DE3602921A1

DE3602921A1 - Einspritzduese

Info

Publication number: DE3602921A1
Application number: DE19863602921
Authority: DE
Inventors: Rolf Daume
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-01-31
Filing date: 1986-01-31
Publication date: 1987-08-06

Description

Die Erfindung betrifft eine Einspritzdüse mit tangen tialer Anströmung des Düsen-Innenraums für mit Feststoffanteilen vermischte Flüssigkeiten.

Derartige Düsen finden Verwendung bei der Rauchgasent schwefelung, wobei durch die Düsen eine Suspension aus Wasser und Kalk oder Kalkstein mit hohem Druck in das Rauchgas gesprüht wird, um die Schwefelanteile im Rauchgas mit dem Kalk in Gips um zusetzen.

Die Düsen hat man bisher aus hochlegierten Stählen als einteiliges Bauteil hergestellt, wobei die Ausbildung vorzugswei se so erfolgt, daß die Suspension tangential den Düsen-Innenraum anströmt, um das Sprühergebnis zu verbessern.

Die Praxis hat gezeigt, daß trotz des Einsatzes hochle gierter Stähle die Düsen, und insbesondere der Düsenmund sowohl durch die mechanische Einwirkung der Feststoffanteile als auch durch deren chemische Einwirkung ungewöhnlich schnell verschlei ßen, so daß ein Auswechseln erforderlich wird. In der Regel er reichen die bekannten Düsen nur eine Lebensdauer von etwa 3 Mona ten, so daß während eines Jahres ein mehrmaliger Austausch erfor derlich wird. Bei Kraftwerken werden in Kühltürmen je nach Größe bis zu 2000 solcher Düsen eingesetzt, so daß jeder Austausch einen enormen Arbeits- und Materialaufwand erfordert. Hinzu kommt, daß während des Düsen-Austausches der Feuerungsprozeß un terbrochen werden muß, so daß es an sich erwünscht wäre, den Aus tausch in die Sommerzeit zu verlegen, in der das Kraftwerk ohne hin mit nur geringer Auslastung gefahren wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ein spritzdüse der vorstehend genannten Art so auszubilden, daß ihre Lebensdauer erhöht wird.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Düse aus einem mit der Eintrittsöffnung versehe nen metallischen Gehäuse besteht, das mit einem senkrecht zur Achse der Eintrittsöffnung verlaufenden Hohlraum versehen ist, in den die Eintrittsöffnung mündet, und daß in dem Hohlraum ein zur Eintrittsöffnung hin offener Düseneinsatz als gesondertes Bauteil befestigt ist.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Düse mit der Zwei teilung in ein Gehäuse und einen Düseneinsatz ermöglicht die Verwendung von hoch verschleißfesten und gegen chemische Einflüs se resistenten Werkstoffen für den Düseneinsatz, z. B. von kera mischen Werkstoffen, die man bisher nicht einsetzen konnte, weil sie in der Regel den Nachteil haben, daß sie sehr spröde sind und sich deshalb nicht bearbeiten lassen, so daß sie die üblichen Verbindungen durch Gewinde oder Flansche ausschließen. Bei der erfindungsgemäßen Düse dagegen befinden sich alle Stellen, die eine Bearbeitung erfordern, am metallenen Gehäuse.

Vorzugsweise ist der Hohlraum durchgehend ausgebildet und an seinem einen Ende mit einem Anschlag versehen, an dem der Mund des Düseneinsatzes anliegt.

Am anderen Ende des Hohlraums kann dann ein Gewinde an gebracht werden, in das ein Kopfteil einschraubbar ist, mit dem der Düseneinsatz an den Anschlag des Hohlraums andrückbar ist.

Auf diese Weise braucht der Düseneinsatz nur in den Hohlraum eingesteckt und dann das Kopfteil dagegengeschraubt zu werden, so daß der Düseneinsatz einfache Formen aufweisen kann, die anschließend nicht mehr bearbeitet werden müssen.

Vorzugsweise ist der Mund des Düseneinsatzes als geson dertes Teil und auswechselbar ausgebildet. Dadurch ist es mög lich, je nach Größe der Bohrung im Düsenmund eine Anpassung an den jeweils geforderten Durchfluß vorzunehmen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Einspritzdüse und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1. und

Fig. 3 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels von Fig. 1 und 2.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Einspritzdüse weist ein Gehäuse 1 auf, das vorzugsweise aus einem hochlegierten Stahl besteht und an einer Seite mit einem Stutzen 2 versehen ist, der ein Innengewinde 3 aufweist, so daß die Düse mit einer Zuleitung für die mit Feststoff-Anteilen vermischte Flüssigkeit verschraubt werden kann. Die Eintrittsöffnung 4 des Stutzens 2 mündet in einen Hohlraum 5, der senkrecht zur Achse 6 der Eintrittsöffnung 4 verläuft.

Der Hohlraum 5 ist an seinem oberen Ende mit einem Innengewinde 7 versehen, während sein unteres Ende sich konisch verjüngt und dadurch einen Anschlag bildet.

In den Hohlraum 5 ist von oben ein mit einem Mund 8 versehener Düseneinsatz 9 einsetzbar, wobei der Mund 8 mit einer konischen Außenfläche versehen ist, die zu der konischen Fläche des Hohlraums paßt. Durch Einschrauben eines Kopfstückes 10 in das Gewinde 7 kann der Mund 8 des Düseneinsatzes 9 gegen die ko nische Fläche des Hohlraums 5 gedrückt werden, so daß der Düsen einsatz innerhalb des Gehäuses lösbar befestigt werden kann. Der Mund 8 kann integraler Bestandteil des Düseneinsatzes 9 sein, je doch ist es zweckmäßig, ihn als gesondertes Teil auszubilden, so daß durch unterschiedliche Abmessungen der Düsenöffnung 11 in diesem Teil eine Anpassung an den jeweils geforderten Durchfluß möglich ist. Über einen Durchlaß 12 steht der Düsen-Innenraum 13 mit der Eintrittsöffnung 4 so in Verbindung, daß das zu versprü hende Medium tangential in den Düsen-Innenraum eintritt, um in bekannter Weise die Sprühwirkung zu verbessern. Ein Dichtring 14 zwischen dem Kopfstück 10 und dem Düseneinsatz 9 sorgt dafür, daß am oberen Ende des Hohlraums 5 keine Flüssigkeit austreten kann.

Der Düseneinsatz 9 und der Mund 8 bestehen vorzugsweise aus einem keramischen Werkstoff, wobei der Begriff "keramischer Werkstoff" in seiner breitesten Bedeutung verstanden werden soll und insbesondere auch die oxidkeramischen Werkstoffe umfassen soll. Vorzugsweise dient als Werkstoff für den Düseneinsatz Alu miniumoxid. Anstelle eines keramischen Werkstoffes können aber auch metallische Hartstoffe wie Karbide, Nitride, Boride und Silizide der Übergangsmetalle zur Verwendung kommen.

Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel unter scheidet sich von der Anordnung gemäß Fig. 1 und 2 nur dadurch, daß der Anschlag nicht durch eine konische Fläche gebildet wird, sondern aus einem rechtwinkligen Bund 15 besteht.

Claims

1. Einspritzdüse mit tangentialer Anströmung des Düsen- Innenraums für mit Feststoffanteilen vermischte Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse aus einem mit der Eintritts öffnung (4) versehenen metallischen Gehäuse (1) besteht, das mit einem senkrecht zur Achse (6) der Eintrittsöffnung verlaufenden Hohlraum (5) versehen ist, in den die Eintrittsöffnung (4) mün det, und daß in dem Hohlraum (5) ein zur Eintrittsöffnung (4) hin offener Düseneinsatz (8, 9) als gesondertes Bauteil befestigt ist.

2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düseneinsatz (8, 9) aus einem keramischen Werkstoff oder einem metallischen Hartstoff besteht.

3. Einspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Düseneinsatz (8, 9) aus einem oxidkeramischen Werkstoff besteht.

4. Einspritzdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Düseneinsatz (8, 9) aus Aluminiumoxid besteht.

5. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (5) durchgehend ausgebildet ist und an seinem einen Ende mit einem Anschlag versehen ist, an dem der Mund (8) des Düseneinsatzes (9) anliegt.

6. Einspritzdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag durch eine sich konisch verjüngende Fläche am Ende des Hohlraums gebildet wird, die mit einer entsprechenden konischen Außenfläche am Mund (8) des Düseneinsatzes (9) zusam menwirkt.

7. Einspritzdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag durch einen rechtwinkligen Bund (15) am Ende des Hohlraums gebildet wird.

8. Einspritzdüse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, daß am anderen Ende des Hohlraums (5) ein Gewinde (7) angebracht ist, in das ein Kopfteil (10) einschraubbar ist, mit dem der Düseneinsatz (8, 9) an die konische Fläche des Hohlraums (5) andrückbar ist.

9. Einspritzdüse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mund (8) des Düseneinsatzes (9) als gesondertes Teil und auswechselbar ausgebildet ist.