DE3119346A1

DE3119346A1 - Duese fuer fluessigkeiten und verfahren zur dosierung von fluessigkeit

Info

Publication number: DE3119346A1
Application number: DE19813119346
Authority: DE
Inventors: Roy E. 50273 Winterset Ia. Pack jun.; John Michael 50322 Urbandale Ia. Soth
Original assignee: Delavan Corp
Current assignee: Collins Engine Nozzles Inc
Priority date: 1980-05-27
Filing date: 1981-05-15
Publication date: 1982-04-15
Also published as: US4360156A; DK231181A; FR2483261A1; DK159737C; GB2076696B; IT1194057B; DK159737B; JPS5720612A; GB2076696A; IT8167704A0; FR2483261B1; BE889019A; NL8102433A; CH655252A5; CA1153905A

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Zu-teilung und-auf das Versprühen einer Flüssigkeit, insbesondere auf eine öffnung für den Durchgang der Flüssigkeit, die Feststoffe als Verunreinigungen enthalten kann sowie auf eine Düse und Verfahren zur Bemessung und zur Abgabe ■ solcher Flüssigkeiten, um Verstopfungen durch Verunreinigungen zu vermeiden.

In der üS-Patentschrift 3 672 578 ist eine Flüssigkeitsdüse beschrieben, in der die Flüssigkeit veranlaßt wird, durch einen langgestreckten Kanal zu fließen, aus dem sie in eine Kammer eintritt, die vor der Auslaßöffnung oder der Auslaßdüse liegt. Der langgestreckte Kanal bildet einen Winkel, damit die Flüssigkeit in die Eintrittskammer .mit einem Wirbel eintritt. Der langgestreckte Kanal erteilt' der Flüssigkeit nicht nur eine Wirbelbewegung beim Eintritt in die Kammer und beim Austritt aus der Düse, sondern stellt auch eine Ausnehmung dar, die die Menge an Flüssigkeit, die von der Düse abgegeben wird, bemißt oder zuteilt und damit die Kapazität der Düse bestimmt.

Düsen, wie sie in der obengenannten amerikanischen Patentschrift beschrieben sind, haben eine breite Anwendung

als ölbrennerdüsen zur Zuführung von öl in abgemessenen Mengen in einen Heizkessel gefunden. Diese Düsen arbeiten durchaus zufriedenstellend, wenn die Strömungsgeschwindigkeit durch die Düse beträchtlich ist, insbesondere wenn es sich um Heizöl handelt, das durch die Düse hindurchgeschickt wird und filtriert ist, um feste Teilchen, die als Verunreinigungen zugegen sind, zu entfernen, soweit das möglich ist. Heute jedoch besteht ein erhöhter Bedarf an Heizölbrennerdüsen erheblich niedrigerer Strömungsgeschwindigkeiten oder niedrigerer. Kapazitäten, verglichen mit der Vergangenheit aufgrund steigender Verwendung von Brennstoff einsparenden technischen Einrichtungen und aufgrund erhöhter Brennstoffpreise. Trotz allem besteht .steigender Bedarf an Düsen mit solchen niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten für die Heizung kleiner Wohneinheiten, beispielsweise Wohnwagen und dgl.

Düsen, wie sie in der oben genannten amerikanischen Patentschrift beschrieben sind, haben sich als befriedigend . erwiesen bei Strömungsgeschwindigkeiten, die beispielsweise 0,4 bis 0,5 Gallonen pro Stunde bei einem Druck von 100 PSI und einem Heizöl Nr. 2 nicht übersteigen. Der Grund dafür ist, daß selbst bei der Anordnung von Filtern, beispielsweise gesinterten Filtern für die Entfernung wesentlicher Teile von festen Verunreinigungen im Brennstoff, welches in die Düse eintritt, nicht alle, besonders die außerordentlich feinen Teilchen, im Mikrongrößenbereich entfernt werden können. Diese feinen Teilchen stellen bei höheren Strömungsge-

schwindigkeiten kein Problem dar,.weil die Kanäle und Öffnungen größer sind und die feinen Verunreinigungen durch diese öffnungen leicht hindurchgelangen können. Wenn jedoch die Größe der Strömungskanäle und öffnungen notwendigerweise, um niedrige Strömungsgeschwindigkeiten des Heizöles zu erhalten, verringert sind, setzen sich diese feinen Verunreinigungen-, die durch das Filter hindurchgehen, in den Strömungskanälen und öffnungen fest und führen schnell dazu, daß sie verstopfen, so daß die Düsen nicht mehr arbeiten.

Es wurde nun erfindungsgemäß gefunden, daß die Zuteilöffnungen oder Kanäle bei Düsen mit derartig niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten auf eine Größe verringert werden können, um Strömungsgeschwindigkeiten von 0,4 bis 0,5 Gallonen pro Stunde oder weniger zu erhalten, falls sie in einer bestimmten Weise, wie nachfolgend beschrieben, ausgestaltet sind. In dieser Ausgestaltung wird auch Verstopfung durch feine Verunreinigung verhindert. Es wurde tatsächlich festgestellt, daß bei der Anwendung der Prinzipien der .vorliegenden Erfindung Strömungsgeschwindigkeiten bis zu 0,25 ■Gallonen pro Stunde bei einem Druck von 100 PSI eines Heizöles Nr. 2 leicht erhältlich sind, ohne daß Verstopfung stattfindet und ohne daß die ölbrennerdüse versagt.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß derartig niedrige Strömungsgeschwindigkeiten mit einem Minimum an Fertigungs- und Unterhaltungsauf wand zu erhalten sind.

Nach einem Merkmal der vorliegenene Erfindung enthält eine Düse oder eine öffnung für den Durchgang von Flüssigkeit, ' welche Feststoffteilchen enthalten kann, eine Ausnehmung, die im wesentlichen rechteckig in einer Querschnittsebene ist, die senkrecht zur Achse des Flüssigkeitsstromes steht, wobei die Ausnehmung ein Verhältnis von minimaler Breite zu minimaler Tiefe oder umgekehrt von weniger als etwa 1,5, vorzugsweise etwa 1,0 aufweist und ein Verhältnis der Länge der Ausnehmung zum geringeren Wert der minimalen Breite und der minimalen Tiefe der Ausnehmung von weniger als etwa 2,0, vorzugsweise etwa 1,0.

Nach einem anderen erfindungsgemäßen Merkmal der.vorliegenden Erfindung umfaßt die Flüssigkeitsdüse eine Austrittsöffnung, eine Verwirbelungskammer für die Flüssigkeit oberhalb der Au.strittsöffnung und eine zweite Öffnung zur Einführung der Flüssigkeit in die Kammer und zur Verwirbelung derselben wenigstens eine Ausnehmung in der zweiten öffnung, die kleiner ist im Querschnitt als die Auslaßöffnung und die im wesentlichen in einer Querschnittsebene senkrecht zur Achse des Flüssigkeitsstromes durch die öffnung rechteckig ist. Diese Ausnehmung besitzt ein Verhältnis von minimaler Breite zu minimaler Tiefe oder umgekehrt von weniger als etwa 1,5, vorzugsweise etwa 1,0.

In Verfolg des Erfindungsgedankens besteht das Verfahren zur Zuteilung von Flüssigkeit, welche Feststoffteil-

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chen enthalten kann, darin, daß Flüssigkeit durch eine Öffnung hindurchgeleitet wird, die wenigstens eine Ausnehmung enthält, welche im wesentlichen rechteckig in einer Querschnittsebene ist, die senkrecht zur Achse des Flüssigkeits-. Stromes durch die Ausnehmung steht. Die Ausnehmung hat ein Verhältnis von minimaler Breite zu minimaler Tiefe oder umgekehrt von weniger als 1,5 und vorzugsweise etwa 1,0 und ein Längenverhältnis zum kleineren Verhältnis von minimaler Breite zu minimaler Tiefe von weniger als etwa 2,0, vorzugsweise etwa 1,0.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und in den Ansprüchen beschrieben und gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele zeigen, näher erläutert.

In der Zeichnung stellen dar:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer Flüssigkeitsdüse gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt auf der Linie 2-2 der Fig. 1 in Richtung der Pfeile gesehen,

Fig. 3 eine Endansicht eines Flüssigkeitsverteilers der Düse nach Fig. 1 mit den Zuteilausnehmungen gemäß der Erfindung,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Flüssigkeitszuteilvorrichtung nach Fig. 3 und eine der Zuteilausnehmungen gemäß der Erfindung ,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des vorderen Endes der Zuteilvorrichtung und

Fig. 6 einen Querschnitt auf der Linie 6-6 und die Zuteilausnehmung im Querschnitt.

Eine Düse, die gemäß der Erfindung konstruiert ist, ist in der Zeichnung dargestellt. Die Düse umfaßt einen Düsenkörper 10 mit einer langgestreckten Bohrung 12, die an beiden Enden zur Aufnahme einer mit einer öffung versehenen Düsenscheibe 14, eines Flüssigkeitsverteilers 16, eines Verteilerhalters 18 und einer Verteilerkammer 20 versehen ist, welche in das Ende der Bohrung 12 eingeschraubt ist, um die verschiedenen Komponenten in dem Düsenkörper festzuhalten.

Die Düsenscheibe 14 ist vorzugsweise bei 22 abgestuft, um mit einer entsprechenden ringförmigen Schulter 24, wie in Fig. 1 gezeigt, zusammenzuwirken, die an dem einen Ende des Düsenkörpers angeordnet ist, um die Düsenscheibe fest in dem einen Ende des Düsenkörpers bzw. der Bohrung 12 zu halten. Die Düsenöffnung 26 ist in dieser Scheibe gebildet und steht mit einer äußeren Fläche der Scheibe und einer abgeschrägten Wirbelkammer 28 in Verbin-

dung, die in der Scheibe auf der der öffnung 26 gegenüberliegenden Seite gebildet ist und in der Nähe des Endes .der Bohrung 12.

Ein Verteiler 16 für die Flüssigkeit ist mit einem Kopf 32 an dem einen Ende versehen. Dieser Kopf 32 umfaßt vorzugsweise zwei Teile, einen Teil 34 und einen spitzen oder vorderen Teil 36. Das vordere Ende des im Durchmesser großen Teiles 32 ist abgeschrägt bei 38 und das vordere Ende des Teile's 36 ist ebenfalls in dieser Weise abgeschrägt, nämlich bei 40, so daß diese Abschragungen sich dicht gegen die Wand der Wirbelkammer 28 in der Düsenscheibe anlegen können. Eine Art gleichwertige Abschrägungen 38 und 40 herzustellen, besteht darin, zunächst den Kopf 32 in kegelstumpf förmiger Gestalt, wie in der US-Patentschrift 3 672 578 zu fertigen und dann ein Teil des Kopfes wegzuschneiden, so daß sich das im Durchmesser große Teil und das im Durchmesser kleinere Teil 34 bzw. 36 wie in Fig. 1 gezeigt ergeben. Eine oder mehrere Leitungen oder Nuten werden ebenfalls in die nach vorn gerichtete Abschrägung 38 des im Durchmesser größeren Teiles 34 eingearbeitet. Diese Nuten stellen eine Verbindung zwischen dem Ende 30 · der Bohrung 12 her und dem Raum 44 zwischen den beiden -Abschrägungen 38 und 40. Die Abmessungen und die Anzahl der Nuten sind nicht kritisch. Sie sind ausreichend groß.

um einen freien Strom der Flüssigkeit in den Raum 44 zu gewährleisten, so daß er gefüllt ist und ohne daß die.Gefahr des Verstopfens dieser Nuten 42 durch Verunreinigungen besteht. Diese Nuten 42 bilden zusammen mit der abgeschrägten Wand der Kammer 28 der Düsenscheibe 14 Strömungswege, um die Flüssigkeit dem Raum 44 zuzuführen..

Wenigstens einer vorzugsweise zwei unter einem Winkel angeordnete Strömungsnuten 46 für die Flüssigkeit sind auch in die abgeschrägte Fläche 40 des vorderen Teiles 36 eingearbeitet. Diese unter einem Winkel angeordneten Nuten 46 bilden die wichtigen erfinderischen Merkmale der vorliegenden Erfindung, was ausführlicher weiter unten beschrieben wird. Wie die Nuten 42 bilden die Nuten 46 zusammen mit den schrägen Wänden der Wirbelkammer 28 der Düsenscheibe 14 Kanäle oder öffnungen, die zwischen dem Raum 44 und der Wirbelkammer unmittelbar stromoberhalb der Düsenöffnung 26 eine Verbindung herstellen.

Das andere Ende des Verteilers 16 ist vorzugsweise mit einer im Durchmesser kleinen kopfförmigen Ausnehmung 48 versehen, die in axialer Richtung in einer Ausnehmung 50 in dem Verteilerhalter 18, wie es Fig. 1 zeigt. Aufnahme findet. Der Halter 18 hat vorzugsweise kreuzförmigen Querschnitt mit Armen oder Rippen 52, die in die Bohrung 12 hineinragen und den Abstand zwischen der inneren Oberfläche 54 der Bohrung 12 überbrücken, aber den Durchgang der Flüs-

sigkeit gestatten, wie das in Fig. 1 und 2 zu sehen ist, und zwar durch Kanal 56 zu den Nuten 42 in dem Kopf 32 des Verteilers. Eine ringförmige Lippe 58 ist vorzugsweise an dem Ende des Verteilerhalters 18 gebildet, das neben dem Kopf liegt und sich- auf die rückwärtige Fläche des im Durchmesser großen Teiles 34 wie in Fig. 1 gezeigt abstützt, so daß der Verteiler sicher in seiner Stellung und gegen die Düsenscheibe 14 gehalten wird.

Um die Düsenscheibe 14, den Verteiler 16 und den Verteilerhalter 18 der Bohrung 12 zu halten, ist die innere Oberfläche 54 der-Bohrung, wie bei 60 gezeigt, mit einem Innengewinde versehen, und zwar über ein Teil der Länge, und in dieses Gewindeteil ist ein Haltekörper 20 eingeschraubt, der mit einem Außengewinde über diesen Teil seiner Länge wie bei 62 zu sehen ist. Dieser Haltekörper 20 wird in das Ende der Bohrung 12 eingeschraubt, bis es gegen das Ende des Verteilerhalters 18 fest anliegt. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, kann dieser Halter 20 die Form eines Filterkörpers haben, in dem ein geeignetes Filter 64 auf dem äußeren Ende des Halters befestigt ist, um die Flüssigkeit, ehe sie in das Innere des Düsenkörpers eintritt, zu filtrieren. Der Düsenkörper 10 kann auch außen, wie bei 66 gezeigt, mit einem Gewinde versehen sein, um mit einer geeigneten Flüssigkeitsleitung verbunden zu werden. Ein Filter aus einem keramischen oder gesinterten Material, wie in Fig. 1 gezeigt, ist vorzuziehen.

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insbesondere in Fällen niedriger Strömungsgeschwindigkeiten, weil diese Filter in der Lage sind, aus der Flüssigkeit feine feste Teilche abzuscheiden.

Die im Winkel angeordneten Nuten 46 in dem spitzen Teil 36 des Verteilerkopfes 32 sind in einer Weise gestaltet, die besonders'ist und die sich als vorteilhaft in der Vermeidung von Verstopfung durch feine Festkörperteilchen in der Flüssigkeit erwiesen hat, die durch irgendein! stromoberhalb angeordnetes Filter hindurchgehen, wenn es sich bei der Düse um eine Düse niedriger Strömungsgeschwindigkeit oder Kapazität handelt. Diese Kanäle oder Nuten 46, von denen vorzugsweise zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Spitze angeordnet sind, erteilen der Flüssigkeit in der Kammer 28 einen gleichmäßigen Wirbel und sind im Querschnitt beträchtlich kleiner bei diesen Düsen niedriger Kapazität als die längeren im Winkel angeordneten Kanäle, die in der amerikanischen Patentschrift 3 672 578 angeordnet sind. Tatsächlich sind sie so klein, daß es kaum möglich ist, sie mit dem nackten Auge zu sehen. Dies liegt daran, daß die Nuten 46 nicht nur einen Flüssigkeitswirbel erzeugen, sondern auch Flüssigkeit dosieren und damit die Kapazität oder die Strömungsgeschwindigkeit der Düse festsetzen. Für höhere Strömungsgeschwindigkeiten ist der Querschnitt dieser Nuten größer und sie sind wesentlich besser in der Lage, feine Feststoffteilchen, die als Verunreinigungen vorhanden sind, aufzunehmen und durchgehen zu lassen, die noch das Filter

64 passieren. Wenn aber der. Querschnitt der im Winkel angeordneten Kanäle 46 verringert ist_r um niedrige Strömungsgeschwindigkeiten zu erhalten, stellt sich eine Art "Brückenbildung" ein, wenn die Strömungsgeschwindigkeit in der Düse etwa 0,5 Gallonen pro Stunde bei einem Druck von 100 PSI ' für ein Heizöl Nr. 2 erreicht. Dieser Brückenbildungseffekt scheint ähnlich zu sein wie beim Verstopfen eines Trichters, in den man teilchenförmiges Material hineingießt. Wenn z. B. Zucker schnell in einen Trichter gegossen oder geschüttet wird, verstopft der Trichter, obgleich die einzelnen Zuckerkörnchen viel, viel kleiner sind als der geringste Querschnitt des Trichters. Im vorliegenden Fall wurde gefunden, daß ein solcher Brückenbildungseffekt beträchtlich verringert oder beseitigt werden kann, indem sehr sorgfältig ein oder mehrere der folgenden Merkmale bei der Bildung der Nuten 46 berücksichtigt werden.

Ein bedeutendes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung der Verstopfung dieser Nuten und die Nuten derart auszubilden, daß sie im wesentlichen rechteckig im Querschnitt sind in einer Ebene, die senkrecht auf der Achse des Flüssigkeitsstromes durch die Kanäle oder Düsen steht. Der Querschnitt ist-tatsächlich der kleinste Querschnitt, den die Feststoffteilchen antreffen, wenn sie durch die Nut strömen und wenn diese Teilchen irgendwo sich festsetzen, dann tun sie es an dieser Stelle. Durch

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die Bildung der Nuten mit rechteckigem Querschnitt, wie in Fig. 6 gezeigt, ist das Strömungsmuster der Flüssigkeit durch die Nut trotzdem noch im wesentlichen von zylindrischer Gestalt, obwohl der Querschnitt der Nut rechteckig oder quadratisch ist, und zwar aufgrund der Strömungsdynamik strömender Flüssigkeiten. Das bedeutet, daß beträchtliche Mengen der Flüssigkeit die Ecken der rechteckigen Strömungsnuten nicht ausfüllen werden, wenn die Flüssigkeit hindurchströmt. Aus diesem Grund wird die Strömungsgeschwindigkeit durch die rechteckigen Öffnungen im wesentlichen identisch sein mit der Strömungsgeschwindigkeit durch einen zylindrischen Kanal mit dem gleichen Durchmesser wie der kleinsten Tiefe D und der kleinsten Breite W des rechteckigen Strömungsweges, wie das in Fig. 5 gezeigt ist. Ändert man somit die Form des.Strömungsweges, so ändert man die niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten im wesentlichen nicht, obgleich die Querschnittsfläche des Strömungsweges vergrößert worden ist aufgrund der rechteckigen Gestalt.

Ein wesentliches Ergebnis jedoch, so wurde gefunden, wenn derStrömungsweg im Querschnitt rechteckig gemacht wird, ist der Umstand, daß der diagonale Abstand zwischen gegenüberliegenden Ecken vergrößert ist, verglichen mit einem ähnlichen kreisförmigen Querschnitt, dessen Durchmesser gleich der Breite W und/oder der Tiefe D .des rechteckigen

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iötrömungsweges ist. Diese vergrößerten Entfernungen machen es möglich, daß .Verschmutzungsteilchen C, wie in Fig. 6 gezeigt und die entweder für sich oder in Kombination Breiten aufweisen, die größer sind als die Breite W und Tiefe D, diagonal durch den Strömungskanal hindurchpassieren·, anstatt sich in dem Kanal festzuklemmen.

■ Ein anderes bedeutendes Merkmal der Erfindung ist die Feststellung, daß ein Zusammenhang besteht zwischen der kleinsten Breite W des Strömungskanals oder der Nut und der kleinsten Tiefe W, für die die geringste Wahrscheinlichkeit einer Verstopfung besteht. Diese Beziehung besteht darin, daß das Verhältnis der kleinsten Breite W des Strömungsweges zur kleinsten Tiefe D oder umgekehrt, wenigstens etwa 1,5 sein sollte und vorzugsweise in der Größenordnung von 1,0 liegen sollte. Somit ist der bevorzugte Querschnitt des rechteckigen Strömungsweges, durch den die Flüssigkeit hindurchströmt, etwa quadratisch. Ist dieses Verhältnis größer, ist die Wahrscheinlichkeit der Verstopfung größer aufgrund der relativen Enge des Strömungsweges in einer Querschnittsrichtung für eine bestimmte Strömungsgeschwindigkeit. Umgekehrt, eine Vergrößerung der kleinsten Dimension, um Verstopfungen zu vermeiden, führt zu einer höheren Geschwindigkeit, und mithin kann man nicht Zuflucht nehmen zu dieser letzteren Beseitigung von Verstopfungen dort, wo niedrige Strömungsgeschwindigkeiten gewünscht sind.

Wie bereits erwähnt, ist die kleinste Breite W des Strömungskanals die Breite, die in der Ebene P gemäß Fig. gemessen wird, d. h. die Breite des Kanals oder der Nut in dem Teil, der sich durch die abgeschrägte Fläche 40 erstreckt. In diesem Teil des Strömungsweges ist der Strömungsweg an allen vier Seiten geschlossen aufgrund der Tatsache, daß die abgeschrägte Wand 60 mit der ebenso abgeschrägten Wand der Kammer 28 der Düsenscheibe in Berührung ist. Die Tiefe D des Strömungsweges ist die Tiefe des Strömungsweges, die in derselbene Ebene gemessen wird und die sich zwischen der inneren Oberfläche der darüberliegenden Düsenscheibe 14 erstreckt, welche die vierte Wand des Strömungsweges bildet, während die Bodenwand des Strömungsweges im Bereiche der Abschrägung 40, wie ebenfalls in Fig. 5 gezeigt, liegt. Diese Tiefe ist die kleinste Tiefe der Öffnung.

Es wurde ferner gefunden, daß die Länge des Strömungsweges oder der Nut eine bedeutende Rolle hinsichtlich Verstopfungen spielt.

Es wurde gefunden, daß eine .erhöhte Länge der Nut, wie das in dem oben erwähnten amerikanischen Patent der Fall ist, zu einer Hemmung oder zu einem Grenzflächeneffekt in der Flüssigkeit führt, wenn sie durch den Kanal in der Nähe der Wände hindurchströmt. Dieser Grenzflächeneffekt bewirkt, daß die Flüssigkeit in der Nähe der Wände langsamer strömt zufolge der Reibung, und diese in der Strömungsgeschwindigkeit langsameren Schichten vermehren

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die Wahrscheinlichkeit, daß der sogenannte "Brückenbildungseffekt" auftritt, indem sich kleine Feststoffteilchen anhäufen, von denen irgendeines wesentlich kleiner ist als der gesamte kleinste Querschnitt des Strömungsweges. Es wurde gefunden, daß eine Verringerung der Länge des Strömungsweges derart, daß das Verhältnis der Länge L zu der kleineren der kleinsten Breite W und der kleinsten Tiefe D in der Ebene P auf weniger als etwa 2,0 und vorzugsweise auf etwa 1,0, diese Wahrscheinlichkeit der Verstopfung beträchtlich verringert.

So arbeiten beispielsweise Heizöl_düsen mit einer Strömungsgeschwindigkeit von ungefähr 0,5 Gallonen pro Stunde beim Druck von 100 PSI für Heizöl Nr. 2 völlig unzuverlässig, wenn die Merkmale der vorliegenden Erfindung berücksichtigt sind, obgleich die kleinste Breite W und die kleisnte Tiefe D zweier Nuten wie 46 in Fig. 1 lediglich 0,13 bis 0,15 mm betragen. Selbst wenn die Strömungsgeschwindigkeit für Heizöl Nr. 2 auf 0,25 bis 0,30 Gallonen pro Stunde bei einem Druck von 100 PSI verringert wird, indem man die Nütbreite W und die Nuttiefe D verringert bis herab zu 0,09 mm, arbeiten diese Düsen zuverlässig, ohne daß Verstopfungen auftreten.

Der Winkel, unter dem die Nuten angeordnet sind, wie beispielsweise in Fig. 4 gezeigt, ist für die vorliegende Erfindung nicht kritisch. Der Winkel kann 0 sein. In diesem Falle würde es sich um einen geraden kanalartigen Durchgang handeln, ohne daß ein Wirbel entsteht. Andererseits soll der

Winkel nicht so groß sein, daß.das Verhältnis von 1,5
kleinster Breite W zu kleinster Tiefe D oder umgekehrt
überschritten wird. Ein Winkel von etwa 15 bis 16° wird
bevorzugt.

Obgleich zwei Nuten 42 und zwei Nuten 46 gezeigt
sind, kann die Anzahl der Nuten verändert werden, ohne daß dadurch von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung abgewichen wird. Es. wird jedoch erfindungsgemäß vorzuziehen
sein, zwei solche Nuten anzuordnen. Im Falle der Nuten 42, eine auf jeder Seite des im Durchmesser großen Teiles 34,
gewährleisten diese eine gleichmäßige Verteilung in dem Raum 44. Mehr als zwei Nuten sind ebenfalls noch geeignet, jedoch wird die Herstellung dadurch teurer. Im Falle der Nuten 46 sind ebenfalls zwei, eine auf jeder Seite des vorderen Teiles 36, vorzuziehen, um eine gleichmäßige Verwirbelung der Flüssigkeit in der Kammer 28 unmittelbar vor dem Eintritt
in die Auslaßdüse 26 zu gewährleisten. Mehr als zwei Nuten wurden bedeuten, daß der Querschnitt einer jeden einzelnen Nut weiter verringert werden muß, um dieselbe Strömungsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Eine solche weitere Verringerung im Querschnitt könnte indessen die Wahrscheinlichkeit der Verstopfung vergrößern.

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Leerseite

Claims

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Patentanspruch e

. JDüse für Flüssigkeiten, die Feststoffteilchen enthalten können, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse eine Nut enthält, die im wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat in einer Ebene, die senkrecht zur Achse des Flüssigkextsstromes steht, wobei diese Nut ein Verhältnis von minimaler Breite zu minimaler Tiefe oder umgekehrt hat von weniger als etwa 1,5 und ein Verhältnis von Länge der Nut zum kleineren Wert mit der minimalen Breite und der minimalen Tiefe der Nut von weniger als ungefähr 2,0.

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2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

im wesentlichen rechteckige Nut im wesentlichen quadratisch ist.
3. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von minimaler Breite zu minimaler Tiefe der Nut oder umgekehrt etwa 1 ist. ^;
4. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Länge zu dem kleineren Wert der minimalen Breite und minimalen Tiefe ungefähr 1 ist.
5. Düse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinere Wert der minimalen Breite und der Tiefe der Nut höchstens etwa 0,2 mm beträgt.
6. Düse nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse zwei derartige Nuten enthält, und daß die Flüssigkeit Heizöl ist.
7. Verfahren zur Dosierung einer Flüssigkeit, die Feststoffteilchen enthalten kann, vermittels einer Düse, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit durch eine Düse geführt wird, welche wenigstens eine Nut enthält, die im wesentlichen rechteckig in einer Querschnittsebene senkrecht zur Achse des Flüssigkeitsstromes ausgearbeitet wird, wobei diese Nut ein Verhältnis von minimaler Breite zur minimalen Tiefe oder umgekehrt hat, welches weniger als etwa 1,5 beträgt und ein Verhältnis von Länge zum kleineren Wert der minimalen Breite und minimalen Tiefe von weniger als etwa 2,0.