DE2461539A1 - Injector - Google Patents

Description

• I N J E K T O R TiOft Die Erfindung betrifft Injektoren, die oft - - Strahlpumpen genannt werden und bei Strahlmühlen, Sand- und Kugelstrahlern Druckluft- und hydraulischen Förderanlagen, Druckluftschleudermaschinen, Zerstäubern, Reaktoren, Trocken- und anderen Strahlanlagen Anwendung finden, die 7r Zerkleinerung, Vermischung, Materialbeförderung, Reinigung der Oberflächen von Erzeugnissen und andere Arbeitsgänge vorgesehen sind.
• Die Erfindung kann in allen Industriezweigen (in der Bau-, Baustoff-, metall- und steinverarbeitenden sowie Hütten-, chemischen und Nahrungsmittelindustrie) angewendet werden.
• Es ist bereits ein Injektor bekannt, welcher eine Xischkammer zur Vermischung des einströmenden Gutes mit einem Energieträger (Gas oder Flüssigkeit), der unter einem Überdruck aus der in der Mischkammer eingebauten Düse ausströmt, und ein Beschleunigungsrohr aufweist, welches an die der Düse gegenüberliegende Mischkammerseite angeschlossen ist und in welchem das zu fördernde Gut die erforderliche Geschwindigkeit erhält.
• Die Mischkammerinnenfläche wird bei den bekannten Injektoren düsenseitig entweder flach, nahezu vertikal, und zur Vermeidung eines zu hohen Verschleißes abseits des in den Injektor einzuführenden Materialstroms oder mit plastischen Konturen eines Kegel-, Sugel- und Torussegmentes ausgebildet (siehe "Strahlmühlen" von Akunow W.I., Maschgis, M., 1967, S.104,106,140,141 und UdSSB-Urhebers che in Nr. 227077), Bei allen bereits bekannten Formen der inneren Mischkammeroberflächen, außer den als Torussegment ausgebildeten Mischkammern, weisen die Mischkammern in ihrem unteren Teil Hohlräume auf, in denen sich ein Teil des zu fördernden Gutes anhäuft. Die rauhe Oberfläche des einlagernden Gutes behindert die Bewegung der anderen Teilchen. Dies hat einen erheblichen Energieaufwand für die Widerherstellung der erforderlichen Bewegungsgeschwindigkeit der Teilchen und deren Einführung in das Beschleunigungsrohr zur Folge und führt somit zur Herabsetzung der Injektorleistung. Darüber hinaus hört dabei das Gut auf, in den unteren Teil des Beschleunigungsrohres zu gelangen, was einem weiteren Injektorleistungsverlust führt. Bei feuchten Gut, dessen Teilchen zusammenkleben können wird der Injektor oft verstopft und hört auf, überhaupt zu arbeiten. eirer Bei der Anwendung Mischkammer, deren Innenfläche als Torussegment ausgebildet ist, gleiten die schwersten Teilchen bei ihrer Bewegung an den Innenflächen der Kammer mit einem eaufschlagen bei ihrer Bewegung an den Innenflächen der Kammer mit einem beaufschlagen großen Druck, wobei sie die Kammerauskleidung und das zu fördernde Gut durch die Auskleidungsverschleißprodukte verunreinigen. Dabei wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Gutes herabgesetzt, und zu dessen Beschleunigung ist außerdem eine zusätzliche Energieträgermenge erforderlich.
• Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nach teile zu beheben.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Injektor mit einer Form der Mischkammerinnenfläche zu schaffen, die es ermöglicht, den Energieträgeraufwand und den Verschleiß dieser Oberfläche gegenüber den bekannten Injektoren desselben Typs herabzusetzen bzw die Injektorleistung zu steigern, die gewünschte Lebensdauer zu erhöhen und ole~ Reinheit des Gutes zu gewährleisten.
• einem Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei Injektor, welcher eine Mischkammer zur Vermischung des in diese einzuführenden Gutes mit einem Energieträger aufweist, der unter einem Uberdruck aus der in der Mischkammer eingebauten Düse ausströmt, erfindungsgemäß die Innenfläche der Kammer zur Vermischung des Energieträgers mit dem Gut düsenseitig flächen mit Kanten/ausgebildet ist, die mit der Richtung des Hauptstroms des Gutes, welches in der Kammer gefördert wird und auf ihre Innenfläche einfällt, einen Winkel bilden, der größer ist als der Winkel der Reibung des zu fördernden Gutes am Kantenflächenwerkstoff.
• Das Wesen der Erfindung besteht in folgendem, Die Ausführung der düsenseitigen inneren Kammeroberfläche flächen mit Kanten, die mit der Richtung des Hauptstroms des Gutes einen Winkel bilden, der größer ist als der Winkel der Reibung flächen des zu fördernden Gutes am Kantenwerkstoff, bedingt einiflächen Rückprall der Teilchen des Gutes von den Kanten/unter einem Prallwinkel, der dem Einfallwinkel gleich ist.
• Durch den Rückprall der Teilchen des Materials wird ihre Gleitung und Reibung an der Kammerauskleidung vermieden, weshalb die Material förderung keiner großen Energieträgermenge bedarf und keine Verunreinigung des Gutes durch Auskleidungsverschleißprodukte verursacht. Die Senkung des Energieträgeraufwandes, wobei als Energietrager Druckluft, Druckwasser, Heißdampf und dgl. verwendbar sind, ermöglicht es, bei derselben Energieträgermenge die Leistung des Injektors (durchnittlich un 15%) zu steigern.
• Wesens der Zur näheren Erläuterung des Erfindungs sind der Beschreibung Zeichnungen beigelegt, welche ein Auseines führungsbeispiel erfindungsgemäßen Injektors veranschaulichen; es zeigt eine Fig. 1 einen Injektor für Strahlmühle im Längsschnitt schematisch darstellt; Fig. 2 denselben Injektor im Schnitt nach II-II der Fig. 1; Fig. 3 und 4 verschiedene Varianten des Mischkammerquerschnittes.
• Der in den Zeichnungen dargestellte Injektor ist für die Strahlmühlen bestimmt, in denen das Gut, z.B.Sand, infolge gegenseitigen Zusammenstoßes der Teilchen zerkleinert wird.
• Der Injektor besteht aus einer Mischkammer 1 (Fig. 1,2), einem sich an die Kammer anschließenden Stutzen 2 für die Sandlieferung in diese Kammer, einer Düse 3, die in der Kammer 1 eingebaut und für die Förderung eines Energieträgers, z.B. der Druckluft, unter einem Überdruck in die Kammer vorgesehen ist, und einem Beschleunigungerohr 4 , welches an die Kammer derart angeschlossen ist, daß dessen Längsachse mit der der Düse zusammenfällt.
• Die Kammer 1 ist zur Vermischung von Sand mit Druckluft vorgesehen. Die - Innenfläche der Kammer 1 ist erfindungsgemäß flächen neben der Düse 3 mit Kanten 5 und 6 ausgebildet, welche mit der Stromrichtung des Sandes (mit dem Pfeil A angedeutet), der ,1 in der Rammer 1 gefordert und auf deren Innenfläche einfällt, einen Winkel α bilden, der größer ist als der Winkel der Reibung Kantenflächenwerkstoff des sandes am 'verschleißfester Stahl).
• Die Form der Innenfläche 7 der Kammer 1 an der der Düse 3 gegenüberliegenden Seite kann praktisch beliebig, z.B. flach oder konkav sein, wie in Fig. 3 dargestellt.
• Die Arbeitaweise des erfindungsgemäßen Injektors ist folgende.
• Der im Injektor zu zerkleinernde Sand gelangt (in Pfeilrichtung A) über den Stutzen 2 in die Klammer 1. Die auf die Innenfläche der Kammer (in Pfeilrichtung B) fallenden Sandteilchen flächen stoßen sich an den Kanten 5,6, verändern ihre Bewegungsrichtung (mit Pfeil C angedeutet), wobei sie in den aus der Düse 3 austretencen Energieträgerstrahl hingeraten. Beim Anprall der wenig festen Sandteilchen an den Kanten der Innenfläche der Kammer 1 werden diese teilweise oder total zerstört.
• Die vom Energieträgerstrom aufgefangenen Sandteilchen werden von diesem ins Beschleunigungsrohr 4 mitgerissen. Sobald die Sandteilchen welche eine geringere Bewegungsgeschwindigkeit (etwa 2 bis 9 m/c) haben, im Beschleunigungsrohr 4 in den eine Geschwindigkeit von 60 bis 500 m/s aufweisenden Energieträgerstrom hingeraten, erhalten sie eine der Geschwindigkeit des zu gleiche Energieträgerstroms nahe Bewegungsgeschwindigkeit und fliegen dann mit dieser Geschwindigkeit aus dem Beschleunigungsrohr 4 hinaus Die vorstehend beschriebenen Injektoren werden in Strahlmühlen koaxial angeordnet und sind im Gegenstrom, d.h.
• gegeneinander gerichtet. Deshalb stoßen die gegeneinander mit einer hohen Geschwindigkeit austretenden Sandteilchen zusammen und zerkleinern sich gegenseitig.
• Der erfindurgsgemäße Injektor gewährleistet eine Verringerung des Energieträgeraufwandes um 10 bis 20%. Bei der Anordnung derartiger Injektoren in einer Strahlmühle mit einer Leistung von 25 t/h wird deren Leistung bis auf 28 bis 30 t/h gesteigert, ohne den Energieträgerverbrauch zu erhöhen.

Claims (1)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H

   Injektor, der eine Kammer enthält, in welcher das in diese einzuführende Gut mit einem Energieträger vermischt wird, der einer unter einem Überdruck aus in der Kammer eingebauten Düse ausströmt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Innenfläche der Mischkammer (1) zur Vermischung des Energie-Kantenflächen trägers mit dem Gut nalie der Düse (3) mit -(5,6) ausgebildet ist, die mit der Richtung des Hauptstroms des Gutes, das in der Kammer befördert wird und auf deren Innenfläche fällt, einen Winkel (α) bilden, der größer ist als der Winkel der Reibung (9) des zu fördernden Gutes am Kantenflächenwerkstoff.