DE3142776A1

DE3142776A1 - Atomiser wheel for atomising fluids

Info

Publication number: DE3142776A1
Application number: DE19813142776
Authority: DE
Inventors: Ole Teglhus Vedbaek Kragh
Original assignee: Anhydro AS
Current assignee: Anhydro AS
Priority date: 1980-10-29
Filing date: 1981-10-28
Publication date: 1982-07-01
Also published as: NL8104827A; DK145794C; DK145794B; DK457980A

Abstract

An atomiser wheel (1) has a hub (2), a floor (4), a circumferential wall (5) and a cover (6) which bound a shell-shaped fluid supply chamber (8) in the atomiser wheel (1), an annular opening (7) which serves to supply fluid to the chamber (8) being provided between the cover (6) and the hub (2). Outlet openings for the expulsion of fluid are constructed as a number of channels (9) attached at equally large intervals from one another in the circumferential direction and extending through the floor (4) of the atomiser wheel. As a result, it is ensured that fluid droplets are expelled by the atomiser into a larger area of the space than by known atomiser wheels provided with outlet openings in the side walls, which, together with the movement pattern for the expelled fluid droplets, reduces the probability of a collision of said droplets in the critical phase of the drying process when their surfaces are so sticky that they tend to form agglomerations of two or more bonded drops. As a result, the material density in the dried product can be increased by reducing the intermediate air spaces between the particles of said product. By attaching the channels (9) in such a way that their, viewed in the radial direction, outer boundary (12) is located at a distance inside the inner surface (13) of the circumferential wall (5), the fluid can be centrifuged and air possibly present in it can be driven out, as a result of which the presence of internal cavities in the dried particles can be reduced and the material density of the dried product can be increased. <IMAGE>

Description

Zerstäuberrad zur Zerstäubung von Flüssigkeiten.Atomizer wheel for atomizing liquids.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zerstäuberrad zur Zerstäubung von Flüssigkeiten, mit einer Nabe, die an einer Antriebswelle befestigbar ist, einem Boden, einer Umfangswand und einer Abdeckung, welche Teile zusammen die Begrenzung einer schalenförmigen Flüssigkeitszufuhrkammer bilden, die oben durch eine ringförmige Offnung mit Zufuhrorganen für Flüssigkeit zur Flüssigkeitszufuhrkammer in Verbindung steht, wobei eine Anzahl von Abgangsöffnungen zum Herausschleudern der zu zerstäubenden Flüssigkeit aus der Flüssigkeitszufuhrkammer vorgesehen sind.The present invention relates to an atomizer wheel for atomization of liquids, with a hub that can be attached to a drive shaft, a Bottom, a peripheral wall and a cover, which parts together form the boundary a bowl-shaped liquid supply chamber formed by an annular top Opening with supply organs for liquid to the liquid supply chamber in connection stands, with a number of outlet openings for ejecting the to be atomized Liquid are provided from the liquid supply chamber.

Bei. der Zerstäubungstrocknung von Flüssigkeiten entsteht oft das Problem, dass die Massendichte des getrockneten Produkts ungewünscht niedrig mit sich daraus ergebenden Nachteilen in Gestalt erhöhter Verpackungskosten und erhöhter Kosten für den Versand und die Lagerung wird.At. The spray drying of liquids often results in this Problem that the bulk density of the dried product is undesirably low with resulting disadvantages in the form of increased packaging costs and increased Shipping and storage costs will be added.

Ein zerstäubungsgetrocknetes Produkt kann Luft auf zwei verschiedene Weisen enthalten: teils als luftgefüllte Hohlräume, die sogenannten Vakuolen, in den einzelnen getrockneten Partikeln, und teils als luftgefüllte Zwischenräume zwischen den Partikeln.An atomization dried product can air in two different ways Ways contain: partly as air-filled cavities, the so-called vacuoles, in the individual dried particles, and partly as air-filled spaces between the particles.

Was die Vakuolen betrifft, wird vermutet, dass diese auf die Aufnahme von Luft in der zerstäubten Flüssigkeit vor oder während der Zerstäubung zurückzuführen sind, indem diese Luft von der Flüssigkeit während des Trocknungsvorganges in die teilweise getrockneten Partikel abgegeben wird, sich ausdehnt und Hohlräume in den Partikeln bildet.As for the vacuoles, it is believed that these are due to the uptake of air in the atomized liquid before or during the atomization are by removing this air from the liquid during the drying process into the partially dried particles are released, expanding and creating cavities in the Forms particles.

Es sind bereits verschiedene Massnahmen zur Verhinderung der Bildung von Vakuolen vorgeschlagen worden. Beispielsweise werden in den dänischen Patentschriften Nr. 74.821 und Nr. 76.954 ein Verfahren, bezw. Apparate zur Herstellung von Pulvern durch Zerstäubung beschrieben, bei denen man den Luftgehalt der Flüssigkeit durch Zentrifugierung vor der Zerstäubung, sowie durch eine Verhinderung der Luftzufuhr zur Flüssigkeit zwischen dem Zentrifugieren und dem Zerstäuben zu vermindern sucht. Das hier beschriebene Zerstäuberrad ist indessen sehr kompliziert und teuer in der Herstellung. Die dänische Patentanmeldung Nr. 252/79 schlägt eine besondere Ausbildung der Abgangsöffnungen in einem Zerstäuberrad vor, um die Luftaufnahme oder das Einpeitschen von Luft in die zerstäubte Flüssigkeit während der Zerstäubung zu vermeiden oder zu vermindern.There are already various measures to prevent education of vacuoles has been suggested. For example, in the Danish patents No. 74.821 and No. 76.954 a process, respectively. Apparatus for making powders described by atomization, in which the air content of the liquid is determined by Centrifugation prior to atomization, as well as by preventing the air supply seeks to reduce the liquid between centrifugation and atomization. The one described here The atomizer wheel, however, is very complicated and expensive to manufacture. Danish patent application No. 252/79 suggests one special design of the outlet openings in an atomizer wheel in front of the air intake or the lashing of air into the atomized liquid during atomization to avoid or reduce.

Zur Vermeidung der Aufnahme von Luft in die Flüssigkeit im Zerstäuberrad ist es ebenfalls bekannt Dampf in solchen Mengen dem Inneren des Zerstäuberrads zuzuführen, dass alle Luft aus dem Rad verdrängt wird. Diese Massnahme ist indessen teils technisch kompliziert, und teils weiter energieverbrauchend.To avoid the absorption of air into the liquid in the atomizer wheel it is also known to add steam in such quantities to the interior of the atomizer wheel to ensure that all air is displaced from the wheel. This measure is meanwhile partly technically complicated, and partly still energy consuming.

Alle diese Massnahmen richten sich indessen ausschliesslich auf die Herabsetzung des Luftgehalts in den zerstäubten Flüssigkeitstropfen und damit dem Vorkommen von Vakuolen in den getrockneten Partikeln, während sie, abgesehen von der Wirkung, die dieses auf die Partikelgrösse haben kann, keinen Einfluss auf die Grösse der Luftzwischenräume zwischen den Partikeln haben.However, all these measures are aimed exclusively at the Reduction of the air content in the atomized liquid droplets and thus the Occurrence of vacuoles in the dried particles while they, apart from the effect this can have on the particle size does not affect the Have the size of the air gaps between the particles.

Eigentlich könnte man erwarten, dass die getrockneten Partikeln alle eine angenähert sphärische Form aufweisen, sodass man von einer Partikelgrössenverteilung ausgehend durch bekannte geometrische Uberlegungen eine dicht-möglichste Packung der Partikel und damit den geringstmöglichen Luftzwischenraum zwischen den Partikeln angeben könnte. Dies ist indessen nicht möglich, da zerstäubungsgetrocknete Partikel die Neigung haben zu agglomerieren, d.h. aus zwei oder mehreren Partikeln zusammengesetzte Partikelklumpen zu bilden. Diese Agglomerate können die dicht-möglichst## Packung des getrockneten Produkts beherrschen, und zwar derart, dass die Luftzwischenraume zwischen den einzelnen Partikeln im Agglomerat grösser werden, als es der Fall gewesen wäre, wenn alle Partikel eine angenähert sphärische Form gehabt hätten.Actually, you might expect the dried particles to be all have an approximately spherical shape, so that one can assume a particle size distribution based on known geometrical considerations, the closest possible packing the particles and thus the smallest possible air gap between the particles could specify. However, this is not possible because the particles are spray-dried have a tendency to agglomerate, i.e. composed of two or more particles To form particle clumps. These agglomerates can be packed as tightly as possible of the dried product in such a way that the air gaps between the individual particles in the agglomerate become larger than was the case would be if all particles had an approximately spherical shape.

Man muss sich vorstellen, dass Agglomerate daduch gebildet werden, dass Flüssigkeitstropfen zu einem bestimmten Zeitpunkt der Trocknung zusammenstossen, während ihre Oberflächen noch klebrig sind, und miteinander verkleben. Man muss deshalb erwarten, dass die Neigung zur Bildung von Agglomeraten von der Wahrscheinlichkeit abhängt, dass zwei oder mehrere Partikel während dieser kritischen Phase der Trocknung zusammenstossen, d.h. u.a. von der Partikeldichte und den Bewegungsbahnen der Partikel.One has to imagine that agglomerates are formed that liquid drop at a certain point in time of drying collide while their surfaces are still sticky and stick together. One must therefore expect that the tendency to form agglomerates will vary from the Probability depends on having two or more particles during this critical one The phase of drying collide, i.e. among other things from the particle density and the movement paths the particle.

Bei der Zerstäubung von Flüssigkeit von einem Zerstäuberrad der bekannten Art, wo die Abgangsöffnungen Gestalt radial verlaufender oder krummer Kanäle, die in der Aussenfläche der Umfangswand des Rades ausmünden, haben, wird die Flüssigkeit durch die Kanäle in Gestalt eines dünnen Films ausgeschleudert, der entlang der in der Bewegungsrichtung hinteren Kanalseite strömt. Da die Reibung zwischen der Flüssigkeit und der Kanalseite grösser als die innere Reibung in der Flüssigkeit ist, erreichen diejenigen Flüssigkeitsteile, die zuäusserst im Film liegen, eine grössere radiale Geschwindigkeit als diejenigen Flüssigkeitsteile, die der Kanalseite zugewandt liegen. Einige der durch die Zerstäubung gebildeten Tropfen erhalten deshalb eine grössere radiale Geschwindigkeitskomponente als andere, während die tangentiale Geschwindigkeitskomponente der Tropfen die gleiche ist. Die resultierende Geschwindigkeit der Tropfen wird damit verschieden, sowohl hinsichtlich der Richtung als der Grösse. Da die Zerstäubung hauptsächlich in ein und derselben Ebene senkrecht zur Umdrehungsachse des Zerstäuberrads erfolgt, liegt deshalb in der ersten kritischen Phase des Trocknungsvorgangs, während die zerstäubten Partikel noch klebrig an ihre Oberfläche sind, eine verhältnismässig grosse Wahrscheinlichkeit für ein Zusammenstossen zwischen zwei oder mehreren Partikeln während der Zerstäubung und damit für die Bildung von Agglomeraten mit sich daraus ergebender Verminderung der Massendichte des getrockneten Produkts vor.When atomizing liquid from an atomizer wheel of the well-known Kind where the outlet openings form radially extending or crooked channels that open into the outer surface of the peripheral wall of the wheel, the liquid will ejected through the channels in the form of a thin film that runs along the flows in the direction of movement on the rear side of the channel. Since the friction between the Liquid and the channel side is greater than the internal friction in the liquid is, those parts of the liquid that lie outermost in the film reach one greater radial velocity than those parts of the liquid which are on the side of the channel facing. Some of the droplets formed by the atomization are therefore preserved a greater radial velocity component than others, while the tangential Velocity component of the drop is the same. The resulting speed the drop thus becomes different, both in terms of direction and size. Because the atomization is mainly in one and the same plane perpendicular to the axis of rotation of the atomizer wheel takes place, is therefore in the first critical phase of the drying process, while the atomized particles are still sticky to their surface, one relatively high probability of a collision between two or more particles during the atomization and thus for the formation of agglomerates with it resulting reduction in bulk density of the dried product.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es einen Zerstäuber der angegebenen Art aufzuzeigen, mit dessen Hilfe unter sonst gleichen Bedingungen sich eine grössere Massendichte des, und eine herabgesetzte Neigung zur Agglomerierung beim zerstäubten Produkt als bei den bekannten Zerstäubern erreichen lässt.The purpose of the present invention is to provide an atomizer of the type indicated Type, with the help of which, under otherwise identical conditions, a larger Mass density of des, and a reduced tendency to agglomeration at the atomized product can be achieved than with the known atomizers.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die zum Herausschleudern der zu zerstäubenden Flüssigkeit dienenden Abgangsöffnungen von einer Anzahl mit in Umfangsrichtung vorzugsweise gleich grossem gegenseitigem Abstand angebrachten, durch den Boden des Rades verlaufenden Kanälen gebildet sind.According to the invention, this is achieved in that the of a number of outlet openings serving the liquid to be atomized preferably equidistant from one another in the circumferential direction, channels extending through the bottom of the wheel are formed.

Hierdurch strömt der Flüssigkeitsfilm während der Zerstäubung entlang der in Radialrichtung äusseren Seitenfläche der Kanäle, und die zunächst derselben gelegenen Flüsse keitsteile erreichen auf Grund der Reibung eine cjer?i ti<ieUe achsiale Geschwindigkeit als diejenigen Iüssiykitcilc, die am Entferntesten von der Seitenwand liegen, was bedeutet, dass die zerstäubten Tropfen mit verschiedenen achsialen Geschwindigkeitskomponenten, jedoch mit dem gleichen tangentialen Geschwindigkeitskomponenten ausgeschleudert werden. Tropfen mit grosser achsialer Geschwindigkeit bewegen sich deshalb entlang einer Bahn in einer angenäherten Kegelfläche mit kleinem Spitzenwinkel, während Tropfen mit kleiner achsialer Geschwindigkeit Bahnen in einer angenäherten Kegelfläche mit grossem Spitzenwinkel beschreiben. Anstatt wie bei bekannten Zerstäubern im Wesentlichen in ein und derselben waagerechten ebene ausgeschleudert zu werden, werden die Tropfen von einem erfindungsgemässen Zerstäuberrad in einem Raum ausgeschleudert, dessen achsiale Ausdehnung mit dem Abstand von der Umdrehungsachse des Zerstäubers wächst, und der im Prinzip von zwei angenäherten Kegelflächen begrenzt ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstossens zwischen zwei oder mehreren Flüssigkeitsteilen während der kritischen Phase der Trocknung, wo die Oberfläche der Teile klebrig sind, weitgehend vermindert wird, was eine Verminderung der Neigung zur Bildung von Agglomeraten bedeutet. Dies bewirkt wiederum eine Erhöhung der Massendichte des zerstäubungsgetrockneten Produkts.This causes the liquid film to flow along during the atomization the outer side surface of the channels in the radial direction, and the first of the same rivers located in the rivers reach a cjer? i ti <ieUe due to the friction axial velocity than those Iüssiykitcilc that are furthest from the side wall, which means that the atomized droplets with different axial speed components, but with the same tangential speed components be ejected. Drops move with great axial speed therefore along a path in an approximated conical surface with a small apex angle, while drops with small axial velocity orbits in an approximate Describe the conical surface with a large apex angle. Instead of the familiar atomizers to be ejected essentially in one and the same horizontal plane, the droplets are ejected from an atomizer wheel according to the invention in a room, its axial extension with the distance from the axis of rotation of the atomizer grows, and which is limited in principle by two approximated conical surfaces. Through this is achieved that the probability of a collision between two or several liquid parts during the critical phase of drying, where the surface of the parts are sticky, is largely diminished, resulting in a diminution the tendency to form agglomerates means. This in turn causes an increase the bulk density of the spray dried product.

Bei einem vorgezogenen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Zerstäuberrads ist jeder der Kanäle dergestalt angebracht, dass der in Radialrichtung innere Punkt seiner in Radialrichtung äusseren Begrenzung mit Abstand innerhalb der Innenfläche der Umfangswand liegt. Vorzugsweise liegen die inneren Punkte der äusseren Begrenzungen der Kanäle alle in gleichem Abstand innerhalb der Innenflache der Umfangswand. Hierdurch erreicht man eine Zentrifugierungswirkung in derjenigen Flüssigkeitsschicht, die zwischen der radialen äusseren Begrenzung der Kanäle und der Innenfläche der Umfangswand liegt, sodass man eine Entfernung derjenigen Luft erreichen kann, die eventuell in der Flüssigkeit vorhanden ist, und damit dem Vorkommen von Vakuolen in den einzelnen Teilen entgegenwirken kann, was wiederum der Erhöhung der Massendichte des zerstäubungsgetrockneten Produkts dient.In a preferred embodiment of the inventive Atomizer wheel is attached to each of the channels in such a way that the radial direction inner point of its outer boundary in the radial direction with a distance within the inner surface of the peripheral wall. Preferably, the inner points are the outer boundaries of the channels all equally spaced within the inner surface the perimeter wall. This achieves a centrifugation effect in that Liquid layer between the radial outer boundary of the channels and the inner surface of the peripheral wall, so that one has a removal of those air that may be present in the liquid, and thus the occurrence of vacuoles in the individual parts can counteract the increase serves as the bulk density of the spray dried product.

Die Mittelachsen der Kanäle können parallel mit der Umdrehungsachse des Rades verlaufen, dieselbe schneiden, oder windschief zu ihr verlaufen.The central axes of the channels can be parallel with the axis of rotation run around the wheel, cut it, or run crookedly to it.

Die Kanäle können in Buchsen gebildet sein, die durch den Boden des Rades geführt und von diesem festgehalten sind, und die Kanäle können zirkulären oder nicht-zirkulären Querschnitt aufweisen.The channels can be formed in sockets that run through the bottom of the The wheel is guided and held in place by it, and the channels can be circular or have a non-circular cross-section.

Die Erfindung sei im Folgenden näher unter Hinweis auf die Zeichnung erläutert.The invention is described in more detail below with reference to the drawing explained.

Fig. 1 zeigt einen achsialen Querschnitt durch ein erfindungsgemässes Zerstäuberrad, Fig. 2 in grösserem Masstab einen Querschnitt durch ein Teilstück des in Fig. 1 gezeigten Rades, und veranschaulicht schematisch die vom Rad ausgehende Zerstäubung, Fig. 3, 4 und 5 einen Querschnitt durch verschieden ausgebildete Abgangskanäle im erfindungsgemässen Zerstäuberrad, und Fig. 6 einen Querschnitt durch einen Abgangskanal, der in einer im Radboden festgehaltenen Buchse gebildet ist.Fig. 1 shows an axial cross section through an inventive Atomizer wheel, Fig. 2 on a larger scale a cross section through a portion of the wheel shown in Fig. 1, and illustrates schematically the starting from the wheel Atomization, FIGS. 3, 4 and 5 show a cross section through differently designed outlet channels in the atomizer wheel according to the invention, and FIG. 6 shows a cross section through an outlet channel, which is formed in a socket held in the wheel base.

Auf der Zeichnung sind alle Elemente mit gleicher Funktion mit den gleichen Hinweiszahlen bezeichnet, wobei für die verschiedenen Ausführungsbeispiele a, b, c und d angefügt sind.On the drawing all elements with the same function are with the the same reference numbers are used for the various exemplary embodiments a, b, c and d are added.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemässes Zersaubcrrad, da dligemein mit 1 bezeichnet ist. Das Rad 1 besteht aus einer Nabe 2 mit einer zentralen, durchgehenden Bohrung 3 zur Aufnahme einer nicht gezeigten Antriebswelle und zur Befestigung des Rades an derselben, einen Boden 4, eine Umfangswand 5 und eine Abdeckung 6. In der Zeichnung ist die Nabe 2, der Boden 4, die Seitenwand 5 und die Abdeckung 6 als eine einstückig, beispielsweise durch Giessen gebildete Einheit gezeigt. Die Komponenten können indessen auch je für sich hergestellt und später miteinander, beispielsweise durch Schweissung verbunden sein.Fig. 1 shows a magic wheel according to the invention, as common with 1 is designated. The wheel 1 consists of a hub 2 with a central, continuous one Bore 3 for receiving a drive shaft, not shown, and for fastening the Wheel on the same, a bottom 4, a peripheral wall 5 and a cover 6. In the Drawing is the hub 2, the bottom 4, the side wall 5 and the cover 6 as a unit formed in one piece, for example by casting, is shown. The components can, however, also be produced individually and later together, for example be connected by welding.

Zwischen der Nabe 2 und der Abdeckung 6 ist eine ringförmige Öffnung 7 vorgesehen, durch die man mit Hilfe nicht gezeigter, an sich bekannter Zufuhrorgane die zu zerstäubende Flüssigkeit dem inneren Flüssigkeitszufuhrraum 8 im Zerstäuberrad 1 zuführen kann.There is an annular opening between the hub 2 and the cover 6 7 provided, through which one with the help of not shown, known per se supply organs the liquid to be atomized to the inner liquid supply space 8 in the atomizer wheel 1 can feed.

Im Boden 4 des Zerstäuberrades 1 ist eine Anzahl mit gleich grossem gegenseitigem Abstand in Umfangsrichtung angebrachte Kanäle 9 vorgesehen, deren Achsen 10 im vorliegenden Ausführungsbeispiel parallel mit der Umdrehungsachse 11 des Zerstäuberrads 1 verlaufen. Die in Radialrichtung äussere Begrenzung 12 der Kanäle 9 ist in Radialabstand innerhalb der Innenfläche 13 der Umfangswand 5 angebracht.In the bottom 4 of the atomizer wheel 1 is a number of the same size mutual spacing in the circumferential direction provided channels 9, the Axes 10 in the present exemplary embodiment parallel to the axis of rotation 11 of the atomizer wheel 1 run. The outer boundary 12 in the radial direction Channels 9 are arranged at a radial distance within the inner surface 13 of the peripheral wall 5.

Fig. 2 zeigt schematisch und in grösserem Masstab einen Querschnitt durch ein Teilstück des Zerstäuberrads 1 quer durch einen der Kanäle 9 während der Zerstäubung einer Flüssigkeit.Fig. 2 shows schematically and on a larger scale a cross section by a portion of the atomizer wheel 1 across one of the channels 9 during the Atomization of a liquid.

Auf Grund der schnellen Drehung des Zerstäuberrads 1 hat sich die Flüssigkeit wie eine Schicht 14 entlang der Innenseite 13 der Radumfangswand 5 gelegt, und die Flüssigkeit strömt von der Schicht 14 als ein verhältnismässig dünner Film 15 nach unten durch den Kanal 9 entlang dessen in Radialrichtung äusserer Seitenfläche 12. Auf Grund der Reibung mit der Seitenfläche 12 erhalten diejenigen Flüssigkeitsteile des Films 15, die in Berührung mit der Seitenfläche stehen, eine geringere achsial nach unten gerichtete Strömungsgeschwindigkei.t durch den Kanal 9 als diejenigen Flüssigkeitsteile des Films 15, die sich in Abstand von der Seitenfläche 12 befinden, wohingegen die tangentiale Geschwindigkeit der Flüssigkeitsteile die gleiche ist.Due to the rapid rotation of the atomizer wheel 1, the Liquid placed like a layer 14 along the inside 13 of the wheel circumferential wall 5, and the liquid flows from layer 14 as a relatively thin film 15 down through the channel 9 along its outer in the radial direction Side surface 12. Due to the friction with the side surface 12, those Liquid parts of the film 15 in contact with the side surface, one lower axially downward flow velocity through the channel 9 as those liquid parts of the film 15 which are at a distance from the side surface 12 are, whereas the tangential speed of the liquid parts the same is.

Dies bedeutet, dass die letztgenannten Flüssigkeitsteile, wenn sie vom Kanal 9 ausgeschleudert werden, Bahnen in Hyperboloidflächen folgen, die Kegelflächen mit verhältnismässig kleinem Spitzenwinkel angenähert werden können, während die erstgenannten Flüssigkeitsteile als Tropfen ausgeschleudert werden, die Bahnen in angenäherten Kegelflächen mit verhältnismässig grossem Spitzenwinkel folgen, indem die Flüssigkeitstropfen in einen fächerförmigen Raum 16 ausgeschleudert werden, der von einer oberen und einer unteren angenäherten Kegelfläche begrenzt ist, und in dem der gegenseitige Abstand der Tropfen mit dem Abstand von der Umdrehungsachse für das Zerstäuberrad wächst, wie auch damit zu rechnen ist, dass sich ihre Bewegungsbahnen nur in geringem Ausmass gegenseitig schneiden.This means that the latter liquid parts when they are ejected from the channel 9, tracks in hyperboloid surfaces follow, the conical surfaces can be approximated with a relatively small tip angle, while the The first-mentioned parts of the liquid are ejected as drops, the webs in follow approximated conical surfaces with a relatively large apex angle by the drops of liquid are ejected into a fan-shaped space 16, which is bounded by an upper and a lower approximate conical surface, and in which the mutual spacing of the drops with the distance from the axis of rotation for the atomizer wheel grows, as is also to be expected that their trajectories will change cut each other only to a small extent.

Aus diesem Grunde ist die Wahrscheinlichkeit dafür, dass zwei oder mehrere Flüssigkeitstropfen während der ersten kritischen Phase der Trocknung zusammenstossen, einschneidend vermindert, und damit auch die Bildung von Agglomeraten und die sich daraus ergebende Herabsetzung der Massendichte des getrockneten Produkts vermindert. Gleichzeitig erfolgt in der Flüssigkeitsschicht 14 ein Auszentrifugieren derjenigen Luft, die eventuell in der Flüssigkeit vorhanden ist, sodass man gleichzeitig die Neigung zum Entstehen von Vakuolen in den getrockneten Teilen vermindert, was ebenfalls der Erhöhung der Massendichte in dem getrockneten Produkt dient.Because of this, the probability is that two or several drops of liquid collide during the first critical phase of drying, drastically reduced, and with it the formation of agglomerates and the resulting decrease in bulk density of the dried product. At the same time, they are centrifuged out in the liquid layer 14 Air that may be present in the liquid, so that at the same time the The tendency for vacuoles to form in the dried parts is reduced, which is also reduced serves to increase the bulk density in the dried product.

Bei diesen schematischen Ausführungen über das Ausschleudern von Flüssigkeitstropfen von einem erfindungsgemäss ausgebildeten Zerstäuberrad, sowie in den obenstehenden Ausführungen bezüglich des Ausschleuderns von Tropfen von bekannten Zerstäubern wurde völlig von dem Einfluss abgesehen, den die Schwerkraft, die verschiedene Grösse der Tropfen und die Strömung der Trocken luft auf das Bewegungsmuster der ausgeschleuderten Tropfen hat. Diese Einflüsse ändern indessen prinzipiell nichts an dem Gesagten, und die beschriebenen Bewegungsmuster konnten deshalb auch in der Praxis beobachtet werden.In these schematic explanations about the ejection of drops of liquid of an atomizer wheel designed according to the invention, as well as in the above Explanations regarding the ejection of drops from known atomizers was completely ignored from the influence of the force of gravity, the different size the drop and the flow of dry air on the movement pattern of the ejected Has drops. In principle, however, these influences do not change anything that has been said, and the described movement patterns could therefore also be observed in practice will.

Fig. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für Kanäle 9a, wo die Achse 10a der Kanäle 9a die Umdrehungsachse des Zerstäuberrads la mit einem vorbestimmten Winkel über dem Boden 4a schneidet. Durch diese Ausbildung der Kanäle 9a lässt sich erreichen, dass die Flüssigkeitstropfen über eine achsiale und eine tangentiale Geschwindigkeitskomponente hinaus ebenfalls eine radiale Geschwindigkeitskomponente erhalten.Fig. 3 shows another embodiment for channels 9a, where the Axis 10a of the channels 9a, the axis of rotation of the atomizer la with a predetermined Intersects the angle above the bottom 4a. This design of the channels 9a can achieve that the liquid drop has an axial and a tangential Speed component also has a radial speed component obtain.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen Ausschnitt eines Zerstäuberrads lb mit einem Kanal 9b, dessen Achse 10b die Achse des Zerstäuberrads lb mit einem vorbestimmten Winkel unter dem Boden 4b schneidet. Durch diese Ausbildung lässt sich erreichen, dass wie durch eine gestrichelte Linie 17 angedeutet ein Flüssigkeitsverschluss gebildet wird, der verhindert, dass Luft durch die Kanäle 9b mitgerissen wird.4 shows a cross section through a section of an atomizer wheel lb with a channel 9b, the axis 10b of which the axis of the atomizer wheel lb with a intersects a predetermined angle under the floor 4b. Through this training lets achieve that, as indicated by a dashed line 17, a liquid seal which prevents air from being entrained through the channels 9b.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt senkrecht zum Radius durch den Mittelpunkt eines Kanals 9c in einem erfindungsgemässen Zerstäuberrad lc. Die Achse 10c des Kanals 9c verläuft hier windschief zur Umdrehungsachse llc des Zerstäuberrads lc. Verständlicherweise kann di#e Achse des Kanals innerhalb des Rahmens der Erfindung windschief gegenüber der Zerstäuberradachse auch auf andere als die in Fig. 5 gezeigte Weise verlaufen.Fig. 5 shows a section perpendicular to the radius through the center of a channel 9c in an atomizer wheel lc according to the invention. The axis 10c of the Channel 9c here runs skewed to the axis of rotation llc of the atomizer wheel lc. Understandably, the axis of the channel can be within the scope of the invention obliquely with respect to the atomizer wheel axis also to other than that shown in FIG. 5 Way.

Es besteht die Möglichkeit die in Fig. 1 und 3-5 gezeigten Ausführungsformen der Kanäle in ein und demselben Zerstäuberrad zu kombinieren, wodurch man eine Vergrösserung desjenigen Raums erhält, in den die Flüssigkeitstropfen vom Zerstäuberrad ausgeschleudert werden.There is the possibility of the embodiments shown in FIGS. 1 and 3-5 of the channels to combine in one and the same atomizer wheel, thereby increasing the size of the space into which the liquid droplets are ejected by the atomizer wheel will.

Schlislich zeigt Fig. 6 einen Schnitt durch ein Teilstück eines erfindungsgemässen Zerstäuberrads ld,two der Kanal 9d als eine durchgehende Öffnung in einer Buchse 18 ausgebildet ist, die beispielsweise durch Wärmeschrumpfung im Boden 4d des Zerstäuberrads ld befestigt ist. Es ist bekannt aus Gründen des Verschleisses Buchsen aus gesintertem Material wie Metallkarbiden in Zerstäuberrädern anzuwenden.Finally, FIG. 6 shows a section through a part of an inventive device Atomizer wheel ld, two of the channel 9d as a through opening in a socket 18 is formed, for example by heat shrinkage in the bottom 4d of the atomizer wheel ld is attached. It is known for reasons of wear sintered bushes Material such as metal carbides to be used in atomizer wheels.

Die Anwendung von Buchsen 18, vorzugsweise aus Sintermaterial, in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung führt zu wesentlichen technologischen Vorteilen, weil man ohne eine komplizierte spanabhebende Bearbeitung dem Kanal 9d jegliche gewünschte Querschnittsform geben kann, beispielsweise dergestalt, dass die in Radialrichtung äussere Oberfläche 12d des Kanals 9d überall den gleichen Radialabstand von der Umdrehungsachse des Zerstäuberrads ld aufweist. In den Fällen, wo die Rede von einem nicht-zirkulären Querschnitt des Kanals 9d ist, ist seine Achse als die Linie durch den geometrischen Schwerpunkt des Querschnitts definiert.The use of bushings 18, preferably made of sintered material, in Connection with the present invention leads to significant technological Advantages because the channel 9d can give any desired cross-sectional shape, for example such that the outer surface 12d of the channel 9d in the radial direction is the same everywhere Has radial distance from the axis of rotation of the atomizer ld. In the cases where there is talk of a non-circular cross-section of the channel 9d, it is his Axis defined as the line through the geometric centroid of the cross-section.

Die Erfindung sei mit folgendem Beispiel veranschaulicht: BEISPIEL: Es wurden Versuche mit der Zerstäubungstrocknung einer Lösung von Dextrinmaltose ausgeführt. Der Trockenkammerdurchmesser war 4,3 m. Die Eingangstemperatur der Trockenluft war 1800C, und die Abgangstemperatur war 900C, Die Lösung wurde in einem erfindungsgemässen Zerstäuberrad wie das in Fig. 1 gezeigte zerstäubt. Der Raddurchmesser war 250 mm, und die Umdrehungszahl 11.000 U/Min.The invention is illustrated with the following example: EXAMPLE: Attempts were made to spray dry a solution of dextrin maltose executed. The drying chamber diameter was 4.3 m and the inlet temperature of the drying air was 1800C, and the outlet temperature was 900C. The solution was in an inventive Atomizer wheel like that shown in Fig. 1 atomized. The wheel diameter was 250 mm, and the number of revolutions 11,000 rpm.

Es wurden Vergleichsversuche mit einem Zerstäuberrad der bekannten Art mit radialen Kanälen unter ansonsten gleichen Bedingungen durchgeführt.There were comparative tests with an atomizer wheel of the known type Type carried out with radial channels under otherwise identical conditions.

Bei den Versuchen wurden folgende Ergebnisse erzielt: Luftzwischen- Vakuolevolu- Pulverraum zwischen men in den masseden Teilen Teilen dichte ml/100 g ml/100 g g/ml Erfindungsgemässes Zerstäuberrad 52 14 0,77 Bekanntes Zerstäuberrad 107 57 0,44 Innerhalb des Rahmens der Erfindung ist es möglich andere Ausführungsformen anzuwenden. Beispielsweise können die Kanäle statt zylindrisch, d.h. überall mit gleichem Querschnitt, einen willkürlich anderen Querschnittsverlauf aufweisen, z.B. konisch sein. Ebenfalls ist es möglich Abgangsöffnungen, die erfindungsgemäss im Boden des Zerstäuberrads vorgesehen sind, mit Abgangsöffnungen zu kombinieren, die auf bekannte Weise in der Umfangswand des Rades vorgesehen sind, um auf diese Weise eine noch grössere räumliche Verteilung der zerstäubten Flüssigkeitstropfen zu erreichen. Schliesslich ist es möglich zwischen den einzelnen Abgangskanälen an der Umfangswand des Zerstäuberrads vorstehende Mitnehmer anzubringen, die zu einer besseren Zentrifugierung der zu zerstäubenden Flüssigkeit beitragen können.The following results were achieved in the tests: Vacuolevolu- powder space between men in the masses parts parts density ml / 100 g ml / 100 g g / ml Atomizer wheel according to the invention 52 14 0.77 Known atomizer wheel 107 57 0.44 Other embodiments are possible within the scope of the invention apply. For example, instead of being cylindrical, the channels can be used everywhere with same cross-section, have an arbitrarily different cross-sectional shape, e.g. be conical. It is also possible outlet openings that according to the invention in Bottom of the atomizer wheel are provided to combine with outlet openings that are provided in known manner in the peripheral wall of the wheel in order to do this to achieve an even greater spatial distribution of the atomized liquid droplets. Finally, it is possible between the individual outlet channels on the peripheral wall to attach protruding drivers of the atomizer wheel, which lead to better centrifugation can contribute to the liquid to be atomized.

Claims

Claims k atomizer wheel for atomizing liquids, with a hub (2) which can be fastened to a drive shaft, a base (4), a Peripheral wall (5), and a cover (6), which parts together define a cup-shaped liquid supply chamber (8) form the top by an annular Opening with supply organs for liquid to the liquid supply chamber in connection stands, with a number of outlet openings for ejecting the to be atomized Liquid are provided from the liquid supply chamber, thereby g e k e n Nz e i c h n e t that these outlet openings of a number with in the circumferential direction preferably equally large mutual spacing attached through the floor (4) channels extending through the wheel are formed.

2. Atomizer wheel according to claim 1, characterized in that g c -k e n n z e i c that is, each of the channels (9) is attached in such a way that the one in the radial direction inner point of its outer boundary (12) in the radial direction with a distance within the inner surface (13) of the peripheral wall (5) lies.

3, atomizer wheel according to claim 2, characterized in that g e -k e n n z e i c n e t that the inner points in the radial direction of the outer boundaries (12) of the channels (9) all equally spaced within the inner surface (13) of the peripheral wall (5) lie.

4. atomizer wheel according to any one of claims 1-3, characterized in that g E k e n n n e i n e t that the central axis (10) for at least some of the Channels (9) runs parallel to the axis of rotation of the wheel (Fig. 1).

5. Atomizer wheel according to any one of claims 1-3, characterized in that g e k e n n n e i n e t that the central axis (lOa, lOb) for at least some the channels (9a, 9b) intersects the axis of rotation of the wheel (Figs. 3 and 4).

6. atomizer wheel according to claim 5, characterized in that g e -k e n n z e i c It should be noted that the relevant central axes (lOa or lOb) represent the axis of rotation of the wheel at the same angle.

7. atomizer wheel according to any one of claims 1-3, characterized in that g I do not know that the central axis (lOc) for any case some of the Channels (9c) are skewed to the central axis (llc) of the wheel (Fig. 5).

8. Atomizer wheel according to each of the. preceding claims, as a result, the channels (9d) are formed in sockets (18) which are passed through the bottom (4d) of the wheel and from this Ecscltcn.

9. atomizer wheel according to any one of the preceding claims, in that the channels have a circular cross-section.

10. Atomizer wheel according to any one of claims 1-3, characterized in that g It is not noted that the channels have a non-circular cross-section.