DE821487C

DE821487C - Berieselungsduese

Info

Publication number: DE821487C
Application number: DEP1731A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Franz Schaub; Dr Heinrich Tramm
Original assignee: Ruhrchemie AG
Current assignee: Ruhrchemie AG
Priority date: 1948-06-07
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-11-19

Description

Berieselungsdüse Die Erfindung bezieht sich auf Berieselungsdüsen zur gleichmäßigen Verteilung von Flüssigkeiten auf eine bestimmte Oberfläche. Die erfindungsgemäßen Berieselungsdüsen sind besonders geeignet zur gleichmäßigen Beschickung von Füllkörperkolonnen, z. B. von Wasch-, Absorptions- und Destillationskolonnen. Sie können mit besonderem Vorteil bei Waschkolonnen zum Auswaschen bestimmter Bestandteile aus Gasen, z. B. zum Auswaschen von Kohlensäure oder Benzol aus Leuchtgas oder Kokereigas, zum Auswaschen von Ammoniak aus ammoniakhaltigen Gasgemischen oder zum Auswaschen bestimmter Bestandteile aus den gas- oder dampfförmigen Produkten der Hydrierung von Kohlenoxyd oder flüssigen oder festen kohlenstoffhaltigen Ausgangsstoffen verwandt werden. Ferner ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Berieselungsdüse zur Absorption von Stickoxyden in Wasser bei der Herstellung von Salpetersäure von Vorteil. Schließlich können auch die Berieselungsdüsen in Berieselungsanlagen für landwirtschaftliche Zwecke, z. B. von Rasen, Gemüse- oder Blumenbeeten angewandt werden.
Es ist bekannt, zur gleichmäßigen Verteilung von Flüssigkeiten auf Oberflächen Einrichtungen zu verwenden; bei denen die Flüssigkeit aus einer offenen Düse auf ein darunter befindliches Verteilungsblech gespritzt wird. Dieses Blech ist meistens tellerförmig ausgebildet, wobei der Teller eben oder auch leicht nach oben gewölbt, und zwar konkav sein kann. Der Verteilungsteller ist meistens mit mehreren konzentrischen Reihen von Bohrungen versehen, die eine möglichst gleichmäßige Verteilung der auftreffenden Flüssigkeit auf die Barunterliegende Fläche sichern sollen.
Die Fig. i und 2 zeigen die Ausbildung einer bekannten Berieselungsvorrichtung. Diese besteht aus einer im konischen Mantel i angeordneten offenen Düse 2, aus der die Flüssigkeit, z. B. Wasser, auf das leicht nach oben gewölbte Blech 3 gespritzt wird, das mit mehreren konzentrischen Reihen von Durchtrittsöffnungen 4 versehen ist.
Versuche haben gezeigt, daß die Verteilung der Flüssigkeit bei einer derartigen Berieselungsdüse mit Verteilungsteller weit von der gewünschten Gleichmäßigkeit entfernt .ist. In diesen Versuchen wurde eine Fläche mit einem Durchmesser von 3 m mit einer Flüssigkeitsmenge von 16 cbm je Stunde aus einer Düse mit einer lichten Weite von 40 mm, die mit drei konzentrischen Reihen von Durchtrittsöffnungen versehen war, berieselt. Die Länge der Düse betrug i2o mm, der Abstand des Verteilungstellers von der Düsenöffnung i 5o mm, das Gesamtgefälle bis zur berieselten Fläche 2,5 m. Die Flüssigkeit wurde in zahlreichen unter dem Verteilungsteller auf der zu berieselnden Fläche aufgestellten Töpfen aufgefangen und die in den einzelnen Töpfen aufgefangene Flüssigkeitsmenge gemessen. Es wurde festgestellt, daß die zu berieselnde Fläche insofern ungleichmäßig getroffen wird, als eine in der Mitte liegende Kreisfläche am stärksten, eine nach außen folgende. Ringfläche praktisch überhaupt nicht, die äußere Randzone wieder merklich, im Vergleich zur Mitte jedoch sehr gering berieselt wurde. Allgemein wurde nicht nur die sich unmittelbar unter dein Verteilungsteller befindliche Fläche mit einem Vielfachen an Flüssigkeit je Flächeneinheit beaufschlagt gegenüber den weiter nach außen liegenden Stellen, sondern es zeigte sich sogar, daß durch einen großen Teil der äußeren Lochreihen überhaupt keine Flüssigkeit austrat, weil offenbar an bestimmten Zonen des Verteilungstellers durch die hohe Flüssigkeitsgeschwindigkeit ein Sog entsteht. Die genauen Verhältnisse der Flüssigkeitsverteilung, wie sie die Versuche ergeben, sind aus der gestrichelten Kurve der Fig.3 zu ersehen, bei der die Beaufschlagung der Flächeneinheit in Abhängigkeit von dem Abstand von der Mitte des Verteilungstellers kurvenmäßig dargestellt wurde.
Die erfindungsgemäße Berieselungsdüse mit Verteilungsteller ist dadurch gekennzeichnet, daß an den Durchtrittsöffnungen des Verteilungstellers aus der Fläche herausragende Ablenkungsorgane angeordnet sind, deren Neigungswinkel zur Tellerfläche entsprechend der gewünschten Reichweite, für den Flüssigkeitsstrahl gewählt ist. Vorzugsweise sind die Ablenkungsorgane entgegen der Richtung des Flüssigkeitsstromes angeordnet.
Die. Fig.4 bis 8 zeigen verschiedene Ausführungsormen der Erfindung. In der Ausführungsform der Fig.4a und 4b sind die Durchtrittsöffnungen 4 für die Flüssigkeit mit Hilfe eines Dorns entgegen der Strömungsrichtung aufgebördelt. Die aufgebördelten Kanten 5 der Durchtrittsöffnungen bilden die Ablenkungsorgane für die Flüssigkeit. In den 'Fig. 5 a und 5 b sind gerade Schlitze 6 in den Verteilungsteller geschlagen, die reibeisenartig aufgebogen sind, wobei Ablenkungsorgane 7 entstehen. In den Fig. 6 a, 6 b und 6 c ist ein Verteilungsteller dargestellt, bei dem die Ablenkungsorgane 8 aus dem Tellerblech herausgestanzt und der Strömungsrichtung entgegen aufgebogen sind. Die Ablenkungsorgane können, wie aus den Fig.6a und 6b ersichtlich, dadurch gebildet werden, das winklige Schlitze in das Blech gestanzt und der Strömungsrichtung entgegen klappenartig aufgebogen werden. Man kann aber auch die Schlitze gekrümmt, beispielsweise halbkreisförmig, ausbilden, so daß an Stelle der in Fig. 6a und 6b dargestellten eckigen Klappen halbrunde Klappen nach Fig. 6 c entstehen.
Die Fig. 7 a und 7 b zeigen eine andere Ausführungsform des Verteilungstellers. Hier sind an den Durchtrittsöffnungen y des Verteilungstellers Winkel io z. B. durch Aufschweißen ausgesetzt, die die Ablenkungsorgane bilden. Diese Ausführungsform ist bei stärkeren Blechen zweckmäßig, bei denen ein Aufbördeln nur schwer möglich ist.
Die erfindungsgemäßen Verteilungsteller mit Ablenkungsorganen können auch durch Gießen hergestellt werden. Es ist weiterhin möglich, die Verteilungsteller statt aus Metallen, aus keramischen Massen oder künstlichen Preßmassen, z. B. Kunstharzen, in bekannter Weise zu formen.
Es wurde weiterhin gefunden, daß es zweckmäßig ist, daß der Neigungswinkel der Ablenkungsorgane zur Tellerfläche, der maßgebend die Austrittsrichtung des Teilstrahles aus den jeweiligen Öffnungen und damit die Reichweite des Teilstrahles bestimmt, von innen nach außen abnimmt, wie aus den Fig. 6 und 7 zu ersehen ist.
Man hat weiterhin gefunden, daß auch die Anordnung und die Ausbildung der Durchtrittsöffnungen von Bedeutung für die gleichmäßige. Verteilung der Flüssigkeit auf die zu berieselnde Fläche sind. Es ist zweckmäßig, die Durchmesser der Durchtrittsöffnungen von der Tellermitte nach dem Rande hin zunehmen zu lassen, wie besonders deutlich aus den Fig.6a arid 7a zu ersehen ist. Weiterhin ist es von Vorteil, die Durchtrittsöffnungen in Richtung des Austritts des Flüssigkeitsstrahles konisch zu erweitern, wie dies bei den Fig. 6 und 7 der Fall ist. Schließlich ist es zweckmäßig, die Durchtrittsöffnungen der einzelnen konzentrischen Öffnungsreihen versetzt gegeneinander anzubringen. Hierbei ist es zweckmäßig, die gegeneinander versetzten Öffnungen in den einzelnen konzentrischen Reihen derart anzubringen, daß in den einzelnen Kreissektoren, deren Breite durch die verschieden großen Öffnungen bedingt ist, sich jeweils nur eine Öffnung befindet. Diese Öffnung ist je nach der konzentrischen Reihe, zu der sie gehört, mehr oder weniger weit vom Kreismittelpunkt entfernt und zweckmäßig um so größer je weiter sie sich vom Kreismittelpunkt befindet.
Während bisher die Verteilerteller im allgemeinen eben oder nach oben gewölbt ausgebildet wurden, hat es sich erfindungsgemäß als zweckmäßig herausgestellt, den Verteilungsteller entweder eben auszubilden oder dem nach oben gewölbten an seinem Außenrand eine leichte Wölbung nach unten zu geben, wie aus der Figur 8 a ersichtlich ist.
Die Wirkung der erfindungsgemäßen Verteilungsdüse, unter den gleichen Verhältnissen, wie die bereits geschilderten Versuche, ist aus der ausgezogenen Kurve der Fig. 3 zu ersehen. Der Vergleich dieser Kurve mit der gestrichelten Kurve zeigt wie viel gleichmäßiger die Verteilung der Flüssigkeit bei Anwendung der erfindungsgemäßen Düse im Vergleich zu der bekannten ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Berieselungsdüse mit Verteilungsteller, insbesondere für Füllkörperkolonnen, dadurch gekennzeichnet, daß an den Durchtrittsöffnungen des Verteilungstellers aus der Tellerfläche, vorzugsweise dem Flüssigkeitsstrom entgegen, herausragende Ablenkungsorgane für die Flüssigkeit angeordnet sind, deren Neigungswinkel zur Tellerfläche entsprechend der gewünschten Reichweite für den Flüssigkeitsstrahl gewählt ist. z. Berieselungsdüse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen des Verteilungstellers entgegen der Stromrichtung aufgebördelt sind. 3. Berieselungsdüse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkungsorgane aus der Tellerfläche herausgestanzt und vorzugsweise klappenartig aufgebogen sind. Berieselungsdüse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an den Durchtrittsöffnungen des Verteilungstellers winkelförmige Ablenkungsorgane aufgesetzt, z. B. aufgeschweißt, sind. 5. Berieselungsdüse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der an den Durchtrittsöffnungen angebrachten Ablenkungsorgane von der Tellermitte nach dem Rande zu abnimmt. 6. Berieselungsdüse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Durchtrittsöffnungen im Verteilungsteller von der Tellermitte nach dem Rande hin zunimmt. Berieselungsdüse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen im Verteilungsteller in Richtung des Austritts des Flüssigkeitsstrahles konisch erweitert sind. B. Berieselungsdüse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen im Verteilungsteller in den einzelnen konzentrischen Öffnungsreihen versetzt gegeneinander angebracht sind. g. Berieselungsdüse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Randfläche des an sich nach oben gewölbten Verteilungstellers leicht nach unten gewölbt ist (Fig. 8a).