkung der Grundplatte 2, deren

kel zwischen der Verbindungslinie der Stirnflächen mechanische Festigkeit erheblich größer ist als clic des

der Ringe und der Horizontale verändert und bei der 65 Diisenonertcils 1, vollständig vermieden. Dadurch

der Düsenkopf leicht auswechselbar ist. verändert sich auch nicht der zur Erzielung optimaler

Die Erfindung sei an Hand der Zeichmmii erläutert. Durchsatz.leistuimcii im Zerstäubungstrockner in Ab-

und zv.ar zciiit hänuiekeit von der Geometrie lies Ilair.nienkran/es

.incl vom Durchmesser des Trockners genau einzuhakende Winkel » (vgl. Fig. I).

Verschleißteile an der Zerstäubungsdüse gemäß der vorliegenden Hrl'mdung sind in tier Regel die Ringe 16, 17. 18 und 19. Daher ist es besonders vorteilhaft, daß sich das Zwischenstück 3 und der Düsenkopf 4 vom Düsenoberteil 1 und von der Grundplatte 2 lediglich durch Lösen der Schrauben 21 in einfacher Weise trennen lassen, was direkt am Trockner erfolgen kann. Die Zerstäubungsdüse kann nach Anschrauben eines neuen Zwischenstücks 3 mit dem Düsenkopf 4 sofort wieder in Betrieb genommen werden.

Die Temperaturen im inneren Rohr 9 und im Ringraum 6 und 7 können sich, beispielsweise bei der Verwendung von Wasserdampf mit Ij atü als Zcrstäubungsmittcl, um mehr als 100° C unterscheiden.

Um die dadurch bedingten unterschiedlichen Wärmedehnungen der zugeordneten Rohre auszugleichen, ist der Axialkompcnsator 15 angeordnet.

Um ein gleichmäßiges Austreten des Zerstäubungsmittels aus dem äußeren Ringspalt 14 zu gewährleisten, ist ein Mischringraum 20 vorgesehen, der in die Grundplatte 2, die Zwischcnplatte 3 und den Düsenkopf 4 eingearbeitet ist.

Die Zerstäubungsdüse gemäß der vorliegenden Frfindung kann zur Herstellung fester Salze aus ihren Lösungen verwendet werden, bei denen nur Lösungswasscr zu entfernen ist, z.B. von Natriumsulfat; sie ist jedoch auch zur Herstellung solcher Salze geeignet, die sich erst durch Abspaltung von Konstitutionswasser nach Entfernung des Lösungswassers bilden, z. B. zur Herstellung von Alkalipolyphosphatcn aus Alkaliorthophosphatlösungen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Zerstäubungsmittelströmen im inneren und äuH.eren Patentansprüche: Ringspalt Leitmittel angeordnet. In der Zeitschrift -Chemie—Ingenieur—Technik«.

1. Zerstäubungsdüse für einen Zersiäubungs- 25 (1953). Seite 621. ist eine ähnliche ZwcistolTdüse trockner, bestehend aus einem Düsenoberteil mit 5 beschrieben, welche jedoch kein zentrisches Rohr zur Zul'ülmingseinrichUingen für die Zufuhr der zu Zuführung \nn Trocknungsluft sowie keine Leitmittel trocknenden Lösung und eines Zerstäubungsmit- aufweist.

tels. beides in Düsenachsrichtung. und mit einem In der Zeitschrift -British Chemical Engineering«,

aus mindestens drei konzentrisch angeordneten. Oktobut 1957. Seite 541. ist eine Sprühdüse \om

z\\ ischeneinander Ringspalie freilassenden Ringen io TripleMyp abgebildet. Diese Düse besteht aus drei

aufgebauten Düsenkopf, bei dem ein innerer und derart konzentrisch zueinander angeordneten Ringen,

ein' äußerer Ringspalt zur Zerstäubungsmittel- daß sieh eine gestalTelte Anordnung der Spaltmün-

zufuhr und ein mittlerer der Zufuhr der Lösung dürfen ergibt, wodurch eine \ ermischung von

dient, dadurch gekennzeichnet, daß Losung und Zerstäubungsmiitel innerhalb der Düse

zwischen dem Püsenoberteil (t) und dem Düsen- 15 erreicht wird.

kopt(4| eine aus hartelastisch steifem Material Die Düse zum Zerstäuben von Flüssigkeit gemäß bestehende Grundplatte (2) sowie eine Zwischen- der deutschen Patentschrift 973 2.92 setzt sich aus platte (3) angeordnet und miteinander lösbar \er- einem Fnd- und einem Unterteil zusammen. Dabei hunden sind, daß die Zufuhr von Zerstäubungs- besteht das Düsenunterteil aus einem Rohrstutzen mittel in den äußeren Ringspalt durch düscnachs- 20 und einem rohrförmigen Mittelstück, welches durch parallele Zufuhrrohre (13) erfolgt, deren F.nden radiale Stege innerhalb des Rohrstutzens gehalten ist mit der Grundplatte (2) versehweil.it sind, daß die und welches an seinem über die Stege hinausragenden Düsenkopf bildenden Ringe (16. 17. 18. 19) den vorderen Ende Außengewinde trag;. Auf dieses mit der Zw -.chcnplatte (3) lösbar verbunden sind. Außengewinde ist das Düsenoberieil :<.ufschraubbar. wobei der innere Ring (V)) \on einem zentralen 25 welches aus einem Mantelrohr und einem zylindri-Belcsiiiiungskörper (22) getragen wird und daß sehen Mittelstück besteht, welches durch radiale ein Axuilkompensator (15) mit radialem Abstand Stege in dem Mittelrohr gehalten ist. In axialen vom inneren R-'l·.-(¹J) zwischen dessen Wand Bohrungen dieses Miuelstücks stecken die Enden und dem Liniritisende der Außenwand des Ring- von Fiussigkeitsröhrchen. welche frei in den Hohlkanak für die l.ösungsiniiielzuluhr angeordnet ist. 3° raum des Mantelrohrs ragen und nach außen hin

2. Zerstäubungsdüse nach Anspruch 1. da- leicht abgewinkelt sind. Dabei haben die Mittelpunkte durch gekennzeichnet, daß tier mnere Rinn (19) der Röhrchenmündungen den gleichen Abstand vonan seiner l'nterseite einen nach unten durch die einander und liegen auf einem Kreis. Im Mittelstück Scheibe (23) des Befestigungskörpers (22) abge- ist unterhalb der Röhrchenenden ein ringförmiger schlosscnen Ringraum aulweist, der durch düsen- 35 Hohlraum zur Aufnahme einer Meßblende angcordaehsparallele Bohrungen mit dem inneren Zer- net.