DE2611387B2 - Zerstäuber für Suspensionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zerstäuber für Suspensionen, in den die zu zerstäubende Flüssigkeit aus einer rohrförmigen Zuleitung tangential in eine kreisförmige Kehle eingeführt wird, die einen mittleren, kreisförmigen Raum definiert, und in Form eines kegelförmigen Schleiers geringer Dicke über mindestens einen Rand austritt, wobei der mittlere Kreisraum einen wesentlich größeren Durchmesser als das Zuleitungsrohr besitzt und die Tiefe der Kehle von der Zuleitungsstelle während des Durchlaufes bis zum Verschwinden abnimmt.

Solche Zerstäuber sind auf dem Gebiet der Verfahrenstechnik ebenso weit verbreitet wie als Zubehör von Anlagen zur Luftreinigung, aber auch auf anderen Gebieten. In Trockenkammern werden aus solchen Zerstäubern Feststoffteilchen in kleinsten Größen ausgeschieden, bevorzugt als Kristalle. In Verbindung mit Elektrofiltern dienen sie zur Regelung des Feuchtigkeitsgehaltes der zu behandelnden Gase. Zum gleichen Zweck sind sie in Klimatisierungsanlagen förderlich.

Durch die US-PS 15 11 940 ist bereits ein Zerstäuber für Suspensionen bekannt, bei dem die zu zerstäubende Flüssigkeit tangential in eine kreisförmige Wirbelkammer eingeführt wird, die durch einen gewölbten Deckel mit einer mittleren Öffnung abgedeckt ist. In der Wirbelkammer ist ein Ablenker angeordnet, der sich über die ganze Höhe der Wirbelkammer erstreckt. Diese Anordnung des Ablenkers hat den Nachteil, daß bei Suspensionen mit Feststoffteilchen diese sich unter dem Einfluß der Fliehkraft am Umfang der Wirbelkammer verdichten und vor dem Ablenker ablagern und schließlich den ganzen Boden der Kammer ausfüllen.

In der DE-PS 2 55 897 ist ein Zerstäuber beschrieben, der aus einer flachen Büchse besteht, der die zu zerstäubende Flüssigkeit durch eine tangential in die s Büchse mündende Rohrleitung zugeführt wird, wobei der Durchmesser der Rohrleitungsmündung nahezu gleich der Höhe der Büchse ist

Die DE-PS 8 96 329 beschreibt einen Zerstäuber für schlammhaltige Flüssigkeiten mit einem flach und rund ausgebildeten Gehäuse, dem die Flüssigkeit ebenfalls tangential zugeführt wird. Die Austrittsöffnungen können einseitig oder beidseitig angeordnet sein und die Richtung des Streukegels durch zentrisch oder exzentrische Lage der Austrittsöffnungen gewählt werden. Ein

is außerhalb des Zerstäubers angeordneter Abweiser erlaubt die Umlenkung des auf der einen Seite des Zerstäubers austretender. Streukegels. Der Zerstäuber gemäß der US-PS 21 61 016 besitzt eine spiralförmige Kehle, deren Tiefe gleichmäßig bis auf die Hälfte an ihrem Ende abnimmt Die bekannten Zerstäuber besitzen keine Ablenker innerhalb der Zerstäubergehäuse. Es hat sich gezeigt daß die Feststoffteilchen infolge der Fliehkraft nicht in befriedigender Weise aus dem Zerstäubergehäuse herausbefördert werden und durch Anhäufung und unaufhörlichen Umlauf am Kehlenboden zu einem starken Verschleiß des Zerstäubergehäuses führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zerstäuber zu schaffen, der auch bei Suspensionen mit einem hohen Anteil an Feststoffteilchen über längere Zeit wartungsfrei arbeitet und sich durch einen geringen Verschleiß auszeichnet, indem die in der Flüssigkeit vorhandenen Feststoffteilchen schnell und vollständig aus dem Zerstäubergehäuse ausgetragen werden.

Die gestellte Aufgabe wird durch die Erfindung bei Zerstäubern der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß an der Stelle des Verschwindens der Kehle ein Ablenker zur Aufnahme der festen Teilchen derart angeordnet und ausgebildet ist daß er die Teilchen, welche die Fliehkraft auf dem Kehlenboden unter Verminderung des Flüssigkeitsgehaltes angesammelt hat, in Richtung der Achse des kreisförmigen Raums und unter Erteilung einer axialen Komponente parallel zur Achse des kreisförmigen Raums ablenkt.

Vorteilhafterweise besitzt der in Gestalt einer gekrümmten Klinke ausgebildete Ablenker auf seiner Innenfläche einen Vorsprung, der mindestens eine schräge Kante aufweist, die schräg zur Mittelebene der Kehle angeordnet ist. Nach einer weiteren Ausbildung

so schließt sich an den Ablenker ein Sammler für die von ihm abgelenkten Teilchen an.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ist eine Draufsicht mit einem Teilschnitt eines Zerstäubers

F i g. 2 ist ein Querschnitt nach H-II der F i g. 1
F i g. 3 ist in vergrößertem Maßstab als Einzelheit der F i g. 1 die Ablenkerzunge und ihr Vorsprung

F i g. 4 ist ein Schnitt nach IV-IV der F i g. 3

F i g. 5 zeigt wiederum in Vergrößerung die Ausbildung der wirksamen Oberfläche der Ablenkzunge nach F i g. 3 und 4.
Im einzelnen besteht der Zerstäuber aus einem hohlen kreisförmigen Körper 1 in Gestalt eines flachen Zylinders mit beiderseits offenen Fronten, die mit bezug auf seine mittlere Querebene symmetrisch angeordnet sind. Jede dieser Öffnungen 2 hat im axialen Querschnitt

ein sich nach außen erweiterndes kegelförmiges Profil. Der Ablösungskranz ist von einer scharfen Kante 3 gebildet, die aus der seitlichen Oberfläche des Körpers 1 vorspringt

Der Innenraum des Körpers 1 ist von einer Kehle 4 in Spiralform gebildet, derart, daß die Kehlentiefe, betrachtet mit bezug auf den kleinsten Durchmesser der der öffnung 2, sich von einer Stelle A an vermindert, bis er am Ende eines Winkels von etwa 360 Grad, d. h. einer vollen Umdrehung bei β verschwindet Die tiefste Stelle dieser Kehle 4 schließt an eine flache Eintrittskammer 5 an, die einstückig mit einem Flansch 6 ist Mit diesem wirkt ein entsprechender Flansch 7 am abgeflachtem Ende eines Zuspeiserohrs 8 zusammen.

Im Punkt B, in dem die Tiefe der Kehle 4 endet, verlängert sich die Wandung 9, die den Grund der Kehle von der Eintrittskammer 5 trennt, in Gestalt eines Ablenkers 10. Diese ist in einem Halbmesser gekrümmt, der erheblich kleiner ist als der kleinste Halbmesser der Öffnungen 2. Die Breite dieses Ablenkers wächst vorzugsweise in Richtung auf ihr freies Ende, wie dies die F i g. 2, 4 und 5 deutlich zeigen. Auf der einwärts gekrümmten Oberfläche des Ablenkers 10 springt e^;n Vorsprung 11 heraus. Er ist ein gleichseitiger Keil n.it sehr spitzem Winkel. Die Grundfläche verläuft im freien Ende des Ablenkers. Die Keilspitze ist zweckmäßig der Stelle B benachbart, d. h. dem Übergang des Ablenkers in die Kehlenwandung 9. Dieser Zerstäuber wirkt wie folgt:

Die Flüssigkeit, die unter Druck aus dem Rohr 8 zugeführt wird, wird mit großer Geschwindigkeit an die Stelle A in die Kehle 4 eingeführt, wo diese die größte Tiefe und mithin den größten Querschnitt hat. Im Maße, in dem die Flüssigkeit unter Drehungen in der Kehle weiterströmt, vermindert sich der Kehlenquerschnitt. Daher strömt ein Teil der Flüssigkeit in Gestalt von zwei kegelförmigen Schleiern über die öffnungen 2 aus. Diese Schleier unterteilen sich unter dem Einfluß der Fliehkraft und gefördert durch die scharfen Kanten 3 in sehr kleine Tröpfchen. Wegen des Spiralprofils des Kehlengrundes ist die erreichte Zerstäubung auf dem ganzen Umfang des Gerätes sehr regelmäßig.

Wenn die Flüssigkeit feste Verunreinigungen enthält, im besonderen Mineralteilchen, so werden diese durch die Fliehkraft gegen den Boden der Kehle 4 gedrückt Zwar bewirkt die abnehmende Tiefe der Kehle, daß ein Teil dieser Schlammteilchen gemeinsam mit der Flüssigkeit austritt und daher in den kegelförmigen Schleiern enthalten ist oder auch durch die Fliehkraft den Zerstäuberkanten zugedrückt wird, jedoch wird beim Fehlen von Ablenkern 10 ein erheblicher Anteil dieser Schlammteilchen in dem tiefsten Kehlenteil verbleiben. Auf diese Weise wird in der Kehle eine ίο beachtliche und verhältnismäßig dicke Schicht von Schlammteilchen sich anreichern. Sofern diese Teilchen aus Schleifstaub bestehen, würden sie die Kehle 4 durch Abschliff beschädigen, bis der Zerstäuber unbrauchbar wird. Außerdem würde jeder Verschleiß, besonders im Bereich der Stelle Ädie tiefenmäßig; geführte Zone zur Stelle B verändern. Die Festteilchen würden dann den vorgesehenen Übergangskanal nicht mehr vorfinden, in dem sie bevorzugt strömen.

Dank der Anordnung des Verteilers oder des Ablenkers 10 werden diese Nachteile völlig beseitigt Wenn die Feststoffteilchen bis zur Stelle B geströmt

sind, werden sie von dem Ablenker 10 abgelenkt und daran gehindert, stromabwärts von der Stelle A unmittelbar wieder in die Kehle 4 zurückfallen.

Ergänzend prägt innen der Vorsprung U eine axiale Strömungsrichtung auf, mit dem Ergebnis, daß sie in Richtung der öffnung beiderseits aus dem Zerstäuber

austreten.

Der Zerstäuber könnte sich nur mit einer einzigen öffnung 2 ausgebildet sein. In diesem Fall würde der Vorsprung 11 asymmetrisch ausgebildet sein derart, daß er die Festteilchen nur in Richtung dieser einzigen öffnung hin ablenkt. Ein asymmetrischer Vorsprung 11 ist jedoch auch dann vorteilhaft, wenn der Zerstäuber zwei öffnungen hat, wenn jedoch erwünscht ist, daß die Unreinlichkeiten nur aus einer öffnung 2 ausgetragen werden sollen. Eine weitere Abwandlung besteht darin, den einfachen Vorsprung 10 durch eine Kanalleitung zu ersetzen, innerhalb welcher die Verunreinigungen einem an sich bekannten Sammler zugeführt werden. Schließlich kann der Ablenker IO und der darauf angeordnete Vorsprung 11 auch derart ausgebildet sein, daß die Verunreinigungen diesem Sammler zugleitet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 Patentansprüche:

1. Zerstäuber für Suspensionen, in den die zu zerstäubende Flüssigkeit aus einer rohrförmigen Zuleitung tangential in eine kreisförmige Kehle eingeführt wird, die einen mittleren, kreisförmigen Raum definiert, und in Form eines kegelförmigen Schleiers geringer Dicke über mindestens einen Rand austritt, wobei der mittlere Kreisraum einen wesentlich größeren Durchmesser als das Zuleitungsrohr besitzt und die Tiefe der Kehle von der Zuleitungsstelle während des Durchlaufes bis zum Verschwinden abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stelle (B) des Verschwindens der Kehle (4) ein Ablenker (10) zur Aufnahme der festen Teilchen derart angeordnet und ausgebildet ist, daß er die Teilchen, welche die Fliehkraft auf dem Kehlenboden unter Verminderung des Flüssigkeitsgehaltes angesammelt hat, in Richtung der Achse des kreisförmigen Raums und unter Erteilung einer axialen Komponente parallel zur Achse des kreisförmigen Raums ablenkt

2. Zerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in Gestalt einer gekrümmten Klinke ausgebildete Ablenker (10) auf seiner Innenfläche einen Vorsprung (U) hat, der mindestens eine schräge Kante aufweist, die schräg zur Mittelebene der Kehle (4) angeordnet ist.

3. Zerstäuber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Ablenker (10) ein Sammler für die von ihm abgelenkten Teilchen anschließt