DE7234447U

DE7234447U - Brenner fur Atomabsorptions Spektro meter

Info

Publication number: DE7234447U
Application number: DE7234447U
Authority: DE
Original assignee: Bodenseewerk Perkin Elmer and Co GmbH
Current assignee: PE Manufacturing GmbH
Publication date: 1973-02-08

Description

Brenner für Atomabsorptions-Spektrometer

Die rieuerun^ betrifft einen Brenner für Atomabsorptions-Spektrometer, bei welchem ein Brenngas mit Luft gemischt und ein Probenflüssigkeitsnebel in das Brenngas-Luft-Gemisch eingesprüht wird.

Bei Brennern dieser Art kommt es darauf an, einmal das
Brenngas, z.B. Acetylen, und die Luft sauber zu mischen
und zum anderen die Probenflüssigkeit in einem möglichst feinen üebel möglichst gleichmäßig verteilt mit dem Brenngas-Luft-Gemisch zu mischen. Bei bekannten Brennern treten Brenngas-Luft-Gemisch und die zerstäubte Probe von einer Endkappe parallel strömend in eine Mischkammer. In dieser riischkamiaer erfolgt durch Ilischflügel eine Vermischung. Diese liischflügel stellen einen unerwünschten Aufwand dar. Es hat sich weiter gezeigt, daß ein relativ großer Teil der Probentröpfchen an diesen Kischflügein hängenbleibt und
später durch eine Drainleitung abfließt. Dieser Teil der Probe geht somit für die Kessung verloren.

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.bs ist eine Brenneranordnung für Atomabsorptions-Spektrometer bekennt, hex weicner vor eier Zerstäubung dei· Probe Brenngas und Luft gemischt werden. Brenngas und Luft werden in einem T-förmigen Rohrstück zusammengeführt, wobei die Brenngas- und die Luftströmungen gleichachsig gegeneinander gerichtet sind und quer zu dieser Richtung eine Leitung zu einem Zerstäuber abzweigt. In dem Zerstäuber sind die Strömungsrichtungen von Brenngas-Luft-Gemisch und zerstäubtem Probennebel gleichgerichtet. Eine Mischkammer enthält einen Krümmer, derart, daß schwere Tropfen aufgefangen werden und in eine Probenflüssigkeitskammer zurückfließen (DT-PS 679 4-52).

Es ist ein Brenner für Heizzwecke bekannt, bei welchem ein Luftzuführrohr in cintüi Brennerkopf übergeht= Eine Brenngasleitung ragt in dieses Luftzufuhrrohr hinein und führt Brenngas in den Luftstrom, und zwar derart, daß die Strömungsrichtung des aus der Brenngasleitung austretenden Brenngases der Strömungsrichtung der zufließenden LuTt entgegengerichtet ist. Hierdurch wird eine gute Vermischung des Brenngases und der Luft erreicht (DT-PS 353 667). Es handelt sich dabei um einen Brenner für Heizzwecke und die Zufuhr des Brenngases in den Luftstrom, also nicht um das Problem der Einleitung eines Probenflüssigkeitsnebels in ein Brenngas-Luft-Gemisch.

Es ist weiterhin ein Zerstäuber für Schweröle bekannt, bei welche·¹ eine quer in den Luftkanal gerichtete Öldüse in einer Einschnürung des Luftkanals liegt (DT-PS 246 619). Auch dort handelt es sich um die Zerstäubung von Brennstoff in einem Luftstrom.

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bei welchem ein PiObeiiriussigkeitsiieuel längs einer Sehne in eine Mischkammer von kreisförmigem Querschnitt eintritt. Dadurch wird ein Auftreffen von Luft und Probenflüssigkeitströpfchen auf die Innenwandung der Mischkammer und eine Verwirbelung des Probenflüssigkeitsnebels in der Mischkammer erreicht. Die dann nicht von der Luft zum Brenner mitgerissenen Tröpfchen fließen durch eine Sammelleitung ab (US-PS 3 531 203).

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit einfachen Mitteln aufgebauten Brenner für Atomabsorptions-Spektrometer zu schaffen, bei welchem eine einwandfreie Mischung von Brenngas und Luft und eine Mischung des Brenngas-Luft-Gemisches mit dem Probenflüssigkeitsnebel gewährleistet ist.

Der Brenner nach der Neuerung ist gekennzeichnet durch die Kombination der nachstehenden Merkmale:

(a) eine gekrümmte, rohrförmige Mischkanmer,

(b) eine Endkappe, welche die Mischkammer an dem~einlaßseitigen Ende abschließt und gleichachsig gegeneinandergerichtete Zufuhrkanäle für Luft und Brenngar und einen quer dazu und in Längsrichtung des Mischkammerendes verlaufenden Austrittskanal für das gebildete Brenngas-Luft-Gemisch enthält,

(c) einen Zerstäuber zum Einsprühen des Probenflüssigkeitsnebels der in der Seitenwandung der Mischkammer angeordnet ist, so daß der Probenflüssigkeitsnebel quer zur Strömungsrichtung des Brennstoff-Luft-Gemisches eingesprüht wird.

In der Endkappe erfolgt eine innige Vermischung von Luft und Brennsap durch das GoF.eneinanderströmen der beiden Gasströme. Das so verwirbelte Gemisch tritt dann in Längsrichtung des MischkammerendeiS in die Mischkammer ein. In einer Seitenwandung der Mischkammer ist der Zerstäuber angeordnet. Durch diesen Zerstäuber wird der Probennebel quer zur Strömungsrichtung des Brenngas-Luft-Gemdsches eingesprüht. Das ergibt eine innige Vermischung von Probenflüssigkeitsnebel und Brenng^s-Luft-Gemisch, wobei der Probenflüssigkeitsnebel von dem Brenngas-Luft-Gomisch mitgerissen wird. Zu große Probentröpfchen prallen auf die gegenüberliegende Kischkammerwandung und werden durch den Aufprall nochmals zerkleinert, in die Strömung zurückgeworfen und mitgerissen. Ss ergibt sich damit eine gute Ausnutzung der eingesprühten Probenflüssigkeit= Durch ^ie gekrümmte Form der Kischkammer wird eine bessere Gesamtströmung eier Gase erhalten, wodurch mehr Substanz in die Flamme gelangt.

Versuche haben gezeigt, daß der neuerungsgemäße Brenner bei geringerem Aufwand minceebens gleichwertige Ergebnisse hinsichtlich der Ausnutzung der Probenflüssigkeit und der Gleichmäßigkeit der Verteilung des Probennebels in den Brenngas-Luft-Gemisch zeigt wie vorbekannte Brenner für Atomabsorptions-Spetfcrometer.

Vorteilhafterweise ist der Zerstäuber in der liähe des einlaßseitigen Endes der Mischkammer aa.:" der Oberseite derselben angeordnet. In der Endkappe kann in Verlängerung der unteren Wandung der Mischkammer eine Drainbohrung vorgesehen sein. Die Mischkammer kann aus Aluminium-Guß hergestellt und die Mischkammerwandung mit einer Beschichtung aus säure- und laugenfestem Kunststoff versehen sein. Bei vorbekannten Brennern besteht die Mischkammer aus Chromstahl.

Die Neuerun'- ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter· Bezugnahme ar. ι die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert :

ic· 1 sc-igt einen Längsschnitt durch einen neuerungsgemäßen 3renner

ij·. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Endkappe längs Linie 2-2 von Fig. Ί.

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Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt ähnlich Fig. 1 und veranschaulicht die StrönungsTOrhältnisse.

Fig. 4 zeigt ein mit einem vorbekannten Brenner erhaltenes Signal.

Fig. 3 zeigt zum Vergleich ein unter sonst gleichen Bedingungen nit einen neuerungsgemäßen Brenner erhaltenes Signal.

In Fig. 1 ist mit 10 eine Mischkammer bezeichnet. Diese Mischkammer wird von einem gekrümmten Rohrstück gebildet, welches um einen stumpfen V/inkel gekrümmt ist, wobei das auslaßseiti-,e Snde 12 sich etwas verengt und im wesentlichen senkrecht vorläuft. Die rohrförinipe Mischkammer ist aus Aluminium-Guß herrcstellt und die I-iischkammerwandung ist mit einer Beschichtung 14 aus einem säure- und laugenfesten Kunststoff versehen. An den: unteren, einlaßseitigen Ende ist die Mischkammer durch eine endkappe 16 abgeschlossen. In der Endkappe ist in der V .rläii'-erun - der unteren Wandung der Mischkammer 10 eine Drainoo:;rur. 1o vor rc sehen.

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In der Endkappe ist weiterhin, wie aus Fig. 2 am besten ersichtlich ist, 3in Brenngas-Zufuhrkanal 20 und ein Luftzufuhrkanal 22 vorgesehen. Die beiden Kanäle laufen gleichachsig von entgegengesetzten Seiten aufeinander zu. Senkrecht zu den beiden Kanälen geht ein Austrittskanal 24- ab, welcher (vergl. Fig. 1) in Längsrichtung des Mischkammerendes verläuft. Wie in Fig. 2 angedeutet ist, erfolgt beim Aufeinandertreffen der gegeneinandergerichteten Brenngas- und Luftströme eine starke Verwirbelung der Gase und eine innige Vermischung, so daß ein weitgehend homogenes Brenngas-Luft-Gemisch durch den Austrittskanal 24- in die Mischkammer 10 eintritt. In der Nähe des einlaßseitigen Endes der Mischkammer 10 ist auf der Oberseite derselben, also auf der Innenseite der Krümmung ein Zerstäuber 26 angeordnet, der einen Probenflüssigkeitsnebel quer zu der Strömungsrichtung des Brennstoff-Luft-Gemisches in die Mischkammer und in den Brennstoff-Luft-Gemischstrom einsprühtν Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, erfolgt dabei eine innige Vermischung des Probenflüssigkeitsnebels mit dem Brenngas-Luft-Gemisch. Größere Probentröpfchen treffen auf die dem Zerstäuber gegenüberliegende Wandung 28 (Fig. 3),werden dabei beim Aufprall nochmals zerkleinert und zum größten Teil von der Strömung mitgerissen. Übrigbleibende Tröpfchen fliessen durch den Drainkanal 18 ab. Mit J>0 ist ein Sicherheitsventil bezeichnet, welches als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet ist und den Ausgleich eines sich im Brenner eventuell bildenden Überdrucks ermöglicht.

Die Fig. 4- und 5 veranschaulichen das durch die neuerungsgemäße Konstruktion Erreichte. Es wird durch die Neuerung

ein höheres Signal eraaicht als mit einem Brenner vorbekannter Art, d.h., es erfolgt eine schnelßre und gleichmäßigere Vermischung des eingesprühten Probenflüssigke/.tsnebels mit dem Brenngas-Luft-Gemisch.

Claims

Schutzansprüche

1. Brenner für Atomabsorptiont-Spektrometer, bei welchem ein Brenngas mit Luft gemischt und ein Probenflüssigkeitsnebel in das Brenngas-Luft-Gemisch eingesprüht wird, gekennzeichnet durch die Kombination der nachstehenden Merkmale:

(a) eine gekrümmte, rohrförmige Mischkammer (10),

(b) eine Endkappe (16), welche die Mischkammer (10) an dem einlaßseitigen Ende abschließt und gleichachsig gegeneinandergerichtete Zufuhrkanäle (22_V 20) für Luft und Brenngas und einen quer dazu/Τη Längsrichtung des /und Mischkamjierendes verlaufenden Austrittskanal (2A-) für das gebildete Brenngas-Luft-Gemisch enthält,

(c) einen Zerstäuber (26) zum Einsprühen des Protenflüssigkeitsnebels der in der Seitenwandung der Mischkammer (10) angeordnet ist, so daß der Probenflüssigkeitsnebel quer zur Strömungsrichtung des Brennstoff-Luft-Gemisches eingesprüht wird.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Mischkammer (10) um einen stumpfen Winkel gekrümmt ist, wobei das auslaßseitige Ende (12) sich etwas verengt und im wesentlichen senkrecht verläuft.

3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerstäuber (26) in der Nähe des einlaßseitigen Endes der Mischkammer (10) auf der Oberseite derselben angeordnet ist.

M-. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in
der Endkappe (16) in Verlängerung der unteren Wandung der Mischkammer (10) eine DrainbohJ-ung (1S) vorresehen ist.

5. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hisdkammer (10) aus Aluminium-Guß hergestellt und die Mischkammerwandung mit einer Besch-ichtung aus säure- und laugenfestem Kunststoff versehen ist.