DE2802083A1

DE2802083A1 - Zerstaeuberduese fuer fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2802083A1
Application number: DE19782802083
Authority: DE
Inventors: Hans Pickert
Original assignee: INNUNG DES KRAFTFAHRZEUGHANDWE
Current assignee: INNUNG DES KRAFTFAHRZEUGHANDWE
Priority date: 1978-01-18
Filing date: 1978-01-18
Publication date: 1979-07-19

Description

Zerstäuberdüse für Flüssigkeiten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zerstäuberdüse für Flüssigkeiten, wobei in einem Strömungskanal ein Zerstäuberkopf angeordnet ist und wobei eine mit hoher Frequent schwingende Platte mit ihrer Ebene parallel zur Strömungsrichtung ausgerichtet ist.
Eine solche Zerstäuberdüse, die zum feinstenZerstäuben einer Flüssigkeit in einem Gasstrom vorgesehen ist, ist aus der US-PS 2 414 494 bekannt. Bei dieser bekannten Zerstäuberdüse ist in einem Strömungskanal im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung eine Platte angeordnet, die sehr schnell hin- und herbewegbar ist, z.B. dadurch, dass sie als Ultraschall-Geber ausgebildet ist. Diese Platte erzeugt Druckwellen, mit deren Hilfe die durch einen Zerstäuberkopf abgegebenen Flüssigkeitströpfchen aufs Kleinste verteilt werden sollen. Hierbei kommen nur diejenigen Flüssigkeitströpfchen mit dieser Platte in Berührung, die nahe an der dem Zerstäuberkopf zugewandten Schmalseite der Platte auftreffen.
Versuche haben ergeben, dass diese bekannte- Anordnung noch nicht in zufriedenstellender Weise arbeitet. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Zerstäuberdüse zu schaffen, bei der eine feinste Verteilung der Flüssigkeitströpfchen und ein möglichst geringer Durchmesser dieser Tröpfchen erzielt werden kann. Diese Aufgabe liegt z.B. bei der Erzeugung eines Brennstoff-Gasgemisches zur Verwendung in Brennkraftmaschinen vor, sie ist jedoch auch grundsätzlich bei der Erzeugung beliebiger Aerosole gegeben.
Zur Lösung dieser Aufgabenstellung sieht die Erfindung bei einer Zerstäuberdüse der eingangs genannten Art vor, dass der Zerstäuberkopf am Einlauf eines Strömungskanals mit gleichbleibendem Querschnitt und die Platte in einem seitlichen Ansatz ausserhalb des Strömungskanals angeordnet sind.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass bei dieser Art der Anordnung der Teile eine bedeutend verbesserte Zerstäubung erzielt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Zerstäuberkopf und der Strömungskanal in einer freien Gasströmung angeordnet sein.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Strömungskanal als glattes Rohr ausgebildet und von einem Hüllrohr in gleichbleibendem Abstand umgeben, welches den Strömungskanal stromaufwärts und stromabwärts überragt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung rein schematisch dargestellt und im Folgenden naher erläutert.
Grundbestandteil einer erfindungsgemässen Zerstäuberdüse ist ein Rohr 1, welches einen im wesentlichen über seine Längenerstreckung gleichbleibenden Querschnitt aufweist und dessen Länge mindestens das zweifache des Durchmessers beträgt.
Dieses Rohr ist mit einem seitlichen Ansatz 2 versehen, der glatt in die Mantelfläche des Rohres einmündet.
In diesem Ansatz 2 ist eine Platte 3 als Bestandteil eines Schallgebers für Ultraschall angeordnet, der über eine Leitung 4 mit Strom versorgt wird.
An dem stromaufwärts gelegenen Ende 5 des Rohres 1 ist zentrisch ein Zerstäuberkopf 6 angeordnet, welchem über eine Zuführleitung 7 die zu zerstäubende Flüssigkeit zugeführt wird.
Das Rohr 1, welches als primärer Strömungskanal für das Mischgas dient, kann, wie die Zeichnung zeigt, von einem Hüllrohr 8 konzentrisch umschlossen sein, dessen Stirnseiten 9 bzw. 10 offen sind.
Das Mischgas, z.B. Luft oder je nach Anwendungsfall auch ein anderes Gas, strömt in Richtung der Pfeile 11 durch den eigentlichen Strömungskanal, der von dem Rohr 1 gebildet wird und gegebenenfalls durch das Hüllrohr 8.
Der von dem Zerstäuberkopf 6 abgegebene Strahl von Flüssigkeitsteilchen ist im Ganzen mit 12 bezeichnet.
Die in dem Ansatz 2 des Rohres 1 und in diesem selbst befindliche Gasmenge schwingt in Richtung des Doppelpfeiles 13, quer zur Strömungsrichtung 11. Diese Schwingungen, die im Bereich des Ultraschalls liegen, bewirken eine Zerschlagung der Flüssigkeitströpfchen und eine gute Durchmischung derselben mit dem durchströmenden Gas.
Es ist zu beachten, dass der Ansatz 2 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa in der Mitte des Rohres 1 angeordnet ist, d.h. eine gewisse Strecke stromabwärts von dem Zerstäuberkopf 6.
Das Hüllrohr 8, welches ebenfalls von dem Gasstrom durchsetzt wird, dient als zusätzliche Führungdesselben.
Diese Führungswirkung wird noch dadurch verbessert, dass das stromaufwärts gelegene Ende 9 dieses Hüllrohres ein ganzes Stück vor dem Einlaufende 5 des Rohres 1 liegt Dadurch, dass das stromabwärts gelegene Ende 10 des Hüllrohres 8 ebenfalls eine grössere Strecke von der Austrittsseite des Rohres 1 liegt, wird die Strömung auf der Austrittsseite weiter beruhigt.
Je nach Bemessung des Durchsatzes durch den von der Rohr 1 gebildeten Strömungskanal und der zugeführten Flüssigkeitsmenge zum Zerstäuberkopf 6 kann das Gemisch gesteuert werden. Dabei wird jedoch ein Grenzwert der Sättigung erreicht, der für die praktischen Erfordernisse noch nicht ausreichend ist. Durch die Anordnung des Hüllrohres 8 kann infolge der zusätzlich durchströmenden Gasmenge der Sättigungswert des an dem Auslaufende 10 ausströmenden Gases über diese Grenzen hinaus gesteuert werden.
Die praktsiche Ausführung der Erfindung ist nicht an die schematische Darstellung der Zeichnung gebunden, vielmehr kann diese den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend gestaltet werden.
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Claims

Ansprüche 1. Zerstäuberdüse für Flüssigkeiten, wobei in einem Strömungskanal ein Zerstäuberkopf angeordnet ist und wobei eine mit hoher Frequenz schwingende Platte als Schallgeber mit ihrer Ebene parallel zur Strömungsrichtung ausgerichtet ist, dadurch gekennteichnet, dass der Zerstäuberkopf (6) am Einlauf (5) eines Strömungskanals (1) mit gleichbleibendem Querschnitt und der Schallgeber (3) in einem seitlichen Ansatz (2) ausserhalb des Strömungskanals (1) angeordnet sind.
2. Zerstäuberdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zerstäuberkopf und der Strömungskanal in einer freien Strömung angeordnet sind.
3. Zerstäuberdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal als glattes Rohr (1) ausgebildet ist und von einem Hüllrohr (8) in gleichbleibendem Abstand umgeben ist, welches den Strömungskanal stromauf und stromab überragt.