DE2249844A1

DE2249844A1 - Vorrichtung und verfahren zum verspruehen von fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2249844A1
Application number: DE2249844A
Authority: DE
Inventors: Richard B Kelley; Richard B Ravitts; Clark B Rose
Original assignee: Richards of Rockford Inc
Current assignee: Richards of Rockford Inc
Priority date: 1972-07-19
Filing date: 1972-10-11
Publication date: 1974-01-31
Also published as: AU4754772A; IL42532A0; ES417011A1; NO134570C; JPS4958409A; NL7309987A; FR2193330A5; SE390357B; AU467709B2; GB1412744A; US3771724A; CH554700A; IT966840B; IL42532A; ES424534A1; ES424535A1; NO134570B; US3833173A; CA956671A

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Versprühen von Flüssigkeiten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Versprühen von Flüssigkeiten zur Verwendung beim Kühlen, Belüften, Verflüssigen, Befeuchten oder beim Abscheiden bzw. Auswaschen gelöster oder.mitgeführter Gase. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Optimieren der Größe und Anzahl der Tropfen in einem Wassersprühstrahl, der Flugbahn und des Verhältnisses der kinetischen zur statischen Druckhöhe beim Kühlen von Wasser und mit dem Ziel einer größeren Annäherung an einen maximalen Wärmeübergang unter Ausschluß unerwünschter Feinstzerstäubung, die einen verdrängbaren Nebel erzeugt.

Die Notwendigkeit zu kühlen, zu belüften, zu verflüssigen, zu befeuchten oder gelöste oder mitgeführte Gase aus Flüssigkeiten abzuscheiden, ist allgemein bekannt, ebenso wie die

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Tatsache, daß in zunehmendem Maße bei Elektrizitätswerken, in Industrie-Verflüssigungs- oder Kühlanlagen und in wirtschaftlich und industriell genutzten Klimatisierungsanlagen große Wassermengen gekühlt werden müssen. Insbesondere die im Wachstum begriffene Kernenergie-Industrie steht ständig vor dem brennenden Problem, große Wassermengen kühlen zu müssen, um aus Gründen des Umweltschutzes die Temperaturen der von Stromerzeugungswerken abgegebenen Abwärme herabzusetzen.

Wenngleich mit Kühltürmen häufig eine zufriedenstellende Lösung für einige Kühlungsprobleme gefunden wird, gibt es viele Fälle, in denen die geforderte Großmengenkühlung unter wünschenswert wirtschaftlichen und technisch durchführbaren Bedingungen nach Kühlung durch Versprühen bzw. Zerstäuben verlangte

Beim Kühlen von Wasser durch Versprühen kommt die Kühlwirkung weitgehend durch Verdunstung, auch Stoffübergang genannt, zustande. Der durch Leitung zwischen Luft und Wasser erzielte Wärmeaustausch wird Eigenwärmeübergang genannt. Die Gesamt— Warmeubergangsmenge ist eine Funktion der Wasseroberfläche, mit der die Luft in Berührung kommt, der Feuchtigkeit und Temperatur der berührenden Luft und der Temperatur des Wassers.

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Die Gesamtmenge der einem Wasserteilchen durch Eigenwärme- und Stoffübergang entzogenen Wärme ist durch die folgende Formel bestimmt:

worin bedeuten

Q, ■ Wärmeabgang bzwo Wärmeverlust durch Eigenwärme- und Stoffübergang, in BTU/h,

h ■ Wärmeübergangskoeffizient, BTU/h Quadratfuß ⁰P,

A_d ■ Übergangsfläche der HpO-Tropfen, in Quadratfuß,

Τ_ω « Temperatur der HpO-Tropfen, in ⁰F,

T « Temperatur der Umgebungsluft, in ⁰F,

Κ_ω « Stoffüberganskoeffizient, in Ib H„O/h Quadratfuß, massenbezogene Feuchtigkeitsübergangskraft,

Λ_ω β Feuchtigkeitsgehalt der gesättigten Luft bei Sprühtemperatur T₄₀, in Ib HpO pro Ib Trockenluft,

SL « Feuchtigkeitsgehalt der gesättigten Luft bei Umgebungslufttemperatur T , in Ib H_0 pro

Ib Trockenluft,
m

H « latente Verdampfungswärme von HpO bei Sprühtemperatur T^, in BTU pro Ib .

Darin entspricht:

1 BTU - etwa 0,252 kcal, 1 Quadratfuß » etwa 0,0929 m², 1 ⁰F - etwa 5/9 grd, 1 lb_m » etwa 0,454 kg,

1 BTU/h Quadratfuß ⁰F « etwa 0,124 kcal pro mh grd, 1 BTU/lb_m « etwa 0,556 kcal/kg.

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Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die den Wasserteilchen entzogene Wärmemenge direkt proportional der Oberfläche der Teilchen ist.

Es leuchtet ebenfalls ein, daß der Wärmeübergang, der mit einer Sprühvorrichtung erzielbar 1st, die hauptsächlich eine Wasserhaut erzeugt, geringer ist als bei einer Sprühvorrichtung, welche in Tropfenform versprühte Je größer die Anzahl und daher je kleiner die Größe der Tropfen, um so größer ist die Oberfläche und daher die Wärmeübergangsmenge. Andererseits kommt bei sehr k-leiner Tropfengröße ein Nebel zustande, der verdrängt werden kann, Schaden in der Umgebung anrichtet und umweltschädliche Störungen verursachte Sprühvorrichtungen für Salzwasser sind poten&elle Schadensverursacher, da jede Verdrängung des Nebels zu besonders schweren Schäden führen kann» Auch wird durch Wasservernebelung die Wirksamkeit der Kühlung herabgesetzt, da dem System Kaltwasser verlorengeht.

Sprühvorrichtungen können mit Vorteil zum Belüften von Wasser eingesetzt werden, um Stagnation zu verhindern, den Sauerstoffgehalt des Wassers zu vergrößern, Luft zu befeuchten oder gelöste oder mitgeführte Gase aus Wasser oder Flüssigkeiten abzuscheiden. Bei jedem der vorgenannten Anwendungsbeispiele spielt die Größe der Tropfen im Sprühstrahl für die Wirksamkeit der Vorrichtung eine bedeutende Rolle ·

Zum Versprühen bzw· Zerstäuben von Flüssigkeiten wurde bisher eine große Vielfalt von Sprühdüsen verwendet· Diese können eingeteilt werden in rotierende mechanische Düsen bzw· Zerstäuber, Druckdüsen bzw. Druck-Zerstäuber und Druckluftdüsen bzw. Druckluft-Zerstäuber, auch Zweistoff-Zerstauber genannt. Bestimmte, für spezielle Anwendungsfälle ausgebildete Düsen sind eine Kombination aus den vorstehenden Bauarten,

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beispielsweise eine Kombination aus einem Druckluft- und einem rotierenden mechanischen Zerstäuber. In der US-Patentschrift 3 416 729 ist eine Ausbildungsform eines rotierenden mechanischen Zerstäubers für die Kühlung von Wasser beschriebene Die herkömmliche DruckZerstäuberdüse weist eine Wendel auf, durch die das Wasser mit hoher Geschwindigkeit hindurchströmto Bei Verlassen der Düsenmündung wird die Wasserhaut durch die Zentrifugalkraft zertrümmert und zerfällt in die zahlreichen Sprühtropfen·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine wirtschaftlich herstellbare und im Betrieb besonders zuverlässige verbesserte Druckdüse zu schaffen, die ein verbessertes Versprühen von Flüssigkeit ermöglicht und die in Verbindung mit einer Sprühvorrichtung zum tibertragen von Wärme, Luft, Wasser oder Gas in oder aus einer Flüssigkeit verwendbar ist.

Mit der Sprühdüse ist eine günstigere Größe des Sprühtropfens erzielbar, so daß Wärme und/oder Wasserdampf in die umgebende Atmosphäre bei wirtschaftlichen Bedingungen mit größerer Wirksamkeit übertragen kann bzw. können.

In einer Sprühvorrichtung ist durch Verändern des Verhältnisses von kinetischer zu statischer Druckhöhe an der Mündung die Flugbahn des Sprühstrahls und/oder die Energieoptimierung beeinflußbar.

Unter Umgebungsbedingungen, die durch überwiegend vorherrschenden atmosphärischen Wind von hoher Geschwindigkeit gekennzeichnet sind, so daß durch Windverdrängung hervorgerufenen Abgang aus dem Sprühstrahl die Möglichkeit unerwünschter Verunreinigung der Umgebung besteht, muß die Nebelbildung auf einem Geringstmaß gehalten werden_o Es ist daher

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eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Sprühvorrichtung zu schaffen, bei d?r der Abgang bzw. Verlust aus dem Sprühstrahl durch Nebelverdrängung gering ist und bei der weiterhin der Abgang durch Nebelverdrängung bei Optimierung des Verhältnisses der von der Pumpe oder der Energiequelle gelieferten statischen zur kinetischen Druckhöhe veränderbar ist, wodurch die Leistung der Sprühvorrichtung optimal an die herrschenden Bedingungen angepaßt* und eine maximale Übertragung von Wärme und/oder Wasserdampf an die Atmosphäre erzeilt werden kann.

Weiteres Ziel der Erfindung ist, eine Sprühdüse so zu verbessern, daß die an ihr austretende Flüssigkeitshaut zertrümmert bzw. unterbrochen wird, so daß diese in zahlreiche Tropfen von einer Größenordnung zerfällt, durch die eine größere Annäherung an einen optimalen Wärmeübergang erzielt wird.

Eine Düse und eine Sprühvorrichtung nach der Erfindung sind insbesondere zum Versprühen großer Flüssigkeitsmengen bei hohem Durchsatz geeignet.

Mit einem Verfahren und einer Vorrichtung nach der Erfindung sind die Kosten für das Kühlen, Belüften, Verflüssigen, Befeuchten oder das Abscheiden mitgeführter Gase aus Flüssigkeiten verringerbar.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst mit einer Düse zum Versprühen von Flüssigkeit unter Druck in die Atmosphäre, mit einer Düsenmündung und einer Varichtung zum Zuführen von Flüssigkeit unter Druck zur Düsenmündung, die sich erfindungsgemäß auszeichnet durch eine an der Düsenmündung angeordnete Wand, mit der Flüssigkeit unter Druck in die Atmosphäre leitbar ist und die sich zwischen einem

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Einlaufende und einem Auslaufende erstreckt, durch eine Verrichtung, mit der entlang dieser Wand Flüssigkeit unter Druck so zuführbar ist, daß eine erste, im wesentlichen parallel zu dieser Wand strömende Flüssigkeitsschicht ausbildbar ist, und durch eine Wand, mit der wenigstens eine weitere zweite Flüssigkeitsschicht unter Druck so unter einem Winkel gegen die Wand richtbar ist, daß sie die erste Flüssigkeitsschicht an der Wand im Bereich zwischen dem Einlaufende und dem Auslaufende schneidet»

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematicher · Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Ansicht im Schnitt und in vergrößertem Maßstab eines Teils einer Düse nach der Erfindung,

Fig. 2A und 2B Querschnitte durch Teile von Sprühvorrichtungen, die mit Düsen nach der Erfindung ausgerüstet sind,

Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Sprühvorrichtung, die mit einer Düse nach der Erfindung ausgestattet ist,

Fig. 4 einen Querschnitt", in vergrößertem Maßstab, durch einen Teil der Bauteile zum Verstellen der Düse in der in Fig. 3 dargestellten Sprühvorrichtung,

Fig_o 5 eine Schrägansicht eines Teils einer Ausbildungsform der schwimmenden Sprühvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine andere Ausbildungsform der schwimmenden Sprühvorrichtung nach der Erfindung,

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Fig. 7 einen Querschnitt, in vergrößertem Maßstab, wobei einige Teile weggelassen und andere im Schnitt dargestellt sind, einer Sprühvorrichtung mit einer Fig. 6 ähnlichen abgewandelten Ausbildungsform der Düse nach der Erfindung,

Fig. 8 eine Draufsicht auf die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung,

Fig. 9A bis 9E Querschnitte durch verschiedene Anwendungsformen der ih Fig. 6 bis 8 dargestellten Vorrichtung und

Fig. 10 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt und unter Weglassung einiger Teile, einer weiteren Ausbildungsform einer eine Mehrzahl von Düsen aufweisenden Sprühvorrichtung nach der Erfindung.

Die Erfindung bezieht sich, mit wenigen Worten ausgedrückt, auf eine verbesserte Druckdüse, die Flüssigkeit in Form eines aus zahlreichen Tropfen zusammengesetzten Sprühstrahles ausschleudert. Es ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung, daß Tropfen von einer₍zweckmäßig gewählten Größenordnung und Anzahl dadurch erzeugt werden, daß an einer Seite einer Düsenmündung eine Flüssigkeitsschicht ausgebildet wird, die von wenigstens einer weiteren Flüssigkeitsschicht an einer Wand geschnitten wird, bevor der erhaltene Flüssigkeitsstrom austritt.

Bei einer Ausbildungsform nach der Erfindung treten an der Düsenmündung zwei Flüssigkeitsschichten unter einem vorbestimmbaren und veränderbaren spitzen Winkel zueinander aus, wobei eine Flüssigkeitsschicht an einer außerhalb der Düsenmündung befindlichen Wand auf die andere Flüssigkeitsschicht

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auftrifft. Die Geschwindigkeit und die relative Richtung dieser beiden Plussigkeitsschichten bewirken, daß sich der resultierende Flüssigkeitsstrom in einer voraussehbaren Weise auflöst und feinteilige bzw„ selbstständige Tropfen von vorbestimmbarer mittlerer Größenordnung und vorbestimmbarer mittlerer Anzahl entstehen. Die Tropfen werden in die Umgebungsluft auf eine vorbestimmbare Höhe so in einer Plugbahn ausgeschleudert, daß sich eine optimale Berührzeit ergibt, daß eine Wiedervereinigung von Tropfen auf ein Geringstmaß herabgesetzt ist, und daß eine Windverdrängüng nur in geringstmöglichem Umfang eintritt.

Bei einer bevorzugten Ausbildungsform nach der Erfindung ist die radiale Öffnungsweite der Düsenmündung nach Bedarf so veränderbar, daß die Dicke des resultierenden Flüssigkeitsstromes, der aus der Düsenmündung austritt, veränderbar ist. Auf diese Weise ist die in radialer Richtung gemessene Breite des an der Mündung austretenden Wasserstromes so verringerbar, daß sich eine Verstärkung der voncer Pumpe oder der Energiequelle gelieferten statischen Druckhöhe ergibt. Umgekehrt kann durch Vergrößerung der radialen Öffnungsweite der Mündung die Sprühhöhe und der Durchmesser bzw. die Dicke des Sprühbildes bzw. des Sprühstrahles verringert und dadurch die DurcbflLußmenge oder die von der Pumpe oder der Energiequelle gelieferte kinetische Druckhöhe erhöht werden.

Bei einer Ausbildungsform nach der Erfindung wird die unter Druck stehende Flüssigkeit durch eine Kammer nach außen und dann durch eine zweiwinklige Düsenmündung geleitet, die sich in einem Kreis längs des Umfanges der Kammer erstreckt. Aus der Düsenmündung tritt die Flüssigkeit nach oben in die Umgebungsluft aus.

In einer bevorzugten Ausbildungsform nach der Erfindung ist eine Kammer/mi!£ MSnMF am Umfang angeordneten Düsenraündung

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und einerVorrichtung zum manuellen Verändern der radialen Breite der Düsenmündung auf der ganzen Länge ihres kreisförmigen Umfanges, so daß der Flüssigkeitsaustritt nach Bedarf veränderbar ist, um die Leistung der Sprühvorrichtung optimal an die bestehenden Bedingungen anzupassen und eine maximale Übertragung von Wärme und/oder Wasserdampf an die Umgebungsluft zu erzielen.

Außerdem ist es im Blick auf eine Optimierung aller Betriebsbedingungen möglich, die radiale Weite der Düsenmündung und die durch die zweiwinklige Düse erzeugte Plugbahn unabhängig voneinander zu verändern.

In einer bevorzugten Ausbildungsform ist die Düse nach der Erfindung in einer Sprühvorrichtung verwendbar, die als selbstständige Baueinheit mit eigener Pumpe von einem Schwimmer getragen ist, der an beliebiger Stelle oder zusammen mit anderen Einheiten in einem Pormationsbild in einem Kanal, in einem Becken, Teich oder Tank verankert ist. Sie ist jedoch mit gleichem Vorteil in Verbindung mit Sprühvorrichtungen verwendbar, die an feststehenden Trägern gehalten sind, wie z.B. einem Pfahl oder Pfeiler, einem Gestell oder verstrebten Pfeilern. In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, eine Pumpeneinheit im Abstand von der Sprühvorrichtungseinheit anzuordnen.

Es sei nun auf Fig. 1 verwiesen, in welcher der Grundgedanke der Erfindung schematisiert dargestellt ist. Unter Druck stehende Flüssigkeit wird einer Düsenmündung 10 zugeführt, aus der sie bei Führung entlang der Oberfläche einer Wand 11 in die Umgebungsluft ausgeschleudert wird. Die Wand 11 erstreckt sich von einem Einlaufende 15 bis zu einem Auslaufende 17, das in einem stromab von der Düsenmündung 10 liegenden Bereich endet. Das Einlaufende 15 ist von der Düsenmündung 10

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stromauf in ausreichend großem Abstand angeordnet, um ent— iang der Wand 11 eine in einer Richtung fließende Flüssigkeitsschicht A auszubilden, die nahe der Wand 11 laminar strömt. Die Wand 11 ist zur Luftseite hin bis außerhalb der Düsenmündung geführt. Eine zweite Wand 12 ist so angeordnet, daß sich an ihr entlang eine zweite in einer Richtung fließende Flüssigkeitsschicht B ausbildet, die in der Nähe der Wand 12 laminar strömt und von dieser so gerichtet ist, daß sie die erste Flüssigkeitsschicht A auf . der außerhalb der Düsenmündung und vor dem Auslaufende 17 liegenden Lange der Wand 11 schneidet. Ein durch den Schnitt der Flüssigkeitsschichten A und B ausgebildeter resultierender Flüssigkeitsstrom C ist turbulent und unstabil, löst sich beim Ausschleudern in die Atmosphäre auf und zerfällt in Tropfen.

Die zweite Wand 12 weist ein Einlaufende 14 und ein Auslaufende 16 auf, wobei das letztere zur Ausbildung der Düsen— mündung 10 im Abstand von der Wand 11 angeordnet ist. Das Auslaufende der Wand 12 ist im Abstand von der Wand 11 so angeordnet, daß die beiden Flüssigkeitsschichten A und B sich innerhalb der Länge der Wand 11 in einem zwischen dem Einlaufende 15 und dem Auslaufende 17 liegenden Bereich schneiden. Der Abstand zwischen dem Auslaufende 16 der Wand und der Wand 11 ist längs der Umfangskante des Auslaufendes im wesentlichen konstant, kann bei Bedarf jedoch verändert werden, um die Dicke der sich ergebenden Flüssigkeitsschicht C und die Größe der Tropfen zu beeinflussen. Hierzu sei auf die nachfolgenden näheren Erläuterungen verwiesen. Der Abstand des Auslaufendes 16 der Wand 12 von der Wand 11 ist so gewählt, daß die gesamte Austrittsfläche der Düsenmündung kleiner ist als die Zuleitung, so daß an der Düsenmündung eine vorbestimmbare Erhöhung der kinetischen Druckhöhe der Flüssigkeit gegenüber der statischen Druckhöhe erzielbar ist*

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Die Wand 12 verläuft zur Wand 11 nicht parallel, sondern bildet mit ihr einen spitzen Winkel, so daß die Flüssigkeitsschicht an der Wand 12 die Flüssigkeitsschicht an der Wand unter einem spitzen Winkel schneidet. Der in der Zeichnung dargestellte spitze Winkel zwischen der Wand 12 und der Wand 11 beträgt 30°, obgleich er im Bereich zwischen etwa 10 und etwa 80 in großem Umfang veränderbar ist. Die zwischen den Wänden 11 und 12 gebildete Öffnung erzeugt im austretenden Strom bzw. Strahl normalerweise eine "vena contracta".(Einschnürung)

Die Wand 11 erstreckt sich wenigstens bis über einen Punkt hinaus, der an einer von der Innenseite der Wand 12 über die Düsenöffnung 10 hinausgehenden Verlängerungslinie liegt. Die Wand 11 schafft somit einen Bereich bzw. eine Fläche, an der sich die beiden Flüssigkeitsschichten schneiden können und die dazu dient, die Flugbahn bzw. Bewegungsbahn des austretenden Stromes zuverlässig zu bestimmen. Es wurde festgestellt, daß ein großer Anteil der mit der Düse nach der Erfindung erzeugten Tropfen in einem Größenbereich zwischen etwa 6,35mm und etwa 19 mm liegt. Es wurde ebenfalls festgestellt, daß in dem von der Düse nach der Erfindung erzeugten Sprühstrahl im wesentlichen keine Tropfen enthalten sind, deren Größe unter etwa 0,76 jam liegt, einem Wert, der zu verdrängbarem Nebel führt.

Eine in Fig. 2A und 2B dargestellte Ausbildungsform nach der Erfindung ist für das Versprühen großer Flüssigkeitsmengen geeignet. Die Düsenmündung 10 ist kreisförmig ausgebildet Die erste Wand 11 hat die Gestalt eines umgedrehten Stumpfkegels, der an einer im wesentlichen sich waagerecht erstreckenden Abdeckplatte 20 gehalten ist. Die zweite Wand 12 hat die Gestalt eines Zylinders, der den unteren Teil der stumpfkegelförmigen Wand 11 übergreift. Die Wand 12 stützt sich an einer Platte 21 ab. Der Raum zwischen den Platten 20

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und 21 bildet eine Sanutielkammer 22, in der die von einer Druckquelle -über einen Zulauf 24 einströmende Flüssigkeit zur Düsenmündung 10 hin verteilt wird· Die Quelle, die die Flüssigkeit unter Druck abgibt, kann an einen beliebigen Druckerzeuger, beispielsweise eine im Abstand angeordnete ·■ Pumpe, angeschlossen sein« Der Zulauf der unter Druck stehenden Flüssigkeit zur Sammelkammer 22 erfolgt von oben (Fig. 2A) oder von unten (Fig. 2B)·

Wie in Fig_c 2A und 2E mit Pfeiler angegeben₉ tritt dl® Druck stehende Flüssigkeit dusrcti dass Siülauf 24 in <äio ■vorrichtung ein nnü ιτλεά dimdä eil© Sasaolfecsaeor 3 raündung 10 hiit verteilt, sass ües sierJssi <£ isa 41gfosw» in die üsig-Äuagslnift ausfeifefeo Zn den zweiwinklig angeoraaotQK-üürMG© It keitsschichten ausgebildet© Bis ^©Ea--d©r üoad 1 Flüssigkeitsschicht sctiaeidet dio aa eloz¹ üand IH Schicht, um di© ^astabil© Bedingung- iss deia ©rhelteaest ηηά tm die Umgefoungsluft ausgeschleuderten Strora C zu schaffen₅ s© daß der Strom C₉ wie In Verbindung mit Fig_o 1 bereits läutert, abreißt und in die Tropfen zerfällt®

Es leuchtet ein_s daß die Flugjbahß bwo die Bewegungsbah^ Flüssigkeitsstromes C ηηά damit di© Verweilseit der Tropf®n in der Atmosphäre bzw» die BerSteaait d@r Tropf@a mit Umgebungsiluftj, durch des Winfeel üss Wom& 11 bestiisrafe Der Neigungswinkel «der Waaö H g@g©a diQ Seitiisrsehto feonsi iss weiten-Grenzen verschieden s©iia und 3bQisjpi®lsw©iü© boi Kühl anlagen zwischen 10® und 80® li©gea<, obwohl für die Neigung dar Wand Ii mit v©rs<5lilGä@n©ra ■ W sein kann* -Bei"den In Figo 2L· wr&u 2B dargefstelltQins ist die Flugbahn des Flüssigfe@itsstrora©s C dadwireli bar, daß man den Neigungswinkel der ifaadll Enüesto- Bi©s ist dadurch erzielbar« daß maß ein© andsr© Äbd©ckplattQ 20 Giissetst_s

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bei der die Wand 11 unter einem verschiedenen Winkel geneigt ist.

Es ist zu erkennen, daß die Wand 12 auf der ganzen Länge ihres kreisförmigen Umfanges von der Wand 11 einen vorbestimmbaren und im wesentlichen gleichbleibenden Abstand hat. Durch den vorbestimmbaren Abstand ist die Größe der Tropfen längs des gesamten Umfanges der Düse 10 beeinflußbar. Die gesamte Querschnittsfläche zwischen Wand 12 und Wand 11 ist kleiner als die Querschnittsfläche der Zuleitung 24p um an der Düsenmündung 10 eine Erhöhung der kinetischen Druckhöhe gegenüber der statischen Druckhöhe zu erzielen.

In Pig» 3 ist eine Sprühvorrichtung 30 dargestel It,'die die la Fig. 1 und 2 gezeigte Düse aufweist und geeignet ist zum Kühlen eines Fltissigkeits-Staminkörpers 31. Der· Flüssigkeit s-Stammkörpe.t 31 kann ein Kanal sein, ein Strom, ein Abwasserklärteich, ein Tank, ein Fluß, ein Becken o.dgl., in dem die Flüssigkeitstemperatur beispielsweise durch"die Heißwasserabgabe eines beispielsweise Mit Atomkraft oder mit Erdöl betriebenen Elektrizitätswerkes erhöht ist. Die Sprühvorrichtung 30 schleudert einen Sprühstrahl C aus dem Flüssigkeit»-Stammkörper in die Umgebungsluft aus, ua eine Kühlung durch latenten und EigenWärmeübergang herbeizuführen. _ .......

Die Sprühvorrichtung 30 besitzt eine Axialpumpe in Gestalt eines Flügelrades oder einer Turbine 40, deren Antrieb über •iniin Motor 44 erfolgt« Das; Flügelrad 40 weist eine Mehrzahl, im Winkelabstand voneinander angeordneter Flügel 43 auf, die von einem Schaft 41 in radialer Richtung ausragen_} das Wasser schneiden, und nach oben durch eine Leitung 36 fördern· Die sich durch die Mitte der Vorrichtung in senkrechter Richtung erstreckende Leitung 36·-dient als Führung für die

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vom Flüssigkeits-Stammkörper 31 zur Sammelkammer 22 gerichtete Wasserströmung und als Pumpenkammer, die die· Flügelspitzen des Flügelrades 40 umschließt.

An seinem unteren Einlaßende kann der Einlauf in die Pumpe von einem 'Hals 37 nach unten ragen und mit einem nach unten .-sich erweiternden Einlauftrichter 39 in das Wasser eintauchen, so daß ein Zulauf zum Hals 37 gebildet ist. Jedoch sei darauf hingewiesen, daß die Einheit mit oder ohne Einlauftrichter arbeitet. Der Einlauftrichter dient dazu, die minimale Ansaugtiefe unter der Wasseroberfläche zu bestimmen, um damit die Mischwirkung im" Flüssigkeits—Stammkörper 31 zu beeinflussen. In ähnlicher Weise können an der Einlaufseite der Sprühvorrichtung 30 verschiedene Zusatzgeräte vorgesehen sein, beispielsweise (nicht gezeichnete) Erosionsschutzplatten, die hängend so angeordnet sind, daß unmittelbar unter dem Einlauftrichter Vertikalströmungen und die Bildung von Wirbel— strömungen verhindert und ein verhältnismäßig waagerechtes Einlauf-Strömungsprofil erzeugt werden, (nicht gezeichnete) Einlaufsaugrohre für stellenweises vorbestimmbares Mischen, wie es bei fortschreitender Berührung im Strömungsweg des Wassers im Stammkörper erforderlich ist, (nicht gezeichnete) Einlaufsiebe in vielfältiger Ausführung zum Schutz der Pumpe gegen Eindringen von Fremdkörpern, und dgl.

Das Flüge'lrad oder die Turbine 40 kann durch einen Elektromotor 44 antreibbar sein. Dieser kann in vielfältiger Weise abgestützt sein, jedoch zeigt Fig. 3 eine bevorzugte Ausbildungsform der Motorabstützung_o

Entsprechend Fig_o 3 ist der Elektromotor 44 an einer Bühne angebracht, die oberhalb der Abdeckplatte 20 an einer Mehrzahl aufragender Stützen 47 abgestützt ist. Diese Stützen erstrecken sich längs der Außenwand der Leitung 36 von- einem

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diese umschließenden und mit ihr verschweißten Ring 49 nach oben. Die oberen Enden der Stützen durchdringen die Sammelkammer 22 und begrenzen großbemessene Durchflußöffnungen zwischen dem Boden 21 und der Abdeckplatte 20, durch die das Wasser nach außen in Richtung auf die zweiwinklige Düse 10 zufließt. Zum Abstützen der Bühne an den oberen Enden der Stützen ist an diese eine Metallscheibe 50 angeschweißt, die eine Mittenaussparung aufweist, welche die Flügelradwelle 41 durchdringt. Die Bühne 45 liegt oberhalb der MetalIscheibe 50 und umfaßt zwei im Abstand voneinander angeordnete kreisförmige Platten 51, die jeweils eine Mittenaussparung zur Aufnahme der Flügelradwelle besitzen. Der Abstand zwischen den Platten 51 ist durch Zwischenstützen 55 gesichert, die an ihren oberen und unteren Enden mit den Platten verschweißt sind.

Die Sprühvorrichtung 30 kann im Flüssigkeits—Stammkörper 31 von beliebigen Vorrichtungen, wie z.B. Freiluft-Abstützungen, Unterwasser-Pfeilein und -Gestellenoder von Schwimmern gehalten sein_o

Im Betrieb der Sprühvorrichtung 30 wird Wasser vom Stamm— körper 31 nach oben durch den Einlauftrichter 39, den Hals und die Leitung 36 gepumpt und dann von der Sammelkammer 22 seitwärts zu der Düsenmündung 10 hin verteilt. Die Düsenmündung 10 schleudert das Wasser in die Luft, wie zuvor im Zusammenhang mit Fig. 1, 2A und 2B beschrieben.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Sprühvorrichtung 30 ist die in radialer Richtung gemessene Weite der Düsenmündung 10 über die gesamte Umfangslänge im wesentlichen die gleiche. Die radiale Weite kann jedoch nach Bedarf verändert werden, um die Dicke des Flüssigkeitsstromes C und damit die Eigenschaften des resultierenden Sprühstrahles zu beeinflussen.

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Bei hoher Temperatur und Luftfeuchtigkeit, wie z.B_o im Sommer, kann die radiale Weite der Düsenmündung verringert werden, um die Dicke der ausgesprühten Plüssigkeitsschicht zu verkleinern und somit die Ausbildung kleinerer Wassertropfen zu bewirken, die die Wärme schneller verlieren«. Bei günstigeren Temperatur- und Feuchtigkeits-Bedingungen, wie ZoB. im Winter, kann die radiale Weite der Düsenmündung größer gewählt werden, um die Dicke der Plüssigkeitsschicht zu vergrößern und bei Auflösung der Snicht die Ausbildung größerer Tropfen zu bewirken« Die größeren Tropfen sindbeständiger und können vom Wind nicht so leicht in die Umgebung des Flüssigkeits-Stammkörpers verdrängt werden» Bei Ausbildung größerer Tropfen wird die Möglichkeit geringer, daß der Wind die Tropfen über den Kanal oder das Becken, in dem sich der Wasser-Stammkörper befindet, verweht. Der Niederschlag, der die Umgebung benässen könnte, kann somit verhindert werden* Bei Ausbildung kleinerer Tropfen erzielt man einen besseren Wärmeübergang und daher unter Bedingungen mit hoher Temperatur und Feuchtigkeit eine bessere Kühlung. Maßgebend für das Verstellen der Düsenmündung durch Vergrößern oder Verkleinern der Öffnungsweite kann_s außer Temperatur und Feuchtigkeit_s auch. sein₉ ob eine schwache oder eine starke Abkühlung gefordert ist»

Um die Weite der Diisenmündwng 10 in der Sprühvorrichtung 30 verändern zu können,, ist die Abdeckplatte 20 in senkrechter Richtung flexibel ausgebildet_s go daß ihr Außenwand 29 nach Bedarf und relativ zvm Bodo» 2f des- Sammelkammer 2Ά ±n der Höhe verstellbar Ist© Bereis gealsrechtes Verstellen <ä©s fangsrandes der Abdeckplatte 20 wird die Weit© der raiindung beeinflußt, ds die tJaad 11 ©feerlhaib des ÄM der Wand 12 kegelfSnaig nach unt@a and aaeh isnaan Durch Aufwärtsbisgen. der Abdeckplatte 20 wird die Dtlses mündung 10 weiter geöffnet, da der Abstaßd awi, sehen· <ä<&m

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Auslaßende der Wand 12 und der Wand 11 vergrößert wird. Umgekehrt wird bei Niederbiegen der Abdeckplatte 20 die Diisenmündung in der Weite verkleinert. Zur Höhenverstellung der Abdeckplatte 20 und damit zum Verändern der ö.ff nurigsweite der Düsenmündung 10 sind am Boden 21 der Samme1kammer 22 im Winkelabstand voneinender angeordnete Bolzen 60 angeschlossen, die nach oben durch die Sammelkammer und durch Öffnungen in der Abdeckplatte 20 hindurchragen.

Wie am deutlichsten aus Fig. 4 zu ersehen, ist die Abdeckplatte in einer vorwählbaren Höhenlage von an den Bolzen 60 aufgeschraubten Hülsen 61 und Muttern 62 gehalten, die zum Verändern der Höhenlage desAußenrandes 29 der Abdeckplatte relativ zum Boden 21 der Sammelkammer 22 durch schraubende Bewegung an den Bolzen nach oben oder nach unten verstellbar sind. Fig. 4 zeigt ein aus einem solchen Bolzen, einer Mutter und einer Hülse gebildetes Aggregat. Der Bolzen 60 weist einen unteren Bolzenkopf auf, der im Bereich eines Punktes 65 an den Boden 21 der Sammelkammer angeschweißt ist. Der Körper bzw. Schaft des Bolzens durchdringt in senkrechter Richtung die Sammelkammer 22 und weist am oberen Ende ein Gewinde 66 auf, das durch eine in der Abdeckplatte ausgebildete Aussparung 75 ausragt. Die Hülse 61 ist auf das obere Ende des Bolzens aufgeschraubt und weist einen unteren Flansch 67 auf, der an der Innenfläche der Abdeckplatte anliegt, und einen oberen, mit Gewinde versehenen Schaft 68, der nach oben durch die Aussparung hindurchddngt. An einander abgewandten Seiten des oberen Endes des Schaftes sind Anflächungen ausgebildet, so daß die Hülse leicht gedreht und durch schraubende Bewegung am Bolzen nach oben und nach unten verstellt, werden'kann, ohne daß irgend ein Bauteil der Sprühvorrichtung zerlegt werden müßte. Außerdem ist die Außenfläche des Schaftes mit einem Gewinde versehen, das die Mutter 62 aufnimmt. Diese greift an der Außenfläche der

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Abdeckplatte 20 im Bereich um die Aussparung 75 herum an, • so daß die Abdeckplatte 20 zwischen dem Flansch und der Mutter gehalten ist. Durch Lösen der Muttern und schraubendes Drehen der Hülsen nach oben- an den Bolzen kann die Abdeckplatte 20 mit den Flanschen 6 7 nach oben gebogen werden. Zum Niede.rbiegen der Abdeckplatte 20 werden die Hülsen an den Bolzen schraubend nach unten bewegt, wobei dann die Muttern die Abdeckplatte 20 nach unten zwängen, sobald sie an den oberen Teilen 66 der Bolzen nach unten gedreht werden. Auf diese Weise ist der Außenrand der Abdeckplatte 20 nach oben oder nach unten biegbar, um die Weite der Düsenmündung 10 auf jeden beliebigen Wert zu verstellen· Die über die ganze Länge des Umfanges gleichmäßige Einstellung kann, bei Bedarf, mit einer Abstandslehre überprüft werden.

Entsprechend Fig. 5 kann die in Fig. 3 und 4 dargestellte Sprühvorrichtung an der Oberfläche des Flüssigkeits—Stammkörpers von einem Schwimmer 80 gehalten sein. Die am Schwimmer montierte Sprühvorrichtung kann an einer gegebenen Stelle im Wasser-Stammkörper mit (nicht gezeichneten) Kabeln bzw. Seilen vertäut sein, die vom Ufer aus an längs des Schwimmerumfanges im Winkelabstand voneinander angeordneten Ösen befestigt sind. Der Schwimmer kann als ein Außenmantel 84 aus rostfreiem bzw. korrosionsbeständigem Stahl ausgebildet sein. Der Außenmantel 84 ist mit einem Material 85 von geringer Dichte, beispielsweise mit Polyurethan-Schaum, gefüllt. Wie bereits weiter oben erwähnt, kann die Sprühvorrichtung auch in anderer Weise abgestützt sein. Es wurde jedoch festgestellt, daß die an einem Schwimmer angeordnete Sprühvorrichtung besondere Vorteile bietet.

Die Sprühdüse nach der Erfindung kann mit vielfältiger Gestalt ausgebildet sein. Bei den Ausbildungsformen entsprechend 2A bis 5 ist die Düsenmündung kreisförmig. Bei der

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in Fig. 6 bis 8 dargestellten Ausbildungsform ist sie geradlinig.

Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf eine schwimmfähige bzw. an einem Schwimmer angebrachte Spöhyorrichtung 30·.. Der rechteckig ausgebildete Schwimmer 80* weist Sprühöffnungen 10· und 10" auf, die an entgegengesetzten Seiten angeordnet sind und sich im wesentlichen über die Länge des Schwimmers geradlinig erstrecken. Ein mittig am Schwimmer 80' angeordneter Motor 44· treibt eine Turbine an, die Wasser aus einer Einlauf samme!kammer 39' entnimmt, deren Längsausdehnung parallel zur Längsausdehnung des Schwimmers gerichtet ist.

Wie aus Fig. 6 und 7 zu erkennen, wird das durch die Zulauföffnungen 37· und 38· in die Einlaufsammelkammer 39· eingeströmte Wasser von der Turbine 40· in eine Austritts-Sammelkammer 22· abgegeben, aus der es durch die Mündungen 10· und 10" in die Umgebungsluft ausgeschleudert wird. Die Turbine 40' weist Flügel 43' auf, die innerhalb einer zylindrischen Leitung 36· angeordnet sind. Die Einlaufsammelkammer 39' weist an entgegengesetzten Seiten Einlauföffnungen 37' und 38' auf. Die Enden der Abdeckplatte 20· sind gegen den Boden 21* in (nicht gezeichneter) geeigneter Weise abgedichtet, so daß das Wasser durch die Düsen 10· und 10" an den Seiten der Sprühvorrichtung ausgesprüht wird.

Die Austrittssammelkammer 22* ist zwischen den Wänden 20' und 21· ausgebildet und dient dazu, Flüssigkeit den an entgegengesetzten Seiten der Sammelkammer angeordneten Mündungen 10· und 10" zuzuführen. Jede Mündung ist geradlinig ausgebildet und etwa so lang wie der Schwimmer.

An der Abdeckplatte 20' ist eine erste Wand 11· gehalten» Wie im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 5 beschrieben, schleudert eine

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zweite Wand 12' einen Flüssigkeitsstrom gegen die Wand 11». Zum Verändern der Weite der Mündung 10·, wie ausführlicher in Verbindung mit Fig. 4 erläutert, kann ein aus einer Mutter und einem Bolzen gebildetes Aggregat 60* vorgesehen sein (Fig. 7).

Im Betrieb bildet die in Hg₀ 6 bis 8 dargestellte Vorrichtung an der Wand II¹ eine erste Flüssigkeitsschicht aus, die von einer zweiten Flüssigkeitsschicht geschnitten wird, welche an der Wand 12* ausgebildet und von dort gegen die Wand 11· geschleudert wird· Soll die Weite der Mündung 10· verändert werden, wird die Wand II¹ mit dem Bolzen-Mutter-Aggregat 60· in die zweckmäßig gewählte neue Stellung verstellt.

Die in Fig. 6 bis 8 dargestellte Vorrichtung kann in verschiedenen Anwendungsfällen eingesetzt werden, um verschiedene Wirkungen, wie in Fig. 9A bis 9E dargestellt, zu erzeugen« Entsprechend der Darstellung in Fig. 9A kann die Sprühvorrichtung 30 * quer zu einem Kanal angeordnet sein, in dem das Wasser in der mit dem Pfeil F angedeuteten Richtung fließt«. Das Wasser wird in die Sprühvorrichtung 30», wie mit den Pfeilen angegeben, sowohl an der stromauf als auch an der stromab gelegenen Seite des Einlaufes angesaugt und durch die stromauf und stromab weisenden Düsen im als "Mischstrom". bezeichneten Betrieb ausgesprüht_α Andererseits kann, wie in Fig. 9B dargestellt,, der Einlauf und die Sprühöffnung an der stromab liegenden Seite gesperrt sein, so, daß das Wasser nur an der stromauf weisenden Seite der Sprühvorrichtung angesaugt und abgegeben wird«, Dieser Betrieb wird als "Gegenstrom mit Rückführung" bezeichnet«, In einer weiteren Ab»» Wandlung (Fig« 9C) wird das Masser an der stromab liegenden Seite angesaugt und an der stromauf weisenden Seite abgegeben. Diese Betriebsform wird als "Gegenstroaasprühung"

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bezeichnet. In einer weiteren, "Gleichstromsprühung¹¹ bezeichneten Anordnung (Fig. 9D) erfolgt der Einlauf an der stromauf weisenden Seite, während die Aussprühung nach der stromab liegenden Seite der Sprühvorrichtung gerichtet ist. Fig. 9E zeigt eine als "Gleichstrom mit Rückführung" bezeichnete Betriebsform, bei der das Wasser an der stromab liegenden Seite der Sprühvorrichtung angesaugt und abgegeben wird.

Fig. 10 zeigt eine-weitere Ausbildungsform der Sprühvorrichtung, in der mit einer Mehrzahl von Öffnungen bzw· Düsenmündungen in gleicher Richtung, jedoch mit verschiedenen Sprühwinkeln ausgesprüht wird. Entsprechend Fig. 10 sind zum Aussprühen der Flüssigkeit in die Umgebungsluft zwei Düsen 110 und 210 vorgesehen. Die Düse 110 weist eine stumpfkegelförmige Wand 111 auf, die den Sprühstrahl unter einen Winkel' von etwa 45° in die Atmosphäre ausschleudert. Die zweite Düse 210 besitzt eine stumpfkegelförmige Wand 211, die den in die Umgebungsluft austretenden Sprühstrahl unter einen Winkel von etwa 30° zur Senkrechten richtet«

Die Düse 110 besitzt eine stumpfkegelförmige Wand 111 und eine im wesentlichen senkrechte Wand 112. Diese leitet eine Flüssigkeitsschicht, die eine Flüssigkeitsschicht an der Wand 111 schneidet, wie in Verbindung mit Fig. 1 dargestellt. In ähnlicher Weise weist die Düse 210 eine Wand 211 auf, die stumpfkegelförmig ausgebildet ist. Eine zweite Wand ist senkrecht angeordnet und leitet einen Strom, der einen Strom an der Wand 211 schneidet, wie in Verbindung mit Fig. dargestellt.

Die öffnungsweite der Düsenmündung 110 ist bei Bedarf mit einen Mutter-Bolzen-Aggregat 160 des weiter oben in Verbindung mit Fig. 3 und 4 beschriebenen Typs veränderbar.

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In ähnlicher Weise ist die Öffnungsweite der Düse J210 bei Bedarf mit einem ähnlichen Mutter-Bolzen-Aggregat 260 veränderbar.

Die Abdeckplatte 120 begrenzt eine Düse 210 mit einem nach unten gerichteten Rand 212, der eine Wand der zweiwinkligen Düse 210 bildet. Die Abdeckplatte 120 ist an ihrem innenliegenden Ende an in der Sammelkammer 222 aufragenden Stützen 115 abgestützt· Von der Düse 210 nach innen gehend erstreckt sich eine zweite Abdeckplatte 220.

Die beiden konzentrisch zueinander angeordneten Düsen 110 und 210 weisen die Merkmale auf, wie sie weiter oben in Verbindung mit der in Fig. 1 dargestellten Düse beschrieben sind. Im Betrieb schleudern die zueinander konzentrischen Düsen 110 und 210 zueinander konzentrische Sprühstrahlen in die Atmosphäre aus, jedoch ist die Flugbahnlage jedes Sprühstrahles unter eijiem verschiedenen Winkel gegenüber der Waagerechten gewählt. Die in Fig. 10 dargestellte Sprühvorrichtung ist mit besonderem Vorteil verwendbar, wenn große Flüssigkeitsmengen mit einer einzigen schwimmenden Einheit versprüht werden sollen.

In* Verbindung mit Fig. 1 bis 10 wurden mehrere bevorzugte Ausbildungsformen von Sprühvorrichtungen, die mit der Sprühdüse nach der Erfindung ausgerüstet sind, beschrieben. Bei jeder di"eser Sprühvorrichtungen besitzt die Druckdüse eine Düsenmündung, die die kinetische Druckhöhe relativ zur statischen Druckhöhe erhöht. Eine erste Seitenwand an einer Seite der Düsenmündung erstreckt sich in Längsrichtung längs des Fließweges der Flüssigkeit von einem zur Düsenmündung stromauf gelegenen bis zu einem stromab gelegenen Punkte Der Teil der ersten Wand, der stromab und außerhalb der Düsenmündung liegtjweist eine Länge auf, die wenigstens der wirksamen

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Durchlauflänge der Mündung gleich ist, und erstreckt sich quer durch den gesamten Strömungsweg der Flüssigkeitsströmung von anderen Düsenmündungswänden. Der stromauf und innerhalb der Düsenmündung liegende Teil der Wand ist in der Länge ausreichend bemessen, um eine erste, in einer Richtung strömende Flüssigkeitsschicht auszubilden, die nahe der Wand lamellar strömt. Die Flüssigkeitsschicht wird längs der Wand von der Innenseite zur Außenseite der Düsenmündung hin geleitet. In ähnlicher Weise wird an einer benachbarten zweiten Mündungswand stromauf und innerhalb der Düsenmündung eine zweite Flüssigkeitsschicht ausgebildet, die so geleitet wird, daß sie im Bereich eines außerhalb der Düsenmündung liegenden Punktes unter dem spitzen Winkel die erste Flüssigkeitsschicht schneidet. Die Dicke jeder der so ausgebildeten Flüssigkeitsschichten ist klein relativ zur Breite der Flüssigkeitsschicht. Der sich aus dem Zusammentreffen der beiden dünnen Flüssigkeitsschichten ergebende Strom ist unstabil und zerfällt beim Ausschleudern in die Atmosphäre in Tropfen«. Das Zusammentreffen der lamellaren Flüssigkeitsschichten führt zur Ausbildung eines Stromes, der in einer voraussehbaren Weise in Tropfen optimaler Größe und Anzahl zerfällt und durch Verändern der Öffnungsweite der Düsenmündung in vorwählbarer Weise veränderbar ist. Anders ausgedrückt, die mit der Flüssigkeit in Berührung stehenden Flächen der Düsenmündungswände sind so bemessen und so ausgestaltet., daß sie an jeder Wand zwischen einem innerhalb der Düsenmündung liegenden Punkt und einem Schnittpunkt, in dem sich die Flüssigkeitsschichten schneiden und der vor dem Ende einer Wand außerhalb der Düsenmündung liegt, jeweils eine in einer Richtung strömende Flüssigkeitsschicht ausbilden und aufrechterhalten, so daß ein unstabiler Strom austritt, der beim Ausschleudern in die Atmosphäre in Tropfen von vorhersehbarer Größe zerfällt. Bei einer kreisrunden oder bogenförmigen Düsenmündung ist die Länge der stromauf und innerhalb der

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Düsenmündung liegenden Wand notwendigerweise etwas kleiner als die außerhalb der Düsenmündung liegende Länge, da die Wand die Gestalt eines Stumpfkegels aufweist.

Aus dem Vorstehenden sind die Vorteile der Erfindung ohne weiteres zu erkennen. Bei einer Druckdüse nach der Erfindung wird ein Sprühstrahl mit Tropfen optimaler Größe und Anzahl ohne Verwendung rotierender Teile,.wie in einer rotierenden Düse, und durch die verbesserte Anordnung der ortsfesten Wände an der Düsenmündung erzeugt. Der Sprühstrahl ist im wesentlichen frei von Tropfen einer Größe von beispielsweise weniger als etwa 0,76 ym, durch die ein verdrängbafcer Nebel gebildet würde_o Die Düse nach der Erfindung kann in vielfältiger Weise gestaltet sein» Sie kann eine kreisrunde oder geradlinige Gestalt haben und_? wie beispielsweise in Pig· 2A und 2B, 3, 5, 6₉ 9A bis 9E und 10 gezeigten

I·.

vielen verschiedenen Sprüiworrichtungen verwendet werden, um den Erfordernissen, Umständen und Zielen vieler unterschiedlicher Anwendungsfalle zu entsprechen«

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbare Die verwendeten speziellen Ausdrücke sind als Gattungsbezeichnungen ohne jeglichen einschränkenden Charakter zu verstehen«, Die dargestellten und beschriebenen Bauteile sindbei Bedarf in Gestalt und Abmessung, abwandelbar und durch gleichwertige Bauteile ersetzbar ₉ ohne daß der Rahmen-der Erfindung verlassen würde.

/Ansprüche 309885/0893

Claims

ANSPRÜCHE

1. Düse zum Versprühen von Flüssigkeit unter Druck in die Atmosphäre, mit einer Düsenmündung und einer Vorrichtung zum Zuführen von Flüssigkeit unter Druck zur Düsenmündung, gekennzeichnet durch eine an der Düsenmündung (10; 10»; 10"; 110,. 210) angeordnete Wand (11; II¹; 111, 211), mit der Flüssigkeit unter Druck in die Atmosphäre leitbar ist und die sich zwischen 'einem Einlaufende (15) und einem Auslaufende (17) erstreckt, durch eine Vorrichtung (22; 22·; 39·), mit der entlang dieser Wand (11; 11»; 111, 211) Flüssigkeit unter Druck so zuführbar ist, daß eine erste, im wesentlichen parallel zu dieser Wand (11; 11·; 111, 211) strömende Flüssigkeitsschicht (A) ausbildbar ist, und durch eine Wand (12; 12·; 112, 212), mit der wenigstens eine weitere zweite Flüssigkeitsschicht (B) unter Druck so unter einem Winkel gegen die Wand (11; 11*; 111, 211) richtbar ist, daß sie die erste Flüssigkeitsschicht (A) an der Wand (11; 11»; 111, 211) im Bereich zwischen dem Einlaufende (15) und dem Auslaufende (17) schneidet.

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (12;" 12 ·; 112, 212) zum Leiten der zweiten unter Druck stehenden Flüssigkeitsschicht (B) gegenüber einer parallelen Lage zur ersten Flüssigkeitsschicht (A) in einem spitzen Winkel zwischen etwa 10 und etwa 80 versetzt angeordnet ist.

3. Düse nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (12; 12^f; 112, 212) ein Austrittsteil (16) aufweist, mit dem die zweite Flüssigkeitsschicht (B) gegen die erste Wan'd (11; 11'; 111, 211)

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richtbar ist und das im Abstand von dieser angeordnet ist, und daß mit einer Vorrichtung (60; 160, 260) der relative Abstand zwischen dem Austrittsteil (16) und der Wand (11; 11»; 111, 211) veränderbar ist_o

4. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (11; II¹; 111, 211) die Gestalt einer umgedrehten stumpfkegeligen Fläche hat, die sich zwischen einem Fludeinlaufeⁿde (15) und einem Fludauslaufende (17) erstreckt.

5. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (11) die Gestalt einer umgedrehten stumpfkegeligen Fläche hat, die ein kreisrundes Einlaufende (15) und ein gegenüber diesem im Durchmesser größeres kreisrundes Auslaufende (17) aufweist.

6c Düse nach'einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin dadurch gekennzeichn.et, daß die Öffnungsweite der Düsenmündung (10; 10*, 10"; 110, 210) veränderbar ist.

7.. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (36, 39, 40, 44; 36«, 39", 40», 44«) vorhanden ist, mit der Wasser unter Druck aus einem Wasservorrat (31) zuführbar ist, und daß eine Verteilerkammer (22; 22'; 39·) vorhanden ist, mit der das Wasser unter Druck von der Zuführvorrichtung (36, 39, 40, 44; 36«, 39", 40», 44») zur Düse (10; 10', 10"; 110, 210) leitbar ist.

8. Vorrichtung zum Versprühen von Flüssigkeit, gekennzeichnet durch eine Leitung (36, 39; 36' 39"), die zum Leiten von Flüssigkeit unter Druck wenigstens

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eine kommunizierende Öffnung (37·, 38·) aufweist, durch eine mit der Leitung (36, 39; 36', 39") in Verbindung stehende Sammelkammer (22; 22'; 39·) zum Leiten der geförderten Flüssigkeit aus der Leitung (36, 39; 36·, 39") heraus nach außen, durch eine mit der Sammelkammer (22; 22·; 39') in Verbindung stehende Düsenkammer zum Ausschleudern der Flüssigkeit in die Atmosphäre, weiterhin durch eine Mündung (10; 10·, 10"; 110, 210) in der Düsenkammer, durch die die Flüssigkeit in die Atmosphäre ausschleuderbar ist, durch eine Öffnung in der Düsenkammer— mündung (10; 10·, .10"; 110, 210) zum Vergrößern des Verhältnisses zwischen der kinetischen Druckhöhe und der statischen Druckhöhe bezogen auf die Leitung (36, 39; 36·, 39"), und durch ortsfeste Wände (11, 12; 11·, 12·; 111, 112, 211, 212) an sich gegenüberliegenden Seiten der Mündung (10; 10·, 10"; 110, 210) zum Ausbilden und Richten wenigstens einer Flüssigkeitsschicht (B) gegen eine andere Flüssigkeitsschicht (A), bevor eine Flüssigkeitsschicht (A) eine ortsfeste Wand (11; 11·; 111, 211) verläßt, um den Flüssigkeitsstrom (C) beim Ausschleudern in die Atmosphäre in Tropfen aufzulösen.

9. Verfahren zum Versprühen von Flüssigkeit, mit dem Größe und Anzahl der Tropfen beeinflußbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß an einer stromauf von einer Düsenmündung angeordneten Wand eine unter Druck stehende Flüssigkeitsschicht ausgebildet wird, daß diese Flüssigkeitsschicht entlang der Wand und aus der Düsenmündung heraus in die Atmosphäre geführt wird, daß stromauf von der Düsenmündung wenigstens eine weitere zweite unter Druck stehende Flüssigkeitsschicht ausgebildet wird, daß erste und zweite Flüssigkeitsschicht dünn relativ zu ihrer Breite gehalten werden, und daß die zweite Flüssigkeitsschicht unter einem Winkel geführt wird, daß sie die erste Flüssigkeitsschicht

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schneidet, bevor diese die Wand verläßt.

1Oo Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Flüssigkeitsschicht die erste Flüssigkeitsschicht unter- einem spitzen Winkel
zwischen 10° und 80° schneidet.

Ho Verfahren nach Anspruch 9 oder 10 _T weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Öffnungsweite der Düsenmündung der Abstand zwischen dem Auslaufende und der Wand verändert wirdo

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