DE2201182C3

DE2201182C3 - Sprühdüse zur Zerstäubung von Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE2201182C3
Application number: DE19722201182
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 7000 Stuttgart Schicketanz
Original assignee: Lechler & Co Kg 7012 Fellbach GmbH
Current assignee: Lechler & Co Kg 7012 Fellbach GmbH
Priority date: 1972-01-12
Filing date: 1972-01-12
Publication date: 1980-04-17
Also published as: DE2201182A1; DE2201182B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprühdüse zur Zerstäubung von Flüssigkeiten als kegelförmiger Sprühstrahl, mit einem Düsenkörper und einer Dralloder Leiteinrichtung, die aus zur Düsenachse geneigt angeordneten Kreissegmenten besteht, welche untereinander dieselbe Steigung aufweisen und welche in der Weise geneigt sind, daß sie eine durch sie gehende, zur Düsenachse senkrechte Ebene in auf der Düsenachse senkrecht stehenden Strecken schneiden.

Eine Sprühdüse der vorbezeichneten Art ist durch die DE-OS 15 75 041 bekanntgeworden. Die bekannten Drallsegmente nach der vorgenannten Druckschrift stützen sich — wie F i g. I derselben zeigt — lediglich in Axialrichtung an einem Absatz der Innenwandung des Düsenkörpers ab. Hierdurch ist ein einwandfreier Halt weder des gesamten Dralleinsatzes noch der einzelnen DraNsegmente im Verhältnis untereinander gewährleistet. Hierin dürfte auch der Grund dafür liegen, daß die bekannten Drallsegmente an einem zentrisch angeordneten gemeinsamen Mitlelrohr befestigt sind. Hierdurch wird - wie aus dem Text der DE-OS 15 75041 hervorgeht — eine Aufteilung des Flüssigkeitsstromes erreicht, derart, daß ein Teilstrom durch die von den Drallsegmenten gebildeten vier Durchströmquerschnitte und ein zweiter Teilstrom durch das Mittelrohr hindurchtritl. Eine solche Aufteilung des Flüssigkeitstromes birgt die Gefahr, daß der Drallkörper sich verstopft, da seine einzelnen Durchflußquerschnitte verhältnismäßig eng sind. Mit solchen Düsen ist daher nur eine Verdüsung von vergleichsweise reinen Flüssigkeiten möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Düse der eingangs bezeichneten Art so auszubilden daß sie auch für die Verdüsung stark verunreinigter Flüssigkeiten geeignet ist

Zur Lösung des Problems wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die als Drall- oder Leiteinrichtung dienenden Kreissegmente an ihrem gesamten Außenumfang fest mit dem Düsenkörper verbunden sind, daß die Projektionen der Kreissegmente in eine Vertikalebene zur Düsenachse einen Winkel von etwa 80° um die Düsenachse aufweisen und daß die zur Düsenachse gerichtete Spitze jedes Kreissegmentes derart abgeschnitten ist, daß in der Mitte der Düse — in axialer Richtung gesehen — eine etwa kreisförmige oder etwa quadratische Durchtrittsöffnung entsteht, die mit den sich zwischen den Kreissegmenten erstreckenden Durchtrittsquerschnitten verbunden ist.

Durch die Erfindung wird das bei der bekannten Düse nach der DE-OS 15 75041 verwendete Mittelrohr überflüssig, weil die erfindungsgemäßer. Drallsegmente einen genügenden Halt an der Wandung des Düsenkörpers finden, und zwar nicht nur in axialer, sondern auch in radialer Richtung. Die Erfindung ermöglicht hierdurch genügend große freie Durchtrittsquei schnitte zwischen den einzelnen Drallsegmenten ohne eine Aufteilung des Flüssigkeitsstromes. Die Düse nach der vorliegenden Anmeldung ist damit auch für die Verdüsung stark verunreinigter Flüssigkeiten bestens geeignet.

Auch das erfindungsgemäße Merkmal eines Mittelpunktswinkels von etwa 80° (in senkrechter Projektion gesehen) der Drallsegmente wirkt sich hinsichtlich einer Vergrößerung des Gesamt-Durchtniiiquerschnittes der Düse und damit auch im Hinblick auf eine mögliche Verdüsung verunreinigter Flüssigkeiten sehr günstig aus.

Man erhält also durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen innerhalb der Düse verhältnismäßig große Durchflußweiten, die ein Verstopfen nahezu ausschließen. Die Düse ist demzufolge beispielsweise in Wasseraufbereitungsanlagen verwendbar. Diesem Verwendungszweck kommt ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Düse zugute, der darin besteht, daß dieselbe schon mit vergleichsweise geringen Drücken von unter 0,5 atü so betrieben werden kann, daß eine optimale Verteilung der Flüssigkeitsteilchen im Sprühstrahl gewährleistet ist. Dies bedeutet, daß für die Zerstäubung nur geringe Energien aufzuwenden sind.

In vorteilhafter Weiterbildung wird ferner vorgeschlagen, daß die Kreissegmente an ihrem Außenumfang in entsprechenden schrägen Schlitzen des Düsenkörpers angeordnet und mit diesen verschweißt oder verlötet sind. Durch diese Maßnahme ist ein ausreichender und sicherer Halt der Kreissegmente ausschließlich an der Wandung des Düsenkörpers gewährleistet, so daß der Innenraum frei von einer etwaigen zusätzlichen Abstützvorrichtung (wie sie z. B. das Mittelrohr bei der Düse nach der DE-OS 15 75 041 darstellt) bleiben kann, was sich hinsichtlich des angestrebten großen Durchflußquerschnittes sehr günstig auswirkt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Sprühdüse aus Kunststoff besteht und zusammen mit der Drall- oder Leiteinrichtung einteilig

durch Spritzen hergestellt ist Alternativ dazu ist es aber auch denkbar, daß die Sprühdüse aus Metall besteht und einteilig durch Gießen hergestellt ist.

Diese Maßnahmen, die sich insbesondere hinsichtlich niedriger Herstellungskosten vorteilhaft auswirken, sind zwar als solche bereits durch die US-PS 13 11840 bekanntgeworden, nicht aber im Zusammenhang mit Sprühdüsen der hier in Rede stehenden Gattung.

Die Erfindung ist nun anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung veranschaulicht und nächste- · hend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein solches Ausführungsbeispiel in Seitenansicht,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Düse nach F i g. 1 von unten,

Fig.3 ein einzelnes kreissegmentförmiges Leitelement in Draufsicht und

F i g. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel eines einzelnen kreissegmentförmigen Leitelements, in Darstellung entsprechend F i g. 3.

Nach der Zeichnung ist mit 10 der Düsenkorper einer Vollkegeldüse zur Zerstäubung von Flüssigkeiten bezeichnet Die Düse weist einen axialen Anschluß auf, zu welchem Zweck der Düsenkörper 10 an seinem oberen Ende mit einem Gewinde 11 versehen ist. Am unteren Ende des Düsenkörpers 10 ist ein Austrittsflansch 12 mit der Austrittsbohrung 13 befestigt. Die in der Zeichnung dargestellte Düse besteht aus Kunststoff, beispielsweise PVC. Wie insbesondere aus F i g. 1 ersichtlich, handelt es sich hier aber nicht um eine einteilig gespritzte Düse. Vielmehr sind die einzelnen Teile, beispielsweise der schon erwähnte Austrittsflansch 12, durch Schweißen mit dem Düsenkörper verbunden. Entsprechend könnte auch eine Metalldüse hergestellt sein, wobei statt einer Schweißverbindung gegebenenfalls auch eine Lötverbindung der einzelnen Teile denkbar wäre.

Der Düsenkörper 10 weist innen eine Bohrung auf, deren lichte Weite in F i g. 1 durch gestrichelte Linien 14 angedeutet ist. Wie aus Fig.2 hervorgeht, sind an änr Innenwand 14 des Düsenkörpers 10 vier Kreissegmente 15 über den Innenumfang des Düsenkörpers 10 gleichmäßig verteilt angeordnet, die jeweils einen Mittelpunktswinkel von etwa 80° aufweisen (vgl. F i g. 3 und 4). Die als Drall- oder Leiteinrichtung für die zu versprühende Flüssigkeit dienenden Kreissegmente 15 sind zur Düsenachse 16 geneigt angeordnet und weisen untereinander dieselbe Steigung auf (Fig. 1). Wie weiterhin aus Fig. 1 hervorgeht, stecken die Kreissegmente 15 in schrägen Schlitzen 17 des Düsenkörpers 10 und sind außen mit denselben verschweißt. Durchtrittsquerschnitte für die Flüssigkeit ergeben sich jeweils zwischen zwei benachbarten Kreissegmenten 15. Gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn die Kreissegmente 15 in einem Winkel zwischen 45° und 50° zur Düsenachse 16 geneigt angeordnet sind.

Aus F i g. 2 und insbesondere aus F i g. 3 und 4 ist ersichtlich, daß die zur Düsenach;·=. gerichtete Spitze jedes Kreissegmentes abgeschnitten ist so daß in der Mitte der Düse — in axialer Richtung gesehen — eine Durchtrittsöffnung 18 entsteht. Die Durchtrittsöffnung 18 hat vorzugsweise runden Querschnitt, wenn bei der Herstellung der Düse als Guß- oder Spritzteil die zur Düsenachse gerichtete Spitze des Kreissegmentes 15 kreisbogenförmig abgeschnitten ausgebildet wird (F ig. 4). Die Durchtrittsöffnung 18 hat dagegen quadratischen Querschnitt, wenn die zur Düsenachse gerichtete Spitze des Kreissegmentes geradlinig senkrecht zur Achse 19 abgeschnitten wird (F i g. 3), was bei der Herstellung der Düse als Schweißausführung fertigungstechnisch günstiger ist.

Das in der Zeichnung dargestellte, sich durch mehrteilige Herstellung auszeichnende Ausführungsbeispiel der Düse eignet sich für kleinere Stückzahlen, während für größere Stückzahlen eine einteilige Herstellung der Düse, vorzugsweise durch Spritzen (aus Kunststoff) oder Gießen (aus Metall) zu bevorzugen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sprühdüse zur Zerstäubung von Flüssigkeiten als kegelförmiger Sprühstrahl, mit einem Düsenkörper und einer Drall- oder Leiteinrichtung, die aus zur Düsenachse geneigt angeordneten Kreissegmenten besteht, welche untereinander dieselbe Steigung aufweisen und welche in der Weise geneigt sind, daß sie eine durch sie gehende, zur Düsenachse senkrechte Ebene in auf der Düsenachse senkrecht stehenden Strecken schneiden, dadurch gekennzeichnet, daß die als Drall- oder Leiteinrichtung dienenden Kreissegmente (15) an ihrem gesamten Außenumfang fest mit dem Düsenkörper (10) verbunden sind, daß die Projektionen der Kreissegmente (15) in eine Vertikalebene zur Düsenachse einen Winkel von etwa 80° um die Düsenachse aufweisen und daß die zur Düsenachse (16) gerichtete Spitze jedes Kreissegmentes (15) derart abgeschnitten ist, daß in der Mitte der Düse — in axialer Richtung gesehen — eine etwa kreisförmige oder etwa quadratische Durchtrittsöffnung (18) entsteht, die mit den sich zwischen den Kreissegmenten erstreckenden Durchtrittsquerschnitten verbunden ist.

2. Sprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreissegmente an ihrem Außenumfang in entsprechenden schrägen Schlitzen (17) des Düscnkorpers (10) angeordnet und mit diesen verschweißt jder verlötet sind.

3. Sprühdüse nach eine~ der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe aus Kunststoff besteht und zuss^men mit der Dralloder Leiteinrichtung (15) einteilig durch Spritzen hergestellt ist.

4. Sprühdüse nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe aus Metall besteht und einteilig durch Gießen hergestellt ist.