DE3619857C2

DE3619857C2 -

Info

Publication number: DE3619857C2
Application number: DE19863619857
Authority: DE
Inventors: Dieter Prof. Dr.-Ing. 5901 Wilnsdorf De Geropp; Karl Prof. Dr.-Ing. 5900 Siegen De Wiedemer; Konrad 5905 Freudenberg De Mueller
Original assignee: Ajo-Anlagentechnik & Co Kg 5905 Freudenberg De GmbH
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 1986-06-18
Filing date: 1986-06-18
Publication date: 1989-05-03
Also published as: DE3619857A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zerstäubung von Flüssigkeiten, welche wenigstens zwei Zuführleitungen für aufeinander zuzuführende Flüssigkeitsströme aufweist, wobei die Zuführleitungen derart angeordnet sind, daß die Flüssigkeitsströme in einem Auftreffbereich aufeinander prallen und im Mündungsbereich der Zuführleitungen einen Beschleunigungsabschitt zur Beschleunigung der aufeinan der zuzuführende Ströme aufweisen, wobei jeweils eine Austrittsöffnung am Ausgang des Beschleunigungsabschnitts angeordnet ist und der Beschleunigungsabschnitt mit einer Wandung derart versehen ist, daß die Austrittsöffnung am Ausgang des Beschleunigungsabschnitts einen gegenüber dem Querschnitt der Zuführleitung kleineren Querschnitt auf weist.The invention relates to a device for atomization of liquids, which have at least two supply lines for liquid flows to be fed to one another, wherein the feed lines are arranged such that the Liquid flows in an impact area on each other bounce and one in the mouth of the feed lines Acceleration section to accelerate one another of the currents to be supplied, one each Exit opening at the exit of the acceleration section is arranged and the acceleration section with a Wall is provided such that the outlet opening on Output of the acceleration section one against the Cross-section of the feed line has a smaller cross-section points.

Eine derartige Zerstäubungsvorrichtung ist bereits in der FR-PS 12 53 929 beschrieben. Der darin offenbarte Be schleunigungsabschnitt ist in Form einer von der Zuführ leitung ausgehend in Richtung zur Austrittsöffnung geradlinig sich verjüngenden, spitz zulaufenden Fläche ausgebildet, welche kurz vor der Austrittsöffnung in einen geradlinigen Bereich mit konstantem Durchmesser übergeht. Diese stufige Konstruktion des Mündungsbereichs hat zur Folge, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Mündungsbereich der Zuführleitungen zwar erhöht wird, aber eine starke Wechselwirkung der in der Flüssigkeit befindlichen Teilchen mit der Wandung des Beschleunigungsabschnitts eintritt. Die Teilchen aus der Flüssigkeit schaben an dem Beschleunigungsabschnitt entlang, so daß besonders im Bereich größerer Strömungsgeschwindigkeiten ein starker Verschleiß des Beschleunigungsabschnitts auftritt.Such an atomizing device is already in the FR-PS 12 53 929. The Be disclosed therein Acceleration section is in the form of one of the feeder Line going towards the outlet opening rectilinearly tapering, tapering surface trained, which shortly before the outlet opening in a rectilinear area with constant diameter. This step construction of the mouth area has Consequence that the flow velocity in the mouth area the supply lines is increased, but a strong one Interaction of those in the liquid Particles with the wall of the acceleration section entry. The particles from the liquid scrape on the Acceleration section along, so that especially in A stronger range at higher flow velocities Acceleration section wear occurs.

Aus der US-PS 40 02 293 ist ein Verfahren sowie eine Vor richtung zum Versprühen einer Flüssigkeit bekannt, bei der mit Hilfe zweier gegeneinander gerichteter Flüssigkeits ströme eine Prallzone gebildet wird, mittels welcher die Flüssigkeit unter einem Winkel von 360° fein versprüht werden kann. Die beiden Flüssigkeitsströme werden über einander gegenüberliegende, röhrenförmig ausgebildete Düsen aufeinander geleitet. Die röhrenförmige Ausbildung der Düsen ist für eine Versprühung einer abrasive Festkörper teilchen enthaltenden Flüssigkeit ungeeignet, da der Flüssigkeitsstrom bei dieser Vorrichtung über die gesamte Länge der röhrenförmigen Düse bereits eine zum Versprühen geeignete hohe Geschwindigkeit besitzen muß, wodurch eine starke Wechselwirkung zwischen innerer Düsenwandung und den Teilchen des Flüssigkeitsstroms stattfinden würde, mit der Folge, daß eine derartige Düse einem hohen Verschleiß unterliegen würde.From US-PS 40 02 293 is a method and a front direction known for spraying a liquid in which with the help of two liquid directed against each other currents a baffle zone is formed, by means of which the Liquid sprayed finely at an angle of 360 ° can be. The two liquid flows are over opposite, tubular nozzles headed towards each other. The tubular design of the Nozzles is for spraying an abrasive solid Particle containing liquid unsuitable because of Liquid flow over this entire device The length of the tubular nozzle is already one for spraying must have a suitable high speed, resulting in a strong interaction between the inner nozzle wall and the particles of the liquid flow would take place with the consequence that such a nozzle high wear would be subject to.

Weiterhin ist aus dem DE-GM 16 89 819 eine Vorrichtung zur Erzeugung von Nebel durch Zerstäuben von Flüssigkeiten aller Art bekannt, bei der zwei voneinander getrennte Flüssigkeitsströme zur Erzeugung eines Prallbereiches aufeinander gerichtet werden. Diese bekannte Vorrichtung ist jedoch nicht für Flüssigkeiten bestimmt, welche mit abrasiven Teilchen angereichert sind. So sind Durchmesser von Austrittsöffnung und Zuführleitung identisch, so daß die Strömungsgeschwindigkeit bereits in der Zuführleitung der Prallgeschwindigkeit entsprechen muß. Damit aber wer den die Innenwandungen der Zuführleitungen in ungünstiger Weise beeinflußt und imFalle von zu zerstäubenden, abra siven Teilchen enthaltenden Suspensionen sehr schnell be schädigt. Entsprechendes gilt auch für die Zerstäubungs vorrichtungen aus FR-PS 10 69 361, CH-PS 2 43 292, FR-PS 9 64 954 sowie GB-PS 9 49 954.Furthermore, from DE-GM 16 89 819 a device for Generation of mist by atomizing liquids known of all kinds, in which two separate Liquid flows to create an impact area be directed towards each other. This known device However, it is not intended for liquids containing abrasive particles are enriched. So are diameters of outlet opening and feed line identical, so that the flow rate already in the feed line must correspond to the impact speed. But with that which the inner walls of the feed lines in unfavorable Influenced and in the case of to be atomized, abra Suspensions containing active particles very quickly harms. The same applies to atomization devices from FR-PS 10 69 361, CH-PS 2 43 292, FR-PS 9 64 954 and GB-PS 9 49 954.

Schließlich beschreibt die DE-OS 35 11 958 ein Verfahren sowie eine Einrichtung zum Herstellen von Schlackensand (Granulat) aus Hochofenschlacke, wobei die Schlacke durch Eindüsen von Wasser aus einem Injektor fein granuliert wird. Über die Form der verwendeten Sprühköpfe sagt jedoch diese Druckschrift nichts aus.Finally, DE-OS 35 11 958 describes a method and a device for producing slag sand (Granulate) from blast furnace slag, the slag through Injecting water from an injector finely granulated becomes. However, this says about the shape of the spray heads used Printed matter nothing.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrun de, die gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, daß der Verschleiß im Bereich des Beschleunigunsab schnitts reduziert wird.The present invention is therefore based on the object de to further develop the generic device in such a way that the wear in the area of the acceleration cut is reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mit dem Flüssigkeitsstrom in Berührung stehende Wandung des Beschleunigungsabschnitts zur Beeinflussung des Ver laufs der Flüssigkeitsströme eine zur Austrittsöffnung hin konvergent, zur Stromachse hin konvex gekrümmte Ober fläche besitzt derart, daß in der Flüssigkeit enthaltene, abrasive Teilchen eine radiale Beschleunigungskomponente in Richtung zur Stromachse erhalten und deshalb im Bereich hoher Fließgeschwindigkeit überwiegend einen Abstand von der Wandung des Beschleunigungsabschnitts einnehmen.This object is achieved in that the wall in contact with the liquid flow the acceleration section to influence the ver runs the liquid flows towards the outlet opening convergent, convex curved towards the current axis has such a surface that the liquid abrasive particles a radial acceleration component received in the direction of the current axis and therefore in the area high flow rate predominantly a distance of occupy the wall of the acceleration section.

Bei einer derartigen konstruktiven Ausbildung des Be schleunigungsabschnitts wird ein Fluidstrom, beispiels weise ein mit abrasiven Teilchen durchsetzter Flüssig keitsstrom zunächst mit relativ langsamer Strömungsge schwindigkeit über Zuführleitungen dem Bereich der Austrittsöffnung am Ausgang des Beschleunigungsabschnitts zugeführt. In Folge der zur Austrittsöffnung konvergent gekrümmten Oberfläche der Wandung des Beschleunigungsab schnitts erhält der Strom eine radiale Verengung, wodurch die im Strom enthaltenen Teilchen in Folge ihrer Massen trägheit radial nach innen in Richtung zur Stromachse beschleunigt werden, d. h. diese Teilchen werden aufgrund ihrer Masse weiter von der Wandung des Beschleunigungsab schnitts wegbewegt. Dies hat zur Folge, daß sie mit dieser Wandung im wesentlichen nicht mehr in Berührung kommen. Demgegenüber ist es im Bereich des größeren Querschnitts der Wandung vor der Austrittsöffnung nicht so kritisch, wenn Teilchen an die Oberfläche gelangen, da in diesem Bereich die Strömungsgeschwindigkeit noch verhältnismäßig klein ist und infolgedessen eine Verschleißwirkung ent sprechend gering ist.With such a constructive design of the Be Acceleration section is a fluid flow, for example a liquid infused with abrasive particles speed flow initially with a relatively slow flow rate speed over supply lines the area of Exit opening at the exit of the acceleration section fed. As a result of converging to the exit opening curved surface of the wall of the acceleration ab cut, the current receives a radial narrowing, which the particles contained in the stream due to their masses Inertia radially inwards towards the current axis be accelerated, d. H. these particles are due their mass further from the wall of the acceleration cut away. As a result, they are using this Essentially no longer come into contact with the wall. In contrast, it is in the area of the larger cross section the wall in front of the outlet opening is not so critical, when particles get to the surface, because in this The flow velocity range is still relatively is small and as a result ent wear is extremely low.

Dadurch, daß die anfängliche Strömungsgeschwindigkeit der Ströme in den Zuführleitungen verhältnismäßig gering ge halten wird, wird insbesondere auch vermieden, daß die Innenwandungen der Zuführleitungen in ungünstiger Weise beeinflußt werden, beispielsweise im Fall von zu zer stäubenden, abrasive Teilchen enthaltenden Suspensionen beschädigt werden.Because the initial flow rate of Currents in the supply lines are relatively low will hold, in particular it is avoided that the Inner walls of the supply lines in an unfavorable manner are influenced, for example in the case of zer suspensions containing abrasive particles to be damaged.

Infolgedessen wird durch diese konstruktive, erfindungs gemäße Maßnahme gewährleistet, daß den abrasiven Teilchen besondere Bahnlinien zugeordnet werden, auf denen sie besonders im Bereich hoher Strömungsgeschwindigkeiten nicht mehr mit der Wandung des Beschleunigungsabschnitts in Berührung kommen. Damit aber kann die Verschleißfestig keit im Beschleunigungsabschnitt der Zerstäubungsvorrich tung erheblich verbessert werden und als Folge davon die Lebensdauer derartiger Zerstäubungsvorrichtungen ver längert werden.As a result, this is constructive, fictional appropriate measure ensures that the abrasive particles special train lines are assigned on which they especially in the area of high flow velocities no longer with the wall of the acceleration section come into contact. But this can make the wear resistant speed in the acceleration section of the atomizing device tion can be significantly improved and as a result the Life of such atomizing devices ver be extended.

Bei einer besonderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Geschwindigkeiten der Flüssigkeitsströme in den einzelnen Zuführleitungen unter schiedlich voneinander einstellbar sind. Damit läßt sich der Auftreffbereich der einzelnen Flüssigkeitsströme je nach Bedarf verändern.In a special development of the invention Device is provided that the speeds of the Liquid flows in the individual feed lines below can be set differently from each other. With that you can the area of impact of the individual liquid flows each change as needed.

Schließlich kann es für bestimmte Anwendungsfälle günstig sein, wenn mindestens einer der Ströme in pulsierender Form dem Auftreffbereich der Ströme zuführbar ist.Finally, it can be cheap for certain applications be when at least one of the currents is pulsating Form the impingement area of the streams can be fed.

Eine Änderung der Strömungsgeschwindigkeit in den Zuführ leitungen kann in erfindungsgemäßer Weise insbesondere damit verwirklicht werden, daß in den Zuführleitungen jeweils Regelventile angeordnet sind.A change in flow velocity in the feed Lines can in particular according to the invention so that can be realized in the feed lines each control valves are arranged.

Gemäß eine weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die zueinander orientierten Austrittsöffnungen gleiche Querschnitte auf.According to a further embodiment of the invention the exit openings oriented towards one another are the same Cross sections on.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann es jedoch auch günstig sein, wenn die zueinander orientierten Austrittsöffnungen unterschiedliche Quer schnitte aufweisen.According to a further embodiment of the invention However, it can also be beneficial if the one another oriented exit openings different cross have cuts.

Erfindunggemäß sind die Austrittsöffnungen nicht an eine bestimmte Querschnittsform gebunden, sondern können viel mehr jede beliebige geometrische Querschnittsform besit zen.According to the invention, the outlet openings are not connected to one certain cross-sectional shape, but can do a lot any geometrical cross-sectional shape Zen.

Eine besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor richtung ist darin gekennzeichnet, daß die Austrittsöff nungen in der Weise zueinander orientiet sind, daß die hindurchfließenden Ströme im Auftreffbereich axial aufeinanderprallen.A special embodiment of the invention Direction is characterized in that the outlet opening are oriented towards each other in such a way that the currents flowing through in the impingement area axially collide.

Je nach Bedarf und Ausbildung des Auftreffbereichs können die Austrittsöffnungen aber auch in der Weise zueinander orientiert sein, daß die Ströme im Auftreffbereich unter einem beliebig vorgegebenen Winkel aufeinander prallen. Depending on the needs and training of the impact area the outlet openings also in the manner of each other be oriented that the currents in the impingement area below collide at any given angle.

Anstelle einer direkten Verbindung von Beschleunigungsab schnitt mit der jeweiligen Zuführleitung kann eine weitere besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich tung derart ausgebildet sein, daß sich unmittelbar an die Zuführleitung ein Umlenkabschnitt anschließt, welcher den die Wandung umfassenden Beschleunigungsabschnitt aufnimmt. Hierdurch wird gewährleistet, daß bei einheitlichen Zu führleitungen unter Zuhilfenahme verschiedener Umlenk abschnitte die Zerstäubungsformen (Anstellwinkel, Quer schnittsformen der Austrittsöffnungen etc.) in einfacher Weise variiert werden können.Instead of a direct connection from Accelerationab cut with the respective feed line can be another special embodiment of the device according to the invention tion should be designed such that directly to the Feed line connects a deflection section, which the the acceleration section comprising the wall. This ensures that with uniform To Guide lines with the help of various deflections sections the forms of atomization (angle of attack, cross sectional shapes of the outlet openings etc.) in a simpler way Way can be varied.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der gegenseitige Abstand der zueinander orientierten Austrittsöffnungen am Ausgang des Beschleu nigungsabschnitts mittels Vorsatzteilen veränderbar ist. Hierdurch läßt sich der Zerstäubungsvorgang in einer jeweils gewünschten Weise beeinflussen.According to a further embodiment of the invention provided that the mutual distance of each other oriented outlet openings at the exit of the access system Cleaning section is changeable by means of front parts. This allows the atomization process in one influence each desired way.

Eine besondere Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrich tung besteht drin, daß eine einzige Hauptleitung vor gesehen ist, die sich in mehrere Zuführleitungen ver zweigt. Hierdurch lassen sich beispielsweise aus einem einzigen Flüssigkeitsstrom zwei Teilströme bilden, die dann in den vorgesehenen Auftreffbereich gelenkt werden können.A special design of the device according to the invention tion consists in the existence of a single main line is seen, which ver in several feed lines branches. In this way, for example, from a single liquid flow form two sub-flows that then be directed into the intended area of impact can.

Neben dem Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus schließlich für die Zerstäubung von abrasive Teilchen enthaltenden Flüssigkeiten kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Zerstäubung von pulverförmigen Medien verwendet werden.In addition to using the device according to the invention finally for the atomization of abrasive particles liquids containing the invention Device also for atomizing powdery media be used.

Aufgrund der besonderen Gestaltung des Beschleunigungsab schnitts bietet sich eine Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter anderem bevorzugt bei einer Einrichtung zum Herstellen von besonders abrasivem Schlackensand (Gra nulat) aus Hochofenschlacke an, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung P 35 11 958.6 vorgesehen ist. Due to the special design of the acceleration ab sectional offers a use of the invention Device preferred among other things in a device for the production of particularly abrasive slag sand (Gra blast furnace slag, as described for example in the German patent application P 35 11 958.6 provided is.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet darüber hinaus den Vorteil breiter Anwendungsmöglichkeiten, so insbesondere auf dem Gebiet der Befeuchtung von Holzlagern, im Bereich von Kühltürmen jeglicher Art, im medizinisch/technischen Bereich, in der Lebensmitteltechnik und hier insbesondere bei Gefrier trocknungsverfahren (z. B. bei der Herstellung von Pulverkaffee), bei Abgasreinigungsanlagen sowie bei Entschwefelungsanlagen und darüber hinaus ganz allgemein bei Zerstäubungsprozessen, bei denen es auf die Erzielung sehr feiner Zerstäubungsgrade ankommt.The device according to the invention also offers the advantage of wider Possible applications, so especially in the field of humidification of wood storage, in the area of Cooling towers of any kind, in the medical / technical field, in food technology and especially in freezing drying processes (e.g. in the production of powder coffee), in exhaust gas cleaning systems and in desulfurization systems and more generally in atomization processes, where it is on the achievement of very fine atomization degrees arrives.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung, ihrer weiteren Merkmale und Vorteile, dient die folgende Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Dabei zeigtFor a more detailed explanation of the invention, its further features and advantages, the following description is used in conjunction with the drawing in which an embodiment is shown. It shows

Fig. 1 schematisch in Draufsicht und in teilweiser Schnitt ansicht eine Vorrichtung zur Zerstäubung von Flüssigkeiten und Fig. 1 shows schematically in plan view and in partial section a device for atomizing liquids and

Fig. 2 eine Teilschnittansicht des bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendeten Umlenkabschnitts. FIG. 2 is a partial sectional view of the deflection section used in the device according to FIG. 1.

Die in der Fig. 1 dargestellte Zerstäubungsvorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einem ersten Abschnitt, der durch ein Leitungs system 2 gebildet ist, sowie aus einem zweiten Abschnitt der im wesentlichen aus einem Umlenkabschnitt 3 besteht. The sputtering apparatus 1 shown in Fig. 1 consists essentially of a first portion 2 is formed by a line system, and consisting of a second portion consisting essentially of a deflection. 3

Das Leitungssystem 2 selbst gliedert sich in eine Hauptzuleitung 4 und in eine erste Zuführleitung 5 sowie eine zweite Zuführleitung 6, wobei diese beiden Zuführleitungen von der Hauptzuleitung 4 abge zweigt sind.The line system 2 itself is divided into a main feed line 4 and a first feed line 5 and a second feed line 6 , these two feed lines branching off from the main feed line 4 .

An den Enden dieser beiden Zuführleitungen 5 und 6 sind jeweils Umlenkabschnitte 3 angeordnet. Der aus einem oder mehreren Medien bestehende Strom, im vorliegenden Ausführungs beispiel ein mit abrasiven Teilchen durchsetzter Flüssigkeitstrom, wird zunächst durch die Hauptzuleitung 4 in die Zerstäubungsvor richtung 1 eingeleitet und gelangt sodann im weiteren Verlauf in die beiden von der Hauptzuleitung 4 abzweigenden Zuführlei tungen 5 und 6. Hierdurch wird der in Richtung des Pfeils P ₁ eingeleitete Strom in entsprechender Weise verzweigt und spaltet sich somit in zwei Teilströme, deren Weiterverlauf durch die Pfeile P ₂ und P ₃ gekennzeichnet ist. Durch die beiden Zuführleitungen 5 und 6 werden die Teilströme parallel zueinander in Richtung der Umlenkabschnitte 3 geleitet. Diese Umlenkabschitte 3 schließen sich jeweils unmittelbar an das Ende der Zuführleitung 5 bzw.6 an und bestehen im wesentlichen aus einem von einem beispielsweise zylindrischen Mantel 16 um schlossenen, hohlen Innenraum 15, sowie aus einem sich hieran anschließenden, ebenfalls noch von dem Mantel 16 umgebenen Beschleunigungsabschnitt.Deflection sections 3 are arranged at the ends of these two feed lines 5 and 6 , respectively. The stream consisting of one or more media, in the present embodiment, for example, a liquid stream interspersed with abrasive particles, is first introduced through the main feed line 4 into the atomization device 1 and then passes further into the two feed lines 5 and 4 branching off from the main feed line 4 6 . As a result, the current introduced in the direction of arrow P _{1 is} branched in a corresponding manner and thus splits into two partial flows, the further course of which is indicated by arrows P ₂ and P ₃ . Through the two feed lines 5 and 6 , the partial flows are directed parallel to one another in the direction of the deflection sections 3 . These Umlenkabschitte 3 each directly adjoin the end of the feed line 5 and 6 and consist essentially of a hollow interior 15 closed by, for example, a cylindrical jacket 16 , and an adjoining one, also still surrounded by the jacket 16 Acceleration section.

Jeder der beiden Umlenkabschnitte 3 ist ausgangsseitig mit einer Austrittsöffnung 8 versehen, derart, daß diese beiden Austrittsöffnungen 8 aufeinander zuweisend angeordnet sind.Each of the two deflection sections 3 is provided on the output side with an outlet opening 8 such that these two outlet openings 8 are arranged facing one another.

Im Außenraum zwischen den beiden Austrittsöffnungen 8 der Umlenkabschnitte 3 ist ein Auftreffbereich 10 für die beiden aufeinander zuzuführenden Teilströme definiert, die durch die Umlenkabschnitte 3 jeweils gemäß den Pfeilen P ₄ und P ₅ im wesentlichen rechtwinklig umgelenkt werden. In the outer space between the two outlet openings 8 of the deflection sections 3 , an impingement area 10 is defined for the two partial streams to be fed to one another, which are deflected by the deflection sections 3 according to arrows P ₄ and P ₅ essentially at right angles.

Wie sich ferner aus der Fig. 1 ersehen läßt, sind die Austritts öffnungen 8 der beiden Umlenkabschnitte 3 in der Weise zueinander orientiert, daß die umgelenkten Teilströme nach Verlassen der Umlenkabschnitte 3 in dem Auftreffbe reich 10 axial aufeinander prallen.As can also be seen from FIG. 1, the outlet openings 8 of the two deflecting sections 3 are oriented towards one another in such a way that the deflected partial streams, after leaving the deflecting sections 3 in the Auftreffbe region 10, collide axially with one another.

Zunächst durchströmen die jeweiligen gemäß den Pfeilen P ₄ und P ₅ umgelenkten Teilströme den Beschleunigungsabschnitt 7, welcher einen wesentlichen Bestandteil des Umlenkabschnitts 3 bildet und zur Beschleunigung der beiden aufeinander zuzuführen den Teilströme dient.First, the respective partial flows diverted according to arrows P ₄ and P ₅ flow through the acceleration section 7 , which forms an essential part of the deflecting section 3 and serves to accelerate the two partial flows to be fed towards one another.

Jeder der beiden Beschleunigungsabschnitte 7 ist mit einer Wandung 9 versehen, die so ausgebildet ist, daß die jeweilige Austrittsöffnung 8 am Ausgang des Beschleunigungsabschnitts 7 einen gegenüber dem Quer schnitt des Innenraums 15 des Umlenkabschnitts 3 kleinen Querschnitt besitzt.Each of the two acceleration sections 7 is provided with a wall 9 , which is designed such that the respective outlet opening 8 at the output of the acceleration section 7 has a small cross section compared to the cross section of the interior 15 of the deflection section 3 .

Insbesondere ist hierbei die Wandung 9 in der Weise gestaltet, daß sie aus einer zur Austrittsöffnung 8 konvergent gekrümmten Oberfläche besteht, die somit in die jeweilige Austrittsöffnung 8 am Ausgang des Beschleunigungsabschnitts 7 übergeht.In particular, the wall 9 is designed in such a way that it consists of a surface which is convergent towards the outlet opening 8 and which thus merges into the respective outlet opening 8 at the exit of the acceleration section 7 .

Wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellt ist, weisen die zueinander orientierten Austrittsöffnungen 8 der Umlenkabschnitte 3 gleiche Querschnitte und gleiche geometrische, beispielsweise kreisförmige Querschnittsformen auf.As shown in the present embodiment, the mutually oriented outlet openings 8 of the deflection sections 3 have the same cross-sections and the same geometric, for example circular, cross-sectional shapes.

Es wäre aber auch, je nach Anwendungsfall, genau so gut möglich, daß die zueinander orientierten Austrittsöffnungen 8 unterschiedliche Querschnitte aufweisen und darüber hinaus irgend eine andere geometrische Querschnittsform besitzen.Depending on the application, it would also be just as possible that the mutually oriented outlet openings 8 have different cross-sections and also have some other geometric cross-sectional shape.

Wie sich weiterhin aus der Fig. 1 ersehen läßt, sind in den beiden parallelen Zuführleitungen 5 und 6 jeweils schematisch angedeutete Regelventile 17 angeordnet, durch die sich Menge und Druck der durch die beiden Zuführleitungen 5 und 6 geführten Teilströme des zu zerstäubenden Mediums beeinflussen bzw. regulieren lassen.As can also be seen from FIG. 1, control valves 17 , each indicated schematically, are arranged in the two parallel feed lines 5 and 6 , by means of which the quantity and pressure of the partial flows of the medium to be atomized which are led through the two feed lines 5 and 6 influence or let regulate.

Die Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Zerstäubungsvor richtung 1 ist wie folgt:The operation of the atomization device 1 shown in FIG. 1 is as follows:

Nach dem Einleiten des aus dem zu zerstäubenden Medium bestehenden Stromes in die Hauptzuleitung 4 und nach dem Verzweigen dieses Stromes in die beiden parallelen Zuführleitungen 5 und 6 gelangen die beiden Teilströme mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit in die beiden sich an die Zuführleitungen 5 und 6 jeweils an schließenden Umlenkabschnitte 3.After introducing the stream consisting of the medium to be atomized into the main feed line 4 and after branching this stream into the two parallel feed lines 5 and 6 , the two sub-streams arrive at a relatively low speed in the two of the feed lines 5 and 6 each closing Deflection sections 3 .

Die Strömungsgeschwindigkeit eines jeden gemäß den Pfeilen P ₄ und P ₅ umgelenkten Teilstroms verbleibt zunächst noch auf dem Wert der relativ geringen Anfangsgeschwindigkeit von beispielsweise 2 bis 2,5 m/sec.The flow speed of each partial flow deflected according to arrows P ₄ and P ₅ initially remains at the value of the relatively low initial speed of, for example, 2 to 2.5 m / sec.

Nach dem Eintritt des jeweiligen Teilstromes in den Beschleunigungs abschnitt 7 erfährt das strömende Medium jeweils infolge der konvergent gekrümmten Oberfläche der Wandung 9 ingesamt eine Beschleunigung derart, daß die anfängliche Strömungsgeschwindigkeit auf eine verhältnismäßig hohe Endgeschwindigkeit von beispielsweise 25 m/sec. gesteigert wird.After the entry of the respective partial flow into the acceleration section 7 , the flowing medium experiences an acceleration in each case as a result of the convergent curved surface of the wall 9 in such a way that the initial flow speed to a relatively high final speed of, for example, 25 m / sec. is increased.

Mit dieser hohen Endgeschwindigkeit erreicht der jeweilige Medium teilstrom nach dem Austritt aus der Austrittsöffnung 8, wie dies durch die Pfeile P ₆ und P ₇ in Fig. 1 angedeutet ist, den Auftreff bereich 10, in dem ein Prallbereich zur Zerstäubung des Mediums erzeugt wird.With this high final speed, the respective medium partial flow reaches after the exit from the outlet opening 8 , as indicated by the arrows P ₆ and P ₇ in Fig. 1, the impact area 10 , in which a baffle area for atomizing the medium is generated.

Der Durchmesser der Austrittsöffnungen 8 beträgt gemäß dem vorliegen den Ausführungsbeispiel etwa 15 mm. According to the present exemplary embodiment, the diameter of the outlet openings 8 is approximately 15 mm.

Eine wesentliche Funktion des Beschleunigungsabschnitts 7 der Umlenkabschnitte 3 besteht nun darin, daß der Stromlinienverlauf der jeweiligen Teilströme durch die bereits erläuterte Beschleunigung in der Weise beeinflußt wird, daß die Bahnlinien der in dem Strom enthaltenen Teilchen nicht mehr dem ursprünglichen Strom linienverlauf folgen, sondern vielmehr eine radiale Beschleunigungs komponente in Richtung zur Achse des jeweiligen Teilstroms erhalten.An essential function of the acceleration section 7 of the deflection sections 3 is that the streamline course of the respective partial streams is influenced by the acceleration already explained in such a way that the trajectory lines of the particles contained in the stream no longer follow the original streamline course, but rather one receive radial acceleration component in the direction of the axis of the respective partial flow.

Die entsprechenden Vorgänge bei dieser Beeinflussung des Stromlinien verlaufs werden anhand der Fig. 2 näher erläutert.The corresponding processes for influencing the streamline course are explained in more detail with reference to FIG. 2.

Diese zeigt eine Teilschnittansicht eines der Umlenk abschnitte 3, deren äußerer Mantel 16 den Innenraum 15 umgibt, in den der aus der Zuführleitung 5 bzw. 6 kommende Teilstrom mit der verhältnismäßig geringen Anfangsgeschwindigkeiten eingeleitet wird.This shows a partial sectional view of one of the deflecting sections 3 , the outer jacket 16 of which surrounds the interior 15 , into which the partial stream coming from the feed line 5 or 6 is introduced at the relatively low initial speeds.

Die Stromlinien des in Richtung zur Austrittsöffnung 8 hin verlaufen den strömenden Mediums, das beispielsweise aus einer Suspension von abrasiven Teilchen, wie z. B. Sandteilchen in einer Flüssigkeit, wie z. B. Wasser besteht, sind hierbei mit 12 bezeichnet.The streamlines of the towards the outlet opening 8 run the flowing medium, which for example consists of a suspension of abrasive particles, such as. B. sand particles in a liquid such. B. there is water, are designated by 12 .

Wenn nun dieser Mediumstrom in den Bereich zwischen der konvergent gekrümmten Wandung 8 des Beschleunigungsabschnitts 7 gelangt, erfährt der Strom dort eine radial gerichtete Einschnürung, die sich in der Weise auswirkt, daß die in dem strömenden Medium enthaltenen Teilchen aufgrund ihrer Masse eine zusätzliche radiale Beschleu nigungskomponente in Richtung zur Stromachse 14 erhalten.If this medium flow now comes into the area between the convergent curved wall 8 of the acceleration section 7 , the flow there undergoes a radially directed constriction, which has the effect that the particles contained in the flowing medium have an additional radial acceleration component due to their mass received in the direction of the current axis 14 .

Wie anhand der Fig. 2 dargestellt, folgen damit die Bahnlinien 13 der in dem Strom enthaltenen Teilchen nicht mehr dem ursprünglichen Stromlinienverlauf 12, sondern lösen sich praktisch von diesem und nehmen ihre Richtung in einen engeren radialen Bereich um die Stromachse 14 herum. As shown in FIG. 2, the path lines 13 of the particles contained in the stream no longer follow the original streamline course 12 , but practically detach from it and take their direction in a narrower radial area around the stream axis 14 .

Mit anderen Worten, die in dem Mediumstrom enthaltenen Teilchen werden beim Durchlaufen des Bereichs zwischen der Wandung 9 des Beschleunigungsabschnitts 7 davon abgehalten, sich der Oberfläche dieser Wandung 9 zu nähern, vielmehr werden die Teilchen von dieser Wandung weg bewegt, und treten, nachdem sie in ausreichendem Umfange beschleunigt sind, auf ihren eigenen Bahnlinien 13 durch die Austrittsöffnung 8 des Beschleunigungsabschnitts 7 hindurch in den Außenraum zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Umlenkabschnitten 3 gemäß Fig. 1 aus.In other words, the particles contained in the medium flow are prevented from approaching the surface of this wall 9 when passing through the area between the wall 9 of the acceleration section 7 , rather the particles are moved away from this wall and enter after they have entered are accelerated to a sufficient extent on their own path lines 13 through the outlet opening 8 of the acceleration section 7 into the outer space between the two opposite deflection sections 3 according to FIG. 1.

Infolgedessen haben die beschleunigte, abrasiven Teilchen praktisch keine Gelegenheit mehr, mit der Wandung 9 in Berührung zu gelangen, d. h., diese Teilchen prallen weder auf die Oberfläche der Wandung 9 auf noch strömen sie entlang dieser Oberfläche in Richtung zur Austrittsöffnung 8, wodurch gewährleistet ist, daß diese Wandung 9 im wesentlichen keinerlei Verschleißerscheinungen unterworfen ist. In dem größeren Querschnittsbereich beim Übergang des Innen raums 15 in den durch die Wandung 9 definierten Raum ist es noch nicht so kritisch, wenn irgendwelche Teilchen an dieser Wandung 9 entlang schaben, da dort die Strömungsgeschwindigkeit noch relativ klein ist und daher ein abrasiver Effekt praktisch vernachlässigt werden kann.As a result, the accelerated, abrasive particles have virtually no opportunity to come into contact with the wall 9 , ie these particles do not impinge on the surface of the wall 9 nor do they flow along this surface in the direction of the outlet opening 8 , which ensures that that this wall 9 is essentially not subject to any signs of wear. In the larger cross-sectional area at the transition of the interior space 15 into the space defined by the wall 9 , it is not yet so critical if any particles scrape along this wall 9 , since the flow velocity is still relatively small there and therefore an abrasive effect is practically neglected can be.

Die beiden beschleunigten Teilströme werden sodann nach dem Verlassen der Umlenkabschnitte durch deren zueinander orientierten Öffnungen 8 hindurch in Richtung auf den Auftreffbe reich 10 axial aufeinander zugeführt, in dem sodann ein Prallbe reich zur Zerstäubung des in den Teilströmen enthaltenden Mediums erzeugt wird.The two accelerated partial flows are then axially fed to each other after leaving the deflection sections through their mutually oriented openings 8 in the direction of the impingement area 10 , in which a Prallbe area is then generated for atomizing the medium contained in the partial flows.

In diesem Prallbereich bildet sich während des Zerstäubungsvorganges ein Sprühteller 11 aus (vergl. Fig. 2), der einen Umfangswinkel von 360° aufweist, wodurch der gesamte Raumbereich in der Umgebung der zueinander orientierten Austrittsöffnungen im wesentlichen gleichmäßig erfaßt werden kann.In this impact area, a spray plate 11 is formed during the atomization process (see FIG. 2), which has a circumferential angle of 360 °, as a result of which the entire spatial area in the vicinity of the outlet openings oriented towards one another can be detected essentially uniformly.

Im übrigen läßt sich der Durchmesser dieses Sprühtellers in einfacher Weise in Abhängigkeit von dem Druck und der Menge der aufeinander zugeführten Teilströme variieren.Otherwise, the diameter of this spray plate can be simplified Way depending on the pressure and the amount of each other supplied partial flows vary.

Mit Hilfe der in den beiden Zuführleitungen 5 und 6 angeordneten Regelventile 17 kann die räumliche Lage des Sprühtellers 11 im Bedarfsfalle nachjustiert werden, um hierdurch eine optimale Sprüh tellerlage zu erzielen.With the help of the control valves 17 arranged in the two supply lines 5 and 6 , the spatial position of the spray plate 11 can be readjusted if necessary, in order to thereby achieve an optimal spray plate position.

Darüber hinaus besteht noch die Möglichkeit, wie dies in den Zeichnungen im einzelnen nicht dargestellt ist, daß durch eine relative Vergrößerung oder Verkleinerung der beiden zueinander orientierten Austrittsöffnungen 8 erreicht werden kann, daß sich der Sprühteller 11 von einem im wesentlichen flachen Sprühteller mit einem Öffnungswinkel von 180° zu einem mehr oder weniger kegelig ausgebildeten Teller verändert werden kann.In addition, there is the possibility, as is not shown in the drawings in detail, that it can be achieved by a relative enlargement or reduction of the two mutually oriented outlet openings 8 that the spray plate 11 from a substantially flat spray plate with an opening angle of Can be changed 180 ° to a more or less conical plate.

Ferner lassen sich die Abstände zwischen den beiden Austritts öffnungen 8 im Bedarfsfalle durch die Anordnung entsprechender Vorsätze verändern, wodurch der Zerstäubungsvorgang ebenfalls in einer gewünschten Weise noch beeinflußt werden kann.Furthermore, the distances between the two outlet openings 8 can be changed if necessary by the arrangement of appropriate attachments, as a result of which the atomization process can also be influenced in a desired manner.

Claims

1. Device for atomizing liquids with the following features:
The device has at least two feed lines ( 5, 6 ) for liquid streams to be fed to one another, the feed lines ( 5, 6 ) being arranged in such a way that the liquid streams collide with one another in an impingement area ( 10 ) and in the mouth area of the feed lines ( 5, 6 ) have an acceleration section ( 7 ) for accelerating the currents to be supplied to one another, an outlet opening ( 8 ) being arranged at the output of the acceleration section ( 7 ) and the acceleration section ( 7 ) being provided with a wall ( 9 ) such that the Outlet ( 8 ) at the outlet of the acceleration section ( 7 ) has a smaller cross section than the cross section of the supply line ( 5, 6 ), characterized in that the wall ( 9 ) of the acceleration section ( 7 ) for influencing the course of the liquid flows from one to the other Outlet opening ( 8 ) converging, convexly curved towards the current axis ( 14 ) mmten surface consists of the fact that the abrasive particles contained in the liquid receive a radial acceleration component in the direction of the current axis ( 14 ) and in the high Fließge speed predominantly take a distance from the wall ( 9 ) of the acceleration section ( 7 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the speeds of the liquid flows leaving the outlet openings ( 8 ) are adjustable differently from one another.

3. Device according to claim 2, characterized in that at least one of the currents can be supplied in a pulsating manner.

4. Device according to the preceding claims, characterized in that in each case control valves ( 17 ) are arranged in the feed lines ( 5, 6 ).

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the outlet openings ( 8 ) have the same cross sections.

6. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the outlet openings ( 8 ) have different cross sections.

7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that the outlet openings ( 8 ) can have any geometric cross-sectional shapes.

8. Device according to the preceding claims, characterized in that the outlet openings ( 8 ) are oriented to one another in such a way that the flowing liquid flows in the impact area ( 10 ) axially collide with each other.

9. Device according to claims 1 to 7, characterized in that the outlet openings ( 8 ) are oriented to one another in such a way that the currents in the impingement area ( 10 ) collide at any predetermined angle.

10. Device according to the preceding claims, characterized in that directly to the feed line ( 5, 6 ) is followed by a deflection section ( 3 ) which includes the acceleration section ( 7 ) comprising the wall ( 9 ) and the outlet opening ( 8 ).

11. The device according to the preceding claims, characterized in that the mutual distance of the mutually oriented outlet openings ( 8 ) at the output of the acceleration section ( 7 ) can be changed by means of attachments.

12. The device according to the preceding claims, characterized in that a main line ( 4 ) is provided which branches into a plurality of feed lines ( 5, 6 ).

13. Use of the device according to claims 1 to 12, for atomizing powdery media.