DE910638C

DE910638C - Swirl body for spray nozzles and process for its manufacture

Info

Publication number: DE910638C
Application number: DEW7790A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Ebert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-02-03
Filing date: 1952-02-03
Publication date: 1954-05-03

Description

Drallkörper für Zerstäuberdüsen und Verfahren zu seiner Herstellung Gegenstand der Erfindung ist eine Verbesserung an Zerstäuberdüsen, wie sie insbesondere für Feuerlöschstrahlrohre und Strahlrohre für Beregnungszwecke verwendet werden.Swirl body for atomizer nozzles and process for its manufacture The invention relates to an improvement in atomizer nozzles such as those in particular can be used for fire extinguishing nozzles and nozzles for irrigation purposes.

Es ist bereits bekannt, die Zerstäubung des austretenden Wassers oder einer anderen Betriebsflüssigkeit dadurch zu bewirken, daß der in Richtung der geometrischen Achse des Strahlrohres auftretenden Haup.tgeschwindigkeitskomponente (Meridiankomponente) des Strahles eineUmfangskomponente überlagert wird. Sobald ein derartiger Strahl die Zerstäuberdüse verläßt, wird er unter dem Einfluß der Fliehkraft in feinste Tropfen zerstäubt.It is already known the atomization of the exiting water or to cause another operating fluid that the in the direction of the geometric Axis of the jet pipe occurring main velocity component (meridian component) a circumferential component is superimposed on the beam. As soon as such a ray Leaving the atomizer nozzle, it becomes extremely fine under the influence of centrifugal force Drops atomized.

Bei bekannten Vorrichtungen zur Erzeugung der Umfangskomponente der Geschwindigkeit wird das Wasser durch tangential mündende Kanäle einem Hohlraum zugeführt, von wo aus es der Düsenmündung zuströmt. Es entsteht alsdann nm wesentlichen ein Potentialwirbel, also eine Bewegung, die in jedem Schnitt senkrecht zur geometrischen Strahlachse durch das bekannte Gesetz gekennzeichnet ist, daß das Produkt aus Umfangskomponente und Abstand von der Düsenachse konstant ist. Diese in großen Zügen gegebene Beschreibung des Bewegungszustandes des Wassers bedarf allerdings einer Einschränkung: Theoretisch müßte die Umfangskomponente in der geometrischen Achse des Strahles unendlich groß werden. Dieser extreme Wert tritt aber in Wirklichkeit nicht auf; es bildet sich vielmehr im Innern des Strahles ein Kern, der auch nicht annähernd dem theoretischen Gesetz für die reibungsfreie Flüssigkeit folgt. Als Folge hiervon zeigt die praktische Erfahrung, daß der Strahl als hohlkegelartiger Sprühstrahl austritt; die an sich angestrebte größflächige Verteilung ist also nicht erreicht. Die Ausflußziffer der Düse ist dementsprechend gering. Auch neigen die feinen tangentialen Kanäle derartiger Vorrichtungen zum Verstopfen.In known devices for generating the peripheral component of the Speed is the water through tangentially emptying channels into a cavity fed from where it flows to the nozzle orifice. It then arises essentially a potential vortex, i.e. a movement that is perpendicular to the geometric in each section Beam axis is characterized by the well-known law that the product of the circumferential component and the distance from the nozzle axis is constant. This description given in broad outline The state of motion of the water, however, requires a restriction: Theoretically the circumferential component in the geometric axis of the beam would have to be infinitely large will. In reality, however, this extreme value does not occur; it forms rather, a nucleus inside the beam which is not even close to the theoretical one Law for the frictionless fluid follows. As a result, the practical shows Experience that the Jet emerges as a hollow cone-like spray jet; the large-area distribution that is aimed at has not been achieved. The discharge figure the nozzle is accordingly small. Also tend the fine tangential channels such devices for clogging.

Es sind aber auch schon Drallkörper zum Einbau in Zerstäuberdüsen vorgeschf@gen worden, welche die Umfangskomponente der Geschwindigkeit in wesentlich zweckmäßigerer Art der Hauptgeschwindigkeitskomponente so überlagern, daß der ganze Strahl ähnlich wie ein fester Körper rotiert. Man spricht hier anschaulich von Festkörperrotation. Der Quotient aus der Umfangsgeschwindigkeit und dem Radius ist jetzt in jedem Schnitt senkrecht zur geometrischen Strahlachse konstant. Der Strahl zerstäubt im Vollkegel. Die hier beschriebenen Drallkörper besitzen Flügel,-die nach gemeinen Schraubenflächen (Wendelflächen) gestaltet sind. Sie lassen sich durch Fräsen aus dfm Vollen herstellen, aber auch beim Gießverfahren ungeteilt einformen: Die Steigung der Wendelfläche ist, wenn man in der geometrischen Mittelachse fortschreitet, konstant. Das bedingt nun den Nachteil, daß die ohne Umfangskomponente auf den Drallkörper treffende Betriebsflüssigkeit hier einen Eintrittsstoß erfährt. Die Folge ist ein Druckverlust der Betriebsflüssigkeit; die Ausflußziffer ist also gering.But there are also swirl bodies for installation in atomizer nozzles It has been proposed which the circumferential component of the speed is essential more appropriate type of the main velocity component superimpose so that the whole Ray rotates like a solid body. One speaks clearly of solid body rotation. The quotient of the peripheral speed and the radius is now in every cut constant perpendicular to the geometric beam axis. The jet atomizes in a full cone. The swirl bodies described here have wings, -the common helical surfaces (Helical surfaces) are designed. They can be produced from solid dfm by milling, but also with the casting process, one-piece molding: the slope of the helical surface is constant as one progresses along the geometric central axis. That requires now the disadvantage that the operating fluid impinging on the swirl body without a peripheral component experiences an entry thrust here. The result is a loss of pressure in the operating fluid; the discharge rate is therefore low.

Es wird nun erfindungsgemäß vorgeschlagen, Drallkörper nach allgemeinen Schraubenflächen mit einer in Strömungsrichtung degressiven Steigung auszubilden, und zwar derart, daß die allgemeine Schraubenfläche ganz oder nahezu mit unendlicher Steigung beginnt. Anders ausgedrückt beginnt also der erfindungsgemäße Drallkörper, wenn man in der Hauptströmungsrichtung fortschreitet, zunächst wie ein Gleichrichter mit einer drallfreien Führung der Betriebsflüssigkeit. Allmählich verringert der brallkörper seine Steigung auf endliche Werte. Die Betriebsflüssigkeit tritt dann schließlich im Zustand der Festkörperrotation aus dem Drallkörper aus. Auf diese Weise wird also der Eintrittsstoß vermieden; die Zerstäuberdüse besitzt, wie Versuche beweisen, eine hohe Ausflußziffer, die beinahe die Werte von guten Düsen ohne Drallkörper erreicht. Die zunächst umständlich erscheinende Form des neneq Drallkörpers läßt sich trotzdem einfach und billig herstellen. Als Ausgangskörper dient ein Kreuzblech mit vier oder einer beliebigen anderen Anzahl von Rippenflächen, die- zunächst parallel zur geometrischen Achse der Zerstäuberdüse liegen, also als Gleichrichter wirken. Alsdann wird die am Ausgang liegende Ecke einer jeden Rippenfläche nach einer Kegelfläche umgebogen, so daß dem größeren Abstand von der geometrischen Mittelachse des Drallkörpers auch die größere Winkelabweichung von der Mittelachsenrichtung zugeordnet ist. Es ist keineswegs notwendig den Drallkörper aus Blech im engeren Sinne herzustellen. In Frage kommen z. B. auch Kunststoffolien. Auch kann der Drallkörper° durch Gießen oder spanabhebend aus dem Vollen gefertigt werden, z. B. durch Kopierfräsen.It is now proposed according to the invention, swirl body according to general To design helical surfaces with a degressive slope in the direction of flow, in such a way that the general helical area is wholly or almost infinite Slope begins. In other words, the swirl body according to the invention begins if one proceeds in the main flow direction, at first like a rectifier with a swirl-free guidance of the operating fluid. Gradually the fire body its slope to finite values. The operating fluid then occurs finally in the state of solid rotation from the swirl body. To this Thus, the entry surge is avoided in a wise manner; the atomizer nozzle has, like experiments prove a high coefficient of discharge, which is almost the value of good nozzles without swirl bodies achieved. The initially cumbersome shape of the neneq swirl body leaves can still be produced easily and cheaply. A cross plate serves as the starting body with four or any other number of rib surfaces that - initially parallel to the geometric axis of the atomizer nozzle, so act as a rectifier. Then the corner of each rib surface at the exit becomes a conical surface bent so that the greater distance from the geometric center axis of the swirl body the greater angular deviation from the central axis direction is also assigned. It it is by no means necessary to make the swirl body from sheet metal in the narrower sense. Possible are e.g. B. also plastic films. The swirl body can also be ° by casting or machined from the solid, z. B. by copy milling.

Die Abbildungen zeigen ein Ausführungsbeispiel.The figures show an exemplary embodiment.

Abb. i stellt den Längsschnitt durch das Mundstück eines Feuerlöschstrahlrohres dar; Abb. a ist der in Abb, i mit A-B bezeichnete Schnitt.Fig. I shows the longitudinal section through the mouthpiece of a fire extinguishing lance; Fig. A is the section labeled AB in Fig, i.

Es bedeutet a den Düsenkopf des Strahlrohres, das nach. der Erfindung gestaltete Kreuzblech und c Stufenmundstücke, die in bekannter Weise die Strahlstärke zu verändern gestatten.It means a the nozzle head of the jet pipe that after. the invention designed cross plate and c stepped mouthpieces, which in a known way the radiation intensity allow to change.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Swirl body for atomizer nozzles, which from after Wings shaped like helical surfaces are made up, characterized by a degressive one Incline of the helical surfaces in such a way that the wings are completely or almost parallel to the axes Surfaces begin.

2. swirl body according to claim i, characterized in that the Wings end entirely or almost in a common helical surface.

3. Procedure for producing a swirl body according to claim 1 or 2, characterized in that that first a cross plate is produced with axially parallel wing surfaces, the ends of which are bent at the outlet of the swirl body.