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Verfahren und Vorrichtung zur Zerstäubungstrocknung Die Erfindung
will durch Zerstäuben einer konzentrierten Lösung -oder einer Schmelze Trockenstoffe,
beispielsweise Kunstdünger, in körniger Form herstellen.
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Die Zerstäubung von Flüssigkeiten und die Zerstäubungstrocknung sind
an und für sich bekannt. Wenn es sich um reine Flüssigkeiten oder etwa sehr dünne
klare Lösungen handelt, verwendet man vielfach Düsen zur Zerstäubung derselben.
Die Zerstäubungsdüsen sind verhältnismäßig idein und besitzen in der Regel ein kegeliges
Mundstück mit einem schraubenförmig gestalteten Einsatz. Die zu zerstäubende Flüssigkeit
wird mit einem erheblichen Druck durch die Düse hindurchgepreßt und mittels des
schraubenförmigen Einsatzes in drehende Bewegung versetzt. Derartige Hilfsmittel
sind jedoch wegen ihrer großen Verstopfungsgefahr für stark konzentrierte Lösungen
oder konzentrierte Suspensionen oder Schmelzen völlig unbrauchbar. Da es sich auch
bei der Erfindung um solches Zerstäubungsgut handelt, läßt sich die vorliegende
Aufgabe nicht mittels Düsen lösen. Die enge Mündungsöffnung würde sich immer wieder
verstopfen, und ein ordnungsmäßiger Betrieb ist nicht möglich.
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Für durch Düsen nicht einwandfrei zerstäubbares Gut hat man umlaufende
Scheiben oder umlaufende Behälter vorgeschlagen, von denen oder aus denen das Gut
ab- oder her. ausgeschleudert werden soll. Man bedient sich also der Fliedlira£t,
um die Auflösung des Gutes in einen Tropfenschleier zn erzielen. Diese llilfsmittel
sind einerseits nicht geeignet, eine wirklich feine Auflösung des Gutes herbeizuführen,
und anderseits sind derartigle, sehr rasch umlaufende Teile mit immerhin beachtlichen
Abmessungen sehr unerwünschte technische Hilfsmittel. Wenn ganze Scheiben und Behälter
mit den hier notwendigen hohen Geschwindigkeiten gedreht werden, so bedürfen sie
mindestens einer sehr sorgfältigen Pflege und Wartung, können abler trotzdem gelegentlich
noch der Beschädigung oder detn Zerlçnall verfallen, zumal ihr Verschleiß ein sehr
hoher ist.
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Es ist ferner vorgeschlagen worden, das zu zerstäubende Gut mittels
eines Schraubenpropellers einer Öffnung zuzubringen, durch welche es mittels eines
Luftstromes hinausgeblasen wird. Dabei hat man eine enge Ringöffnung gewählt, die
bei dieser älteren Vorrichtung nicht in der Lage ist, unter der offensichtlich nur
die Suspension aufrechterhaltenden Wirkung des Propellers das Gut in Schleierfonn
abzuliefern. Die £eine Verteilung des Gutes wird vielmehr erst durch den zu Hilfe
genommenen Luftstrom herbeigeführt.
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Demgegenüber arbeitet die Erfindung mit einem feststehenden Behälter
von einfacher zylindrischer Form und einer im Vergleich zu Düsen usw. erheblichen
Größe. Der Behälter besitzt einen einfachen Boden und in diesem eine zweckmäßig
düsenartig geformte Mittelöffnung. Über letzterer befindet sich
eine
Rührwelle, die mit schraubenförmigen oder/und geraden Rührarmen versehen ist.
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Die Rührarm versetzen das Gut in eine drehende Bewegung von -hoher
Geschwindigkeit Die in dieser Weise stark beschleu nigte Flüssigkeit strömt unter
einem gewissen günstigsten hydrostatischen Druck, der sich erfindungsgemäß regeln
läßt, aus und löst sich beim Austritt aus der Mittelöffnung in den gewünschten Tropfenschleier
auf.
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Die Erfindung hat ein neues Arbeitsverfahren geschaffen, welches
sich dadurch kennzeichnet, daß die Lösung oder Schmelze innerhalb eines feststehenden
Behälters mit einer zweckmäßig düsenartigen mittleren Bodenöffnung durch umlaufende
Rührarm in drehende Bewegung von hoher Geschwindigkeit versetzt wird. Bei diesem
Verfahren soll erfindungsgemäß ein günstigster hydrostatischer Druck angewendet
und entweder durch Regelung der flüssigkeitssäule im Behälter oder aber durch Aufwärts-
oder Abwärtswirkung umlaufender schräger oder propellerartiger Rührarme eingestellt
werden.
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Die neue Vorrichtung kennzeichnet sich in erster Linie durch die Hilfsmittel
zur starken tangentialen Beschleunigung des Gutes innerhalb eines verhältnismäßig
großen Behälters zusammen mit einer verhältnismäßig großen Austrittsöffnung in der
Mitte des einfachen Behälterbodens.
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Der Erfindungsgegenstand ermöglicht es, stark konzentrierte Lösungen
und Suspensionen sowie Schmelzen einwandfrei und in erreichbar betriebssicherster
Weise zu zerstäuben. Weder innerhalb des Behälters noch in der düsenartigen Mittelöffnung
des Behälterbodens können normalerweise Verstopfungen eintreten. Zugleich ist die
Zerstäubungswirkung die gewünschte. Eine überlegene Einfachheit gegenüber den bisher
für solche Stoffe benutzten Hilfsmitteln, geringere Anschaffungs- und Betriebskosten,
große Unempfindlichkeit und geringer Verschleiß und die Entbehrlichkeit einer sorgfältigen
Pflege und Wartung zeichnen den Erfindungsgegenstand aus. Schließlich hat sich gezeigt,
daß auch die Mengenleistung bei dem neuen Verfahren im Verhältnis zur Größe der
Vorrichtung eine sehr erhebliche ist.
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Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß Erfindung ist auf
der Zeichnung dargestellt.
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Eine beispielsweise durch Kegelrad- und Riemenantrieb in rasche Drehung
versetzte Welle 1, die erfindungsgemäß zweckmäßig hohl ausgeführt wird, ragt von
oben her in den Behälter 2 hinein, der zur Aufnahme der zu zerstäubenden Schmelze
0. dgl. dient.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, besitzt der Behälter 2 einen
einfachen geraden Boden, in dessen Mitte sich eine vorteilhaft düsenartig geformte
und vrhältnismäßig weite Öffnung 3 befindet.
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Oberhalb der Bodenmittelöffnung 3 endet die Rührwelle I, und diese
ist mit schrägen oder schraubenförmigen Rührarmen 4 sowie beim gezeichnenten Beispiel
mit einem geraden Rührarm 5 ausgerüstet. Ferner kann der Behälter 2 gegebenenfalls
mit einem Dampfmantel 6 versehen sein, der dazu dient, das Gut, bei dem es erforderlich
ist, auf einer bestimmten Temperatur zu erhalten, um eine Vergrößerung der Zähflüssigkeit
desselben über das zuverlässige Maß hinaus zu verhindern.
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Die geraden Rührarme und die Propellerarme können auf je für sich
drehbaren Wellen befestigt sein. Der für die Ausübung des Verfahrens erforderliche
oder günstigste hydrostatische Druck wird im allgemeinen durch Einstellung der Flüssigkeitshöhe
im Behälter 2 geregelt. Zusätzlich hierzu kann man erfindungsgemäß aber auch mittels
der Propellerarme einen abwärts oder aufwärts gerichteten Druck auf die aufgespeicherte
Beschickung ausüben.
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Die Ausführung der Rührwelle I als Hohlwelle schlägt die Erfindung
deshalb vor, weil es beispielsweise denkbar ist, daß unvorhergesehenerweise die
Heizwirkung des Dampfmantels 6 ausbleibt und das Gut sich dann so verdickt, daß
hierdurch eine Verlegung der Düse 3 eintritt. In diesem Falle sorgt man zunächst
für die Wiederherbeiführung der nötigen Wärmemenge an Heizmantel 6 und stößt dann
einfach mittels einer durch die hohle Welle 1 hindurchgeführte Stange die Mündung
3 wieder frei.
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Außer in solchen Ausnahmefällen, die mit der Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes
nichts zu tun haben, kommt jedoch eine Störung des Zerstäubungsschleiers oder etwa
eine Verstopfung der Bodenöffnung praktisch nicht in Betracht. Die Betriebssicherheit
ist vielmehr die erreichbar größte.
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PANTENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Trokkenstoffen,
beispielsweise von Kunstdünger in körniger Form durch Zerstäuben einer konzentrierten
Lösung oder einer Schmelze, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung oder Schmelze
innerhalb eines feststehenden Behälters, der mit einer mittleren, zweckmäßig düsenartig
geformten Bodenöffnung versehen ist, durch um laufende Rührarm in eine drehende
Rewegung von hoher Geschwindigkeit versetzt wird.