EP0405311B1 - Process for producing one gas from a flow of gases and apparatus therefor - Google Patents

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EP0405311B1
EP0405311B1 EP90111617A EP90111617A EP0405311B1 EP 0405311 B1 EP0405311 B1 EP 0405311B1 EP 90111617 A EP90111617 A EP 90111617A EP 90111617 A EP90111617 A EP 90111617A EP 0405311 B1 EP0405311 B1 EP 0405311B1
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EP
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carrier gas
liquid
gas stream
characterised
nozzle
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Siegfried Schilling
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Sintermetallwerk Krebsoege GmbH
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Sintermetallwerk Krebsoege GmbH
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    • F23K5/00Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
    • F23K5/02Liquid fuel
    • F23K5/14Details thereof
    • F23K5/22Vaporising devices

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines in einem Trägergas förderbaren Flüssigkeitsnebels entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a method for producing a recoverable in a carrier gas liquid mist according to the preamble of claim 1.
  • Die Zerstäubung oder Verneblung einer Flüssigkeit in ein Trägergas bereitet insbesondere dann Schwierigkeiten, wenn relativ kleine Massenströme von weniger als zwei Kilogramm je Stunden mit einem hohen Feinheitsgrad (Tropfendurchmesser kleiner als 100 µm) zerstäubt werden sollen, dh kleinste Flüssigkeitströpfchen erzeugt werden müssen. The atomization or nebulization of a liquid in a carrier gas is particularly difficult when relatively small mass flow rates of less than two kilograms per hour with a high degree of fineness to be atomized (droplet diameter of less than 100 microns as a), ie smallest liquid droplets need to be generated. Bei der Zerstäubung mit Hilfe von Düsen unter hoher Druckbeaufschlagung der zu zerstäubenden Flüssigkeit sind hierbei natürliche Grenzen hinsichtlich der erreichbaren Tropfenfeinheit gesetzt, da die erforderliche Flüssigkeitsgeschwindigkeit mit äußerst kleinen Strömungsquerschnitten der Düse erzeugt werden muß. In the atomization by means of nozzles under a high pressure of the liquid to be atomized this natural limit in terms of the achievable fineness drops because the required fluid velocity must be produced with extremely small flow cross-sections of the nozzle. So liegen in einer Reihe von Einsatzfällen die geometrischen Querabmessungen bei Massenströmen im Bereich von zwei Kilogramm/Stunde bei 0,1 bis 0,3 mm, was in der Praxis zu Verstopfungen und damit zu nicht reproduzierbaren Zerstäubungsgraden führt. So lie in a number of applications, the geometric cross-sectional dimensions at mass flow rates in the range of two kilograms / hour at 0.1 to 0.3 mm, which in practice leads to blockages and thus to non-reproducible Zerstäubungsgraden. Weiterhin läßt sich hier nicht vermeiden, daß an der Düse selbst durch ein ungenügendes Abreißen des Flüssigkeitsstromes sich immer wieder größere Tropfen bilden, die in der nachgeschalteten Verwendung des erzeugten Nebels sich nachteilig auswirken. Further, here, it is unavoidable that repeatedly to form the nozzle itself by an insufficient tearing off of the liquid flow larger droplets which have an adverse effect in the subsequent use of the generated mist itself. So beispielsweise bei der Zerstäubung von Heizöl, wo gerade die im Tropfenkollektiv enthaltenen größeren Tropfen die bekannten Probleme der Bildung von Randnebelfeldern im Bereich der Flammenwurzel und damit eine ungenügende Verbrennung bei relativ langen Flammen bewirken. For example, during the atomization of fuel oil, which is precisely the larger droplets contained in the drop collective cause the familiar problems of the formation of marginal fog banks in the flame root and thus insufficient combustion at relatively long flames. Ein weiterer Nachteil der bekannten Zerstäubungsverfahren mit Hilfe von Düsen besteht darin, daß selbst beim Einsatz hochfester Materialien Kavitationserscheinungen im Bereich der Düsenmündung auftreten, die nach entsprechender Betriebszeit zu einer Verschlechterung des Zerstäubungsergebnisses führen. Another disadvantage of the known sputtering process by means of nozzles is that even high-strength materials when using cavitation phenomena occur in the region of the nozzle mouth, which lead to respective operating time to deterioration of Zerstäubungsergebnisses. Dies tritt umso eher ein, je höher der Zerstäubungsgrad und damit verbunden je höher der auf die Flüssigkeit auszuübende Vordruck ist. This occurs the more likely, the higher is the degree of atomization and, associated with the higher the exerted on the liquid form is.
  • Zur Beseitigung dieser Nachteile sind Zerstäubungs-Nebel-Einrichtungen bekannt, die zur Zerstäubung einer Flüssigkeit mit einem Treibgas, insbesondere Luft, betrieben werden. To eliminate these disadvantages are atomized mist-devices which are operated for atomizing a liquid with a propellent gas, in particular air known. So z. For example. B. Öl-Nebelgeräte für die Lagerschmierung oder Druckluft-Ölzerstäuber für Heizölbrenner im Haushaltsbereich oder Wasserdampf-Druckzerstäuber im Industriebereich. B. Oil-mist device for bearing lubrication or pneumatic Oil atomiser for oil burners in the domestic sector or steam pressure pulverizer for industrial use. Bei diesen Einrichtungen wird die zu zerstäubende Flüssigkeit, beispielsweise das Heizöl, mit Druckluft oder Wasserdampf in einer Injektordüse oder angekrümmten Leitflächen zerstäubt. In these devices the liquid to be atomized, such as heating oil, is atomized by compressed air or steam in an injector or raised curved guide surfaces. Hiermit lassen sich zwar gute Zerstäubungsgrade bei kleinen Durchsätzen erzielen. This can indeed be good Zerstäubungsgrade at low flow rates achieved. Nachteilig ist jedoch der Geräteaufwand zur Erzeugung der Druckluft, z. However, the amount of equipment is a disadvantage for the generation of compressed air for. B. bei den Druckluftzerstäubern. As in the Druckluftzerstäubern. Für die erforderlichen Luftdrücke von 0,6 bis 1,2 Bar und Volumenströme von 600 bis 1200 dm³/h können nur Kompressoren eingesetzt werden, da mit Gebläsen diese Druckerhöhungen technisch nicht zu realisieren sind. / H only compressors can be used for the required air pressure of 0.6 to 1.2 bar and flow rates from 600 to 1200 dm³ because with fans this pressure increases are technically impossible to achieve.
  • Aus US-A-4,271,100 ist es bekannt, eine zu verbrennende Flüssigkeit in einen Trägergasstrom hinein über einen Ultraschallzerstäuber zu zerstäuben. From US-A-4,271,100 it is known to atomize a liquid to be burned in a carrier gas stream into via an ultrasonic nebulizer. Abgesehen davon, daß mit einem derartigen Ultraschallzerstäuber die beispielsweise für Verbrennungsvorgänge erforderlichen Flüssigkeitsmengen sich nicht zerstäuben lassen, wird auch mit einem derartigen Zerstäuber, wie mit einer Zerstäuberdüse, in den Trägergasstrom ein Tröpfenkollektiv eingebracht, das Tröpfchen mit unterschiedlicher Größe aufweist. Apart from the fact that with such an ultrasonic atomizer which required, for example, combustion processes quantities of liquid can not be atomized is introduced with such a sprayer, such as with a spray nozzle, into the carrier gas stream Tröpfenkollektiv having droplets of different sizes. Um nur die feinen Tröpfchen der Verbrennung zuzuführen, wird bei dem vorbekannten Verfahren der das Tröpfchenkollektiv enthaltende Trägergasstrom umgelenkt und die sich infolge der Umlenkung abscheidenden gröberen Tröpfchen als Kondensat gesammelt, abgezogen und erneut der Zerstäubereinrichtung zugeführt. In order to feed only the fine droplets of the combustion, is deflected in the previously known method the carrier gas stream containing the droplet joint and being deposited as a result of deflection of the coarser droplets as condensate collected, removed and re-fed to the atomizer. Die für diesen Flüssigkeitsanteil aufgewandte Zerstäuberenergie stellt eine Verlustenergie dar. The time devoted to these liquid content Zerstäuberenergie represents a loss of energy.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung eines in einem Trägergasstrom förderbaren Flüssigkeitsnebels zu schaffen, bei dem sichergestellt ist, daß nur kleinste Tröpfen bis zu einer in der Größe begrenzten Tröpfchengröße vom Trägergasstrom erfaßt werden. The invention has for its object to provide a method for producing a recoverable in a carrier gas stream liquid mist, in which it is ensured that only the smallest droplets will be up to a limited in the size of droplet size detected by the carrier gas stream.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den im Kennzeichnugsteil des Anspruchs 1 angegebenen Verfahrensmerkmalen gelöst. This object is achieved according to the invention with the features defined in claim 1. A method Kennzeichnugsteil of characteristics. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß auch bei einer Zerstäubung mittels einer herkömmlichen Zerstäuberdüse, die ein Tropfenkollektiv mit großen Unterschieden im Tropfendurchmesser erzeugt, alle für den betreffenden Verwendungszweck zu großen Tropfen ausgeschieden werden, das Tropfenkollektiv also "klassiert" wird. This method has the advantage that, the drop collective is thus "classified" even with a sputtering means of a conventional spray nozzle which produces a collection of droplets with large differences in the drop diameter, all are excreted for the particular engine application to large droplets. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß über den Trägergasdurchsatz auch das Mischungsverhältnis zwischen Trägergas und Nebel selbsttätig reguliert werden kann, da bei gegebenen Strömungsquerschnitten die auf die feinsten Tröpfchen durch das Trägergas einwirkenden Schleppkräfte abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases sind. Another advantage of this method is that also the mixing ratio between carrier gas and mist can be automatically regulated by the carrier gas flow rate, as the finest droplets applied by the carrier gas entraining forces depend at given flow cross-sections of the flow rate of the carrier gas. Bei konstantem Flüssigkeitsdurchsatz und geringer Trägergasgeschwindigkeit werden nur die feinsten Tröpfchen im Umlenkungsbereich mitgenommen, während die größeren Tröpfchen ausgeschieden werden. At a constant liquid throughput and low carrier gas velocity only the finest droplets are entrained in the deflection region, while the larger droplets are excreted. Bei einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases werden Tröpfchen bis zu einer gewissen Grenzgröße im Umlenkungsbereich vom Trägergas noch mitgenommen, wobei durch die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit zugleich im Umlenkungsbereich die auf die einzelnen Tröpfchen wirkenen Zentrifugalkräfte ansteigen, so daß den auf die größeren Tröpfchen einwirkenden Schleppkräften die Zentrifugalkräfte entgegenwirken, so daß auch dann sichergestellt ist, daß nur die Tröpfchengröße vom Trägergas mitgenommen wird, die den gewünschten Nebel- bzw. Aerosolbedingungen genügen. With an increase in the flow rate of the carrier gas droplets are not taken up to a certain size limit in the deflection region from the carrier gas, by increasing the flow rate at the same time increase the wirkenen on the individual droplets centrifugal forces in the deflection region, so that the pressure acting on the larger droplets drag forces, the centrifugal forces counteracted, so that it is also ensured that only the droplet size is entrained by the carrier gas, which satisfy the desired fog or aerosol conditions. Dadurch, daß zumindest ein Teil des Tropfenkollektivs, insbesondere der eine Maximalgröße überschreitende Tropfenanteil an wenigstens einer beheizbaren Kontaktfläche aufgefangen und zumindest zum Teil in den Trägergasstrom verdampft wird, ergibt sich bei größeren Durchsätzen der Vorteil, daß die zunächst aus dem Trägergasstrom durch unerwünscht große Tropfen ausgeschiedene Flüssigkeitsmenge durch die anschließende Verdampfung wenigstens zum Teil wieder in den Trägergasstrom eingebracht wird. Characterized in that at least part of the drop collective, in particular of a maximum size is intercepted border drops proportion of at least one heatable contact surface and at least partially evaporated into the carrier gas stream, resulting in greater flow rates has the advantage that the precipitated first from the carrier gas flow through undesirably large droplets quantity of liquid is introduced by the subsequent evaporation of at least partially back into the carrier gas stream. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens besteht hierbei darin, daß über eine entsprechende Temperaturregelung eine zusätzliche Regelungsmöglichkeit für das Mischungsverhältnis zwischen Trägergas und vernebelter Flüssigkeit gegeben ist. Another advantage of this method in this case is that an additional control possibility is given for the mixing ratio between carrier gas and atomized liquid through a corresponding temperature control. Während mit Rücksicht auf den zerstäubungsgrad bei gegebenem Düsenquerschnitt der Flüssigkeitsmassestrom nur geringfügig veränderbar ist und mit Rücksicht auf die Einhaltung der Grenzbedingungen für die vom Trägergas aufzunehmenden Tropfengröße auch für die Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases im Umlenkungsbereich Grenzen gesetzt sind, läßt sich gerade beim Erreichen der hierdurch vorgegebenen Obergrenzen durch die zusätzliche Verdampfung von Flüssigkeitstropfen über eine beheizbare Kontaktfläche in den Trägergasstrom das Ergebnis noch verbessern. During consideration of the is atomization only slightly changed for a given nozzle cross section of the liquid mass flow and are set with regard to compliance with the boundary conditions for the absorbed by the carrier gas droplet size for the flow rate of carrier gas in the deflection range limits can be just on reaching the hereby given limits further improved by the additional evaporation of liquid droplets on a heatable contact surface in the carrier gas stream the result. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird sowohl mit Verdampfung als auch ohne Verdampfung des abgeschiedenen Tropfenanteils eine aerosolartige Vernebelung der Flüssigkeit erzielt, die es erlaubt, beispielsweise bei der Vernebelung von Heizöl, den mit Nebel beladenen Trägergasstrom wie ein Brenngas über ein Leitungssystem zur Einsatzstelle zu führen, wobei lediglich die üblichen Bedingungen zur Vermeidung von Taupunktunterschreitungen und damit von Kondensationsvorgängen an den Kanaloberflächen, beispielsweise durch Beheizung des Trägergases und/oder Beheizung der Kanalwände, einzuhalten sind. Using the process according to the invention is also achieved an aerosol-type atomization of the liquid with both evaporation and without evaporation of the deposited drops portion that allows, for example in the atomization of fuel oil, for guiding the laden with mist carrier gas stream as a fuel gas via a conduit system to the operation site, wherein only the usual conditions to avoid dew point and condensation processes to the channel surfaces, for example by heating the carrier gas and / or heating of the channel walls, are observed.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zumindest ein Teil der zu verdampfenden Tropfenanteile im Zerstäubungsbereich an einer beheizbaren Kontaktfläche aufgefangen und verdampft wird. In a further embodiment of the invention provides that at least a part of which is caught to be evaporated drop components in the atomizing area on a heated pad and evaporated. Dies kann beispielsweise in der Art und Weise erfolgen, daß ein Teil des Düsenstrahles, beispielsweise durch eine breitfächernde Düse direkt auf die beheizbaren Kontaktflächen auftrifft. This can for example be carried out in the manner that a part of the nozzle beam impinges, for example, by a breitfächernde nozzle directly to the heatable contact surfaces.
  • In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß zumindest ein Teil der zu verdampfenden Tropfenanteile im Umlenkbereich von einer beheizbaren Kontaktfläche aufgefangen und verdampft wird. In a further advantageous embodiment of the method of the invention it is provided that at least one part which is to be evaporated is collected drops of play in the deflection of a heatable contact surface and evaporated.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der zu verdampfende Tropfenanteil von der als Kontaktfläche dienenden Oberfläche eines offenporigen Kontaktkörpers aufgenommen, im Kontaktkörper auf Siedetemperatur aufgeheizt und als Tropfen-Dampf-Gemisch von der Kontaktfläche an den Trägergasstrom wieder abgegeben wird. In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the added an open-pored contact body to be evaporated drops proportion of serving as the pad surface is heated in contact body to boiling temperature and is released again as a droplet-vapor mixture from the contact surface to the carrier gas stream. Der besondere Effekt dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung ergibt sich dadurch, daß nicht nur der verdampfende Flüssigkeitsanteil in den Trägergasstrom gelangt, sondern daß durch die Dampfbildung im Kontaktkörper sich an der Oberfläche zugleich Flüssigkeitsblasen bilden, die infolge des nachdrückenden Dampfes zerplatzen, wobei ein Teil der Blasenoberfläche als allerfeinste Tropfen in den Trägergasstrom zurückgeschleudert werden. The particular effect of this embodiment of the present invention results from the fact that not only the vaporized liquid portion passes into the carrier gas stream, but that are formed by the formation of vapor in the contact body to the surface at the same time liquid bubbles which burst as a result of pressing onto the vapor with a portion of the bladder surface as the finest drops are thrown back into the carrier gas stream. Dieser Vorgang ist insbesondere dann sehr effektiv, wenn eine Flüssigkeit zu zerstäuben ist, die aus Komponenten mit unterschiedlicher Siedetemperatur zusammengesetzt ist. This process is particularly very effective when a liquid to be atomized, which is composed of components with different boiling temperatures. Die Aufheizung im Bereich des Kontaktkörpers braucht dann nur auf die Temperatur des niedrigsiedenden Flüssigkeitsanteils zu erfolgen. The heating in the area of ​​the contact body then needs to be made only on the temperature of the low-boiling liquid fraction. Da bei dieser Verfahrensweise neben der Verdampfung ein Teil der Flüssigkeit rein mechanisch in feinste Tröpfchen zerstäubt wird, ergibt sich somit eine Reduzierung der notwendigen Heizenergie. Since in this procedure, in addition to the evaporation part of the liquid is purely mechanically atomized into very fine droplets, this results in a reduction of the necessary heating energy.
  • In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß der aus dem Trägergasstrom ausgeschiedene und einem Rücklauf zusammengeflossene Tropfenanteil über einen Wärmetauscher geführt wird und seine Wärme an die zur Zerstäubung fließenden Flüssigkeit abgibt. In a further embodiment of the method according to the invention it is provided that the separated from the carrier gas stream and a reflux coalesced drops proportion is fed via a heat exchanger and gives off its heat to the flowing liquid for atomization. Diese Verfahrensweise ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn zumindest ein Teil des Trägergasstroms vor der Einleitung in den Zerstäubungsbereich aufgeheizt wird. This procedure is particularly advantageous when at least a portion of the carrier gas stream is heated before introduction into the atomizing.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Erzeugung eines in einem Trägergasstrom förderbaren Flüssigkeitsnebel, insbesondere nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, mit einer Mischkammer, die mit wenigstens einem Einlaß für einen Trägergasstrom, wenigstens einer Zerstäuberdüse für die Einleitung einer Flüssigkeit als Tropfenkollektiv und wenigstens einem Auslaß für den Flüssigkeitsnebel versehen ist, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 7. Gemäß der Erfindung ist die Vorrichtung so ausgebildet, daß die Wandung der Mischkammer eine Kontaktfläche aufweist, die mit einer Heizeinrichtung verbunden ist. The invention further relates to a device for generating a recoverable in a carrier gas stream liquid mist, in particular by the inventive method, having a mixing chamber with at least one inlet for a carrier gas stream, at least one atomiser nozzle for introducing a liquid as drop collective and at least one outlet for the liquid mist is provided, according to the preamble of claim 7. according to the invention the device is designed so that the wall of the mixing chamber having a contact surface which is connected to a heater. Hierdurch ist gewährleistet, daß bereits in der Mischkammer selbst die auf die Wandung auftreffenden Tropfenanteile in den Trägergasstrom verdampft werden können. This ensures that even in the mixing chamber itself impinging on the wall of drop portions can be vaporized into the carrier gas stream. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Mischkammer mit ihrer Kontaktfläche rohrförmig ausgebildet und der Trägergasstrom als Drallströmung in die Mischkammer eingeführt wird. This is especially when the mixing chamber is formed of advantage with their contact surface is tubular and the carrier gas stream is introduced as swirling flow in the mixing chamber. Die großen Tropfen werden hierbei weitgehend im Einzugsbereich an die Wandung der Mischkammer ausgeschleudert, werden dann als Flüssigkeitsfilm vom Trägergasstrom mitgeschleppt, so daß nach Art einer Dünnschichtverdampfung der ausgeschleuderte Tropfenanteil in den Trägergasstrom hinein verdampft werden kann. The large drops are in this case largely ejected in the catchment area of ​​the wall of the mixing chamber, are then dragged along as a liquid film from the carrier gas stream, so that the ejected drop portion can be evaporated into the carrier gas stream in the manner of a thin-film evaporation. Im Umlenkbereich sind daher nur noch größere Tropfen, die von der Drallströmung nicht ausgeschleudert werden sind, aus dem Trägergasstrom auszucheiden. In the deflection are therefore only larger droplets which are not ejected from the swirl flow, auszucheiden from the carrier gas stream. Mit einer derartigen Vorrichtung ist es möglich, durch eine rein mechanische Maßnahme, nämlich die Umlenkung des mit dem Tropfenkollektiv beladenen Trägergasstroms alle eine vorgebbare Maximalgröße überschreitenden Tropfen aus dem Tropfenkollektiv auszuscheiden und nur den feinsten, vorzugsweise aerosolartigen Tropfenanteil mit dem Trägergasstrom weiter zu transportieren. With such a device it is possible to eliminate by a purely mechanical action, namely the deflection of the laden with the drop collective carrier gas flow all a predeterminable maximum size border drops from the drop collective and transport only the finest, preferably aerosol-type drop proportion to the carrier gas flow on. Die jeweils gewünschte maximale Tropfengröße läßt sich durch den Grad der Umlenkung bestimmen. The desired maximum droplet size can be determined by the degree of deflection. Die größte Abscheidewirkung wird bei einer Umlenkung um 180° erzielt, dh wenn zunächst der Trägergasstrom und der Düsenstrahl gleichsinnig geführt werden und eine möglichst gleichmäßige Tropfenverteilung und eine entsprechende Beschleunigung der Tropfen erzielt wird, so daß anschließend durch eine Umlenkung in Gegenrichtung nur Tropfen unter einer Maximalgröße von den Schleppkräften des Trägergasstromes mitgenommen werden, während alle die Maximalgröße überschreitenden Tropfen aufgrund der Massenkräfte im Umlenkungsbereich im wesentlichen die ursprüngliche Bewegungsrichtung beibehalten und somit aus dem Trägergasstrom, beispielsweise durch Auftreffen auf die Kontaktfläche abgeschieden werden. The greatest separation effect is attained at a deflection by 180 °, that is, when firstly the carrier gas flow and the jet are guided in the same direction and the most uniform possible distribution of drops and a corresponding acceleration is achieved of the drops, so that subsequently by a deflection in the opposite direction only drops below a maximum size be entrained by the drag forces of the carrier gas stream, while all the maximum size border drops substantially maintaining the original direction of movement due to the mass forces in the deflection region and are thus separated from the carrier gas stream, for example by striking the contact surface. Da diese Flüssigkeitsmengen aber wieder in den Trägerstrom hinein verdampft werden können, und zwar durch eine entsprechende Temperaturführung, ergibt sich ein guter wirkungsgrad und eine gute Regelbarkeit. However, since these amounts of liquid can evaporate again into the carrier flow into, through appropriate temperature control, results in a good efficiency and good controllability.
  • In der einfachsten Ausgestaltung kann der Düsenstrahl selbst unter einem Winkel in den Trägergasstrom eingeführt werden. In the simplest embodiment the nozzle jet can be introduced even at an angle in the carrier gas stream. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß die Mischkammer im Düsenbereich mit wenigstens einer vorzugsweise in Richtung der Düsenstrahles ausgerichteten Einlaßöffnung für mindestens einen Teil des Trägergases versehen ist. In an advantageous embodiment of the invention is contemplated, however, that the mixing chamber in the nozzle area is preferably provided with a nozzle in the direction of the beam aligned inlet opening for at least part of the carrier gas at least. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß bereits eine innige Vermischung von Tropfen und Trägergas stattfinden kann, wobei über die Strömungsgeschwindigkeit dieses Teilstroms vor allem größere Tropfen noch beschleunigt werden können. This arrangement has that already take place intimate mixing of drops and carrier gas the advantage of being on the flow rate of this partial flow especially larger droplets can be accelerated. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß der Trägergasstrom als Drallströmung in die Mischkammer eingeführt werden kann, so daß bereits in diesem Bereich für eine Abscheidung größerer Tropfen gesorgt ist. Another advantage of this embodiment is that the carrier gas flow may be introduced as swirling flow in the mixing chamber is provided so that already in this area for deposition of larger drops. In zweckmäßiger Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, daß die Düse als Venturidüse ausgebildet und mit einer Zuleitung für Druckluft zur Unterstützung der Zerstäubung verbunden ist. In an advantageous embodiment it is further provided that the nozzle is designed as a venturi nozzle and is connected to a supply line for compressed air for supporting the atomisation. Die erforderliche Primärluft bei der Anwendung als Ölzerstäuber für einen nachgeschalteten Brenner läßt sich zur Unterstützung der Zerstäubung in die Mischkammer einbringen. The required primary air when used as oil atomizer for a downstream burner can be introduced into the mixing chamber to support the sputtering.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Mischkammer rohrförmig ausgebildet und koaxial zur Düse angeordnet ist, daß das der Düse abgekehrte Ende der Mischkammer in eine Umlenkkammer mündet und daß die der Einmündung der Mischkammer gegenüberliegende Wand der Umlenkkammer als Umlenkfläche ausgebildet ist. In a further embodiment of the invention provides that the mixing chamber of tubular design and is arranged coaxially to the nozzle that faces away from the nozzle end of the mixing chamber opens into a deflecting chamber and that the junction is formed of the mixing chamber wall opposite the deflection as a deflection surface.
  • In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Umlenkkammer koaxial die rohrförmige Mischkammer umschließt und daß der Auslaß für den mit dem Flüssigkeitsnebel beladenen Trägergasstrom in Gegenstromrichtung zum Düsenstrahl mit Abstand zur Einmündung der Mischkammer in die Umlenkkammer angeordnet ist. In another embodiment of the invention it is provided that the deflecting chamber coaxially surrounds the tubular mixing chamber and that the outlet for the laden with the mist of liquid carrier gas flow in a countercurrent direction to the nozzle jet at a distance from the mouth of the mixing chamber is arranged in the deflection chamber. Die hierdurch bedingte scharfe Umlenkung des mit dem Tropfenkollektiv beladenen Trägergasstrom gewährleistet, daß nur die feinsten Tröpfchen vom Trägergasstrom mitgenommen werden können. The consequent sharp deflection of the laden with the drop collective carrier gas stream ensures that only the finest droplets can be entrained by the carrier gas stream.
  • Besonders zweckmäßig ist in Ausgestaltung der Erfindung die Anordnung eines Wischerrotors in der rohrförmigen Mischkammer, der der Zerstäuberdüse zugeordnet ist. The arrangement is particularly useful in aspect of the invention a wiper rotor in the tubular mixing chamber, which is associated with the atomizer nozzle. Hierdurch läßt sich praktisch die gesamte Flüssigkeitsmenge auch bei verhältnismäßig grober Zerstäubung auf die Kontaktfläche aufbringen und dort verdampfen. In this way, the entire amount of liquid is virtually even with relatively coarse atomization applied to the contact surface and evaporate there. Zweckmäßig ist es hierbei, wenn der Wischerrotor mit wenigstens zwei radial ausgerichteten Wischerblättern versehen ist, auf die jeweils wenigstens eine Düsenöffnung mündet. It is expedient in this case if the wiper rotor is provided with at least two radially oriented wiper blades, onto each of at least one nozzle opening opens. Die auf die Wischerblätter auftreffenden Flüssigkeitsanteile werden durch die Zentrifugalkraft nach außen geschleudert, so daß bei günstigster Durchströmung des Trägergases durch die Mischkammer praktsich die gesamte Flüssigkeitsmenge auf die Kontaktfläche gelangt und dort verdampfen kann. The incident on the wiper blades liquid portions are thrown by centrifugal force outwardly, so that in the most favorable flow of the carrier gas passes through the mixing chamber praktsich the total amount of liquid on the contact surface and allowed to evaporate there. Die Wischerblätter sind zweckmäßig schraubenartig oder propellerartig geformt, so daß bei entsprechender Antriebsleistung eines vorzugsweise drehzahlregelbaren Motors die Wischerblätter als Ventilator für den durch die Mischkammer geführten Tragergasstrom wirken, so daß zumindest der Durchflußwiderstand in diesem Bereich reduziert ist. The wiper blades are shaped suitably helically or like a propeller, so that the wiper blades as the fan act with a corresponding driving power of a preferably variable-speed motor for the run through the mixing chamber Tragergasstrom, so that at least the flow resistance is reduced in this area.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Umlenkfläche eine Kontaktfläche bildet und mit einer Heizeinrichtung verbunden ist. In an embodiment of the invention is further provided that the deflecting surface forms a contact surface and is connected to a heater. Diese Anordnung kann allein oder in Kombination mit einer als beheizbare Kontaktfläche ausgebildeten Mischkammerwandung eingesetzt werden. This arrangement can be used alone or in combination with a heatable contact surface designed as a mixing chamber wall.
  • In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Umlenkfläche durch einen im Trägergasstrom angeordneten Umlenkkörper gebildet wird. In another embodiment of the invention it is provided that the deflection surface is formed by a carrier arranged in the gas flow deflecting member. Eine derartige Anordnung ist insbesondere dann interessant, wenn der Trägergasstrom und der Düsenstrahl insgesamt axial geführt werden, so daß durch den Umlenkkörper lediglich sichergestellt werden soll, daß große mitgeführte Tropfen insbesondere im Zentralbereich des Trägergasstromes ausgeschieden werden. Such an arrangement is particularly interesting if the carrier gas flow and the jet are fed generally axially so as to be only ensured by the deflecting that large entrained droplets are excreted in particular in the central region of the carrier gas stream.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kontaktfläche durch die freie Oberfläche eines offenporigen Kontaktkörpers gebildet wird, der in seinem der Kontaktfläche abgekehrten Bereich mit einer vorzugsweise elektrischen Heizeinrichtung verbunden ist. In a further advantageous embodiment of the invention provides that the contact surface is formed by the free surface of an open-pored contact body, the side facing away in its contact surface region is connected to a preferably electric heating means. Die Anordnung eines derartigen offenporigen Kontaktkörpers, der beispielsweise auch die Wandung der Mischkammer bilden kann, wird insbesondere bei der Vernebelung von Flüssigkeitsgemischen mit Flüssigkeitsanteilen unterschiedlicher Siedetemperatur zweckmäßig eingesetzt. The arrangement of such an open-pored contact body, for example, can also form the wall of the mixing chamber is suitably employed particularly in the atomization of liquid mixtures of liquid components of different boiling point. Die Flüssigkeit dringt aufgrund der Kapillarwirkung in den Kontaktkörper ein, der niedrigsiedende Anteil verdampft und treibt unter Blasenbildung an der Kontaktoberfläche den höhersiedenden, noch flüssigen Flüssigkeitsanteil in Blasenform aus, wobei den die zerplatzenden Blasen in Form feinster Tropfen in den Trägergasstrom ausgeschleudert werden. The liquid penetrates by capillary action into the contact body a, the low-boiling fraction vaporizes and drives under formation of bubbles at the contact surface of the high boiling, still-liquid liquid fraction in the form of bubbles from which the the bursting bubbles are ejected in form of very fine droplets in the carrier gas stream. Der offenporige Kontaktkörper besteht mit Rücksicht auf eine gute Wärmeleitfähigkeit für den zu erzielenden Verdampfungsvorgang zweckmäßigerweise aus einem Sintermetall und weist zweckmäßigerweise eine Porosität auf, die einem Hohlraumvolumen zwischen etwa 30 bis 80%, vorzugsweise 40 bis 60% des Kontaktkörpervolumens entspricht. The open-pored contact body is in view of a good thermal conductivity for the to be obtained evaporation process expediently made of a sintered metal, and conveniently has a porosity which corresponds to a void volume of between about 30 to 80%, preferably 40 to 60% of the contact body volume. Der mittlere Porendurchmesser im Kontaktkörper liegt zweckmäßigerweise zwischen etwa 20 bis 150 µm, vorzugsweise zwischen 40 und 100 µm. The average pore diameter in the contact body is suitably between about 20 to 150 microns, preferably between 40 and 100 microns.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß im Bereich des Abzugs für die Rücklaufflüssigkeit ein sich in Abhängigkeit vom Druck in der Flüssigkeitszufuhr selbsttätig einstellendes Auslaßventil angeordnet ist. In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that a is located arranged in dependence on the pressure in the liquid supply automatically adjusting exhaust valve in the region of the trigger for the return liquid. Hierdurch ist ein einwandfreier Abzug der Rücklaufflüssigkeit aus der Misch- bzw. der Umlenkkammer gewährleistet, da dann das Auslaßventil in Abhängigkeit von der über die Zerstäuberdüse in die Mischkammer eingebrachten Flüssigkeitsmenge öffnet. In this way, proper evacuation of the reflux liquid from the mixing or the deflection chamber is ensured, since the exhaust valve opens in response to the introduced into the mixing chamber via the spray nozzle of liquid.
  • Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to schematic drawings of exemplary embodiments. Es zeigen: Show it:
  • Fig. 1 Fig. 1
    eine Vorrichtung zur Erläuterung des Funktionsprinzips, a device for explaining the principle of operation,
    Fig. 2 Fig. 2
    einen Aerosolgenerator, an aerosol generator,
    Fig. 3 Fig. 3
    einen Heizöl-Luft-Gemisch-Generator, a fuel-air mixture generator,
    Fig. 4 Fig. 4
    eine weitere Ausführungsform für einen Heizöl-Luft-Gemisch-Generator. a further embodiment of a fuel-air mixture generator.
    Fig. 5 Fig. 5
    eine Ausführungssform mit Druckluftzerstäbung, a Ausführungssform with Druckluftzerstäbung,
    Fig. 6 Fig. 6
    eine Ausführungsform mit mechanischer Zerstäubung auf eine beheizte Kontaktfläche. an embodiment with mechanical atomisation to a heated contact surface.
  • Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist eine Mischkammer 1 vorgesehen, die beispielsweise einen Kreisquerschnitt aufweist. In the embodiment shown in FIG. 1, a mixing chamber 1 is provided, which for example has a circular cross-section. In die Mischkammer 1 mündet eine Zerstäuberdüse 2, die über eine Rohrleitung 3 mit einer Förderpumpe 4 in Verbindung steht. In the mixing chamber 1, a atomizing nozzle 2 which is connected via a pipe 3 with a pump 4 in connection opens. Gleichachsig zur Zerstäuberdüse 2 münden in die Mischkammer 1 zwei Zuleitungen 5 für die Einleitung eines Trägergases ein, das in der mischkammer in Gleichstrom zum Sprühstrahl 6 geführt wird. Coaxial lead to the atomizing nozzle 2 which is guided in the mixing chamber to direct current to the spray jet 6 in the mixing chamber 1 two leads 5 for introducing a carrier gas, a.
  • Das über den Sprühstrahl 6 in den Trägergas-Teilstrom eingebrachte Tropfenkollektiv wird nun umgelenkt. The water introduced into the carrier gas partial flow through the spray 6 drop collective is now diverted. Dies kann, wie in Fig. 1 schematisch angedeutet dadurch erfolgen, daß das Trägergas-Tropfen-Gemisch in einen Trägergas-Hauptstrom 7 unter einem Winkel aufgegeben wird oder aber dadurch, daß die gleichachsig zum Sprühstrahl 6 eingeführte gesamte Trägergasmenge durch eine entsprechende Abwinkelung des Strömungskanals umgelenkt wird. This may, as shown in Fig. 1 schematically indicated effected in that the carrier gas-drop mixture is loaded into a carrier gas main stream 7 at an angle or in that the coaxially introduced to the spray jet 6 entire amount of carrier gas by a corresponding bending of the flow channel is deflected. Dies ist in Fig. 1 durch die gestrichelt dargestellte Verlängerung 9 der Seitenwand 8 der Mischkanmer 1 angedeutet. This is indicated in Fig. 1 by the dashed lines shown extension 9 of the side wall 8 of the Mischkanmer 1. Der Umlenkbereich bildet die Umlenkkammer 22 mit Auslaß 21. The deflection is the deflection chamber 22 having outlet 21st
  • Die der Düse 2 unmittelbar gegenüberliegende Wandung 10 bildet hierbei eine Umlenkfläche. The nozzle 2 immediately opposite wall 10 in this case forms a deflection surface. Infolge der durch die Umlenkung auf die größeren Tropfen einwirkenden Zentrifugalkräfte, unterstützt durch die in etwa in gleicher Richtung verlaufenden Massenkräfte, werden die großen Tropfen auf die Umlenkfläche 10 ausgeschleudert (Pfeil 11), so daß nur die feinsten Tropfenanteile im Umlenkungsbereich von der Trägergasströmung als Nebel mitgenommen werden. As a result of the influencing by the deflection of the larger drops centrifugal forces, supported by the extending approximately in the same direction the mass forces, the large drops are ejected on the deflecting surface 10 (arrow 11), so that only the finest drops of play in the deflection region of the carrier gas flow as a mist get picked up.
  • Die auf die Umlenkfläche 10 auftreffenden großen Tropfen fließen zu einer Rücklaufflüssigkeit zusammen und können als Rücklaufflüssigkeit über einen Abzug 13 aus der Vorrichtung abgezogen werden. The incident on the deflecting surface 10 large drops flow together to form a reflux liquid and can be withdrawn as a reflux liquid through a vent 13 from the apparatus. Ein druckabhängig steuerbares Auslaßventil, das über eine in der Zulaufleitung 3 liegende Drucksteuereinrichtung 15 angesteuert wird, ist sichergestellt, daß der für die Rücklaufflüssigkeit zur Verfügung stehende Ablaufquerschnitt immer proportional zur aufgegebenen Flüssigkeitsmenge steht. A pressure-dependent controllable outlet valve, which is controlled by an in-feed line 3 pressure control means 15, it is ensured that the properties of the reflux liquid available flow cross-section is always proportional to the amount of liquid applied.
  • Wird die Flüssigkeit in einen aufgeheizten Trägergasstrom zerstäubt, so wird zweckmäßigerweise die in der Rücklaufflüssigkeit enthaltene Wärmeenergie über einen Wärmetauscher 16 zurückgewonnen, der mit der Förderleitung 3 verbunden ist. If the liquid is atomized into a heated carrier gas flow, so the heat energy contained in the reflux liquid is suitably recovered by means of a heat exchanger 16 which is connected to the feed line. 3
  • Zur Verbesserung der Venebelungsleistung ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der die Umlenkfläche 10 bildende Wandteil 17 beispielsweise elektrisch beheizbar ausgebildet, was durch die Heizstäbe 18 schematisch angedeutet ist. To improve the Venebelungsleistung in the illustrated embodiment of the deflection surface 10 forming wall part 17 is, for example, designed to be electrically heatable, as indicated schematically by the heating rods 18th Die auf der Umlenkfläche zu einem Flüssigkeitsfilm zusammenlaufenden Flüssigkeitstropfen werden nun bei Aufheizung des Wandteils 17 auf die Siedetemperatur der Flüssigkeit zumindest zum Teil verdampft, so daß der sich bildende Dampf (Pfeil 19) vom Trägergasstrom mitgenommen wird. On the deflection surface to a liquid film converging liquid droplets are evaporated at least now in heating of the wall portion 17 to the boiling temperature of the liquid part, so that the resulting vapor (arrow 19) is entrained by the carrier gas stream. Der Aufwand an Wärmeenergie ist verhältnismäßig gering, da nur eine dünne Flüssigkeitsschicht zu verdampfen ist. The cost of heat energy is relatively low, as only a thin layer of liquid to be evaporated. Wichtig ist hierbei, daß die als beheizbare Kontaktfläche dienende Umlenkfläche 10 in ausreichender Länge über den Aufprallbereich 20 der großen Tropfen hinausreicht, so daß eine ungestörte Dampfbildung erreicht wird. It is important that the contact surface serving as a heated deflecting surface 10 extends a sufficient length over the impact area 20 of the large droplet so that an undisturbed formation of steam is achieved.
  • Der die Kontaktfläche bildende Wandteil 17 kann zur Verbesserung der Verdampfungsleistung auch als offenporiger Kontaktkörper ausgebildet sein, so daß durch die Kapillarwirkung die auftreffenden Tropfen aufgesogen werden, innerhalb des Konbtaktkörpers wieder eine sehr schnelle Verdampfung stattfindet, wobei der sich bildende Dampf einen Teil der Flüssigkeit unverdampft an die Oberfläche wieder heraustreibt und hierbei Blasen bildet. The contact surface forming wall portion 17 may be formed to improve the evaporation rate as an open-pored contact body, so that the impinging droplets are absorbed by the capillary action takes place again a very fast evaporation within the Konbtaktkörpers, wherein the resulting vapor part of the liquid unvaporized on the surface expels again, making this bubbles. Die Blasen zerplatzen, wobei ein Teil der Blasenhaut in Form feinster Tropfen vom Trägergasstrom zusammen mit dem Dampfanteil mitgerissen wird. The bubbles burst, a portion of the bubble skin is entrained as fine droplets from the stream of carrier gas together with the vapor portion. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die zu vernebelnde Flüssigkeit aus einem Gemisch von Flüssigkeiten mit unterschiedlichem Siedepunkt gebildet wird. This is particularly advantageous if the liquid to be atomized is formed from a mixture of liquids with different boiling points. Der niedrigsiedende Flüssigkeitsanteil verdampft und treibt hierbei den höhersiedenden Flüssigkeitsanteil in Form feinster Tröpfchen in den Trägergasstrom aus. The low-boiling liquid content evaporates and this is driving the higher-boiling liquid fraction in the form of very fine droplets into the carrier gas stream.
  • In Fig. 2 ist eine abgewandelte Vorrichtung schematisch dargestellt. In Fig. 2 shows a modified apparatus is illustrated schematically. Teile, die die gleiche Funktion besitzen, wie sie anhand der Ausführungsform gem. Parts that have the same function as the embodiment in accordance basis. Fig. 1 bereits beschrieben wurden, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. were FIG. 1 already described are denoted by the same reference numerals. Die Flüssigkeit wird über eine Düse 2 als Sprühstrahl 6 als Tropfenkollektiv in eine Mischkammer 1 eingebracht. The liquid is introduced via a nozzle 2 as a spray jet 6 as a drop collective into a mixing chamber. 1 Ein Trägergasstrom wird über die Zuleitungen 5 gleichachsig zum Sprühstrahl 6 in die Mischkammer 1 eingeführt, wobei je nach Einsatzzweck der Trägergasstrom im Einleitungsbereich auch als Drallströmung in die Mischkammer 1 eingeführt werden kann. A carrier gas stream is introduced via the leads 5 coaxially to the spray jet 6 in the mixing chamber 1, in which may be inserted depending on the purpose of the carrier gas stream in the lead in area as a swirling flow in the mixing chamber. 1
  • Aus der rohrförmig ausgebildeten Mischkammer 1 wird der Strom des Trägergas-Tropfen-Gemisches unter scharfer Umlenkung um 180° über einen Auslaß 21 abgezogen, so daß vom Trägergas nur die feinsten Tröpfchen mitgenommen werden können, da in der Umlenkkammer 22 die Einwirkung der Schleppkräfte größer ist als die Einwirkung der Zentrifugalkräfte. From the tubular shaped mixing chamber 1, the current is of the carrier gas-drop mixture evaporated under sharp deflection by 180 ° through an outlet 21 so that only the finest droplets can be entrained by the carrier gas, as in the reversing chamber 22, the action of the drag forces is greater as the action of the centrifugal forces.
  • Die die hierdurch vorgegebene Maximaltropfengröße überschreitenden Tropfen (Pfeil 11) werden gegen eine Umlenkfläche 10 ausgeworfen, von der sie dann über einen Abzug 13 aus der durch den Umlenkbereich definierten Umlenkkammer 22 abgezogen werden. The thus the predetermined maximum drop size border drops (arrow 11) are ejected against a deflection surface 10, they are then removed through a vent 13 from the deflection defined by the guide chamber 22 from the. Die Umlenkfläche 10 kann hierbei wiederum durch einen mit einer Heizeinrichtung 18 versehenen Umlenkkörper 17 ausgebildet sein, so daß die sich hierauf sammelnden Tropfenanteile in den Trägergasstrom hinein verdampft werden können (Pfeil 9). The deflection surface 10 can in this case again by a heater 18 provided with a deflecting body 17 be formed so that the collecting drops thereto as play in the carrier gas stream can be vaporized in (arrow 9). Auch hier kann der Umlenkkörper 17 wieder als offenporiger Kontaktkörper ausgebildet sein, um die Vernebelungswirkung durch Verdampfung noch zu verbessern. Again, the deflection may be 17 again formed as open-pored contact body to the fogging effect by evaporation still improve.
  • Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zum Umlenkkörper auch die Wandung 23 der Mischkammer 1 beheizbar ausgebildet, so daß die auf die Oberfläche der vorzugsweise rohrförmigen Mischkammer 1 auftreffenden Flüssigkeitsanteile in den Trägergasstrom hinein verdampft werden. In the illustrated in Fig. 2 embodiment, also the wall 23 of the mixing chamber 1 is designed to be heatable in addition to the deflection body, so that the incident on the surface of the preferably tubular mixing chamber 1 liquid fractions are evaporated into the carrier gas stream.
  • Will man die Leistung reduzieren, so kann die Beheizung der Wandung der Mischkammer 1 unterbleiben. If one wishes to reduce the power, the heating of the wall of the mixing chamber 1 can be omitted. Die auf die Mischkammerwandung auftreffenden Flüssigkeitsanteile laufen zu einem Film zusammen, die an dem der Düse 2 abgekehrten Ende der Mischkammer dann in Form von großen Tropfen abreißen, die schon von ihrer Größe her nicht von der in diesem Bereich umgelenkten Strömung mitgenommen werden können. The incident on the mixing chamber wall fluid portions converge into a film, which can not be carried along by the deflected in this area flow at the nozzle then tear 2 facing away from the end of the mixing chamber in the form of large droplets already terms of its size. Schaltet man die Heizung in diesem Falle ein, wird entsprechend der Heizleistung die sich auf der Innenwandung der Mischkanmer 1 sammelnde Flüssigkeitsmenge in den Trägergasstrom hinein verdampft, so daß hier neben einer Regelung über die Trägergasmenge, die sich unmittelbar auf die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der Vorrichtung auswirkt, über die Heizleistung eine zusätzlich Regelungsmöglichkeit für das Mischungsverhältnis zwischen Trägergas und Flüssigkeitsnebel Einfluß genommen werden kann. If one switches the heating in this case a, the collecting on the inner wall of Mischkanmer 1 quantity of liquid is evaporated into the carrier gas stream in accordance with the heating power, so that here with a regulation on the amount of carrier gas, which directly affects the flow rate within the device, can influence an additional control possibility for the mixing ratio between carrier gas and liquid mist are taken over the heating power. Auch bei dieser Ausführungsform kann wiederum die Innenwandung der Mischkanmer 1 durch einen offenporigen Kontaktkörper gebildet werden, so daß die vorstehend bereits beschriebenen Verdampfungsvorgänge erfolgen können. Also in this embodiment, again the inner wall of Mischkanmer 1 may be formed by an open-pored contact body, so that the evaporation processes already described above can be carried out.
  • Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform, wie sie insbesondere als Heizölbrenner eingesetzt werden kann. Fig. 3 shows another embodiment, as can be used in particular as fuel oil burner. Bei dieser Auführungsform wird das Heizöl über eine Förderleitung 3 unter Druck einer Zerstäuberdüse 2 aufgegeben, deren Sprühstrahl 6 axial in eine rohrförmige Mischkammer 1 eingeleitet wird. In this Auführungsform the fuel oil is fed via a feed line 3 under pressure to a spray nozzle 2, the spray is introduced axially in a tubular mixing chamber 1. 6 Koaxial zur Düse 2 wird Verbrennungsluft über den Einlaß 5 in die Mischkammer 1 eingeführt. Coaxial to the nozzle 2 Combustion air is introduced via the inlet 5 into the mixing chamber. 1 Die Mischkammer 1 wird durch ein Rohr 25 aus einem gut wärmeleitenden Material gebildet, dessen Wandung an seinem der Zerstäuberdüse 2 zugekehrten Ende mit eine Heizeinrichtung 18 versehen ist. The mixing chamber 1 is formed by a tube 25 made of a highly thermally conductive material, the wall 2 is provided with a heating device facing the end of the spray nozzle 18 at its. Mit Abstand zur Mündung der Zerstäuberdüse 2 ist im Rohrinnern eine Umlenkplatte 26 angeordnet, durch die der mit Heizöltröpfchen beladene Trägergasstrom eine Umlenkung gegen die Innenwandung des Rohres 25 erfährt, so daß größere Tropfen gegen die Wandung ausgeschleudert werden, bzw. auf die Umlenkfläche 26 auftreffende Tropfen zu größeren Tropfen zusammenlaufen und bei vorzugsweise horizontaler Anordnung der Vorrichtung auf der Sohle des Rohres 25 sammeln. A distance from the mouth of the atomising nozzle 2 in the pipe interior, a baffle 26 is arranged, through which the laden with oil droplets carrier gas flow is deflected against the inner wall of the tube 25, so that larger droplets are ejected against the wall, and incident on the deflecting surface 26 drops run together into larger drops and collect at, preferably, the horizontal arrangement of the device on the sole of the tube 25th
  • Bei Aufnahme des Betriebes wird zunächst über die Heizeinrichtung 18 die Wandung im vorderen Teil der Mischkammer 1 aufgeheizt, so daß der auf die Wandung auftreffende Teil der Flüssigkeitstropfen verdampft wird und von der Verbrennungsluft zusammen mit den feinsten Tropfen als Öl-Dampf-Luft-Gemisch über das Rohr 25 geführt wird. In recording operation, the wall in the front part of the mixing chamber 1 is first heated via the heater 18, so that the light incident on the wall portion of the liquid drops is evaporated and from the combustion air together with the fine droplets of an oil-steam-air mixture over the tube is guided 25th Die Mündung 27 des Rohres 25 ist hierbei in nicht näher dargestellter Weise mit einem Flammenhalter versehen, so daß das Rohrende zugleich den Brenner bildet. The mouth 27 of the tube 25 is in this case provided in a manner not shown with a flame holder so that the pipe end simultaneously forms the burner. Schon nach kurzer Betriebszeit heizt sich das Rohr 25 auf, so daß über die Wärmeleitung des Rohrmaterials auch der den Heizöleintrittsbereich der Mischkammer 1 umschließende Teil der Rohrwandung hoch aufgeheizt wird und dementsprechend die Heizeinrichtung 18 abgeschaltet werden kann. Even after a short operating time of the pipe so that the fuel oil inlet region of the mixing chamber 1 which surrounds part of the pipe wall is highly heated by the heat conduction of the tube material and, accordingly, the heater 18 may be turned off heated to 25. Aufgrund der Aufheizung des Rohres verdampfen zugleich auch noch etwa vom Strom der Verbrennungsluft mitgerissene größere, an der Umlenkfläche 26 abgeschiedene Tropfen, so daß aus der Mündung 27 der Heizölanteil praktisch nur noch als Dampf vom Strom mitgeführt wird, so daß der Brenner praktisch wie ein Gasbrenner betrieben werden kann. Due to the heating of the pipe to evaporate at the same time also around the stream of combustion air entrained larger, deposited on the deflecting surface 26 drops so that the oil fraction is practically carried only as a vapor from the stream of the mouth 27, so that the burner practical as a gas burner can be operated.
  • Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform für einen Heizölbrenner. Fig. 4 shows a modified embodiment for a fuel oil burner. Bei dieser Ausführungsform wird der Sprühstrahl 6 in eine allseitig geschlossene Mischkammer 1 eingeleitet, in die über entsprechende Einlässe 5 koaxial zur Zerstäuberdüse 2 zumindest ein Teil der erforderlichen Verbrennungsluft eingeleitet wird. In this embodiment, the spray jet is introduced into a mixing chamber 1 closed on all sides 6, via respective inlets 5 coaxially with the spray nozzle 2, at least a portion of the required combustion air is introduced. Der Sprühstrahl 6 ist gegen eine mit Heizelementen versehene Umlenkfläche 10 gerichtet, so daß über die seitlich und mit Abstand zur Umlenkfläche 10 angeordneten Auslässe 21 nur der mit dem feinsten Tropfenanteil beladene Trägergasstrom austreten kann. 6, the spray jet is directed against a deflection surface provided with heating elements 10 so that can leak only loaded with the finest drops proportion carrier gas flow over the side and a distance from the deflecting surface 10 located outlets 21st Durch die Beheizung der Umlenkfläche wird der dort auftreffende Flüssigkeitsanteil entsprechend der aufgegebenen Heizleistung verdampft und ebenfalls vom Trägergasstrom über die Auslässe 21 mitgenommen. By heating the deflection of the incident there liquid fraction is evaporated in accordance with the heating discontinued and also entrained by the carrier gas flow through the outlets 21st Der nicht verdampfte Flüssigkeitsanteil wird bei der im Schnitt in einer Aufsicht dargestellten Anordnung über einen im Bodenbereich angeordneten Abzug 13 aus der Mischkammer 1 abgezogen. The non-evaporated liquid portion is withdrawn in the illustrated in section in a supervisory arrangement of a trigger arranged in the bottom region 13 of the mixing chamber. 1
  • Die Vorrichtung ist in einem Strömungskanal 28 angeordnet, der den gesamten Luftbedarf für die Verbrennung führt. The apparatus is arranged in a flow channel 28 which guides the total air required for combustion. Über einen entsprechenden Lufteinlaß 29 wird der für den Mischvorgang benötigte und über die Zuleitungen 5 eingeleitete Teil der Verbrennungsluft, vorzugsweise als Primärluftmenge bemessen, aus der Gesamtluftströmung abgezweigt, so daß die in dem verbleibenden Teilkanal 30 strömende Luftmenge die Sekundärluftmenge bildet, die sich jedoch im Bereich der Auslässe 21 wieder mit der mit Heizöldampf angereicherten Primärluft mischt, so daß im Austrittsbereich 31 des Strömungskanals 28 wiederum ein brennfähiges Gemisch vorliegt. Through a corresponding air inlet 29 is the space required for the mixing process and introduced via the leads 5 of the combustion air, preferably as the primary air quantity measured, branched off from the total air flow so that the air flowing in the remaining part of channel 30 air amount is the quantity of secondary air which, however, in itself area the outlets 21 mixes again with the oil-enriched vapor primary air, so that in the outlet region 31 of the flow channel 28, in turn, a combustible mixture is present.
  • Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, wie sie speziell für die Vernebelung von Heizöl vorgesehen ist. Fig. 5 shows an embodiment as provided specifically for the atomization of fuel oil. Der Aufbau entspricht im wesentlichen der Anordnung gem. The construction corresponds essentially to the arrangement shown. Fig. 2, so daß hierauf Bezug genommen wird. Fig. 2, so that to this reference. Abweichend von der Anordnung gem. Notwithstanding gem from the assembly. Fig. 2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Düse 2 als Venturidüse ausgebildet, die über einen Luftkompressor 32 mit Luft bei einem Druck von 200 bis 400 mb beaufschlagt wird. Fig. 2 in this embodiment, the nozzle 2 is formed as a venturi nozzle, which is acted upon mb via an air compressor 32 with air at a pressure of 200 to 400. Der Luftvolumenstrom beträgt etwa 5% der stöchiometrischen Luftmenge, die für die Verbrennung erforderlich ist. The air flow is approximately 5% of the stoichiometric amount of air required for combustion. Das zu verdiesende Öl wird über die Rohrleitung 3 durch eine Förderpumpe 4 in die Düse eingebracht und von der Luft mitgerissen und hierbei zerstäubt. The verdiesende to oil is introduced via the pipe 3 through a feed pump 4 into the nozzle and entrained by the air and thereby atomized. Durch den in der Erweiterung expandierenden Luftstrahl werden die Tröpfchen nach außen gerissen und als beheizbare offenporige Kontaktfläche ausgebildete Wandung 23 der Mischkammer 1 aufgesprüht, so daß die auftreffenden Flüssigkeitsanteile in den Trägergasstrom hinein verdampft werden. By expanding in the expansion of air jet the droplets formed by the outside and torn as a heatable contact surface open-pore wall 23 of the mixing chamber 1 are sprayed, so that the impinging liquid fractions are evaporated into the carrier gas stream.
  • Im Bodenbereich ist ein Abzug 13 vorgesehen, der über ein Ventil 33 mit der Rohrleitung 3 in Verbindung steht, so daß die nicht verdampften und bei der Umlenkung in der Umlenkkammer 22 abgeschiedenen groben Tropfen als geringe Flüssigkeitsmenge der frisch zugeführten Heizölmenge zugemischt werden können. In the bottom area a drain 13 is provided, which is connected via a valve 33 to the conduit 3 in conjunction, so that the non-evaporated and deposited during the deflection in the reversing chamber 22 large droplets can be mixed in as small liquid amount of the freshly supplied fuel amount.
  • Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform, die im übrigen dem Aufbau der Ausführungsform gem. In the illustrated in Fig. 6 embodiment, the gem in the rest of the structure of the embodiment. Fig. 5 entspricht, ist in die Mischkammer 1 ein Wischerrotor 34 eingesetzt, der mit wenigstens zwei Rotorflügeln 35 versehen ist, die mit geringem Abstand zur Wandung 23 der Kontaktfläche der Mischkammer 1 enden. Figure 5 corresponds., In the mixing chamber 1, a wiper rotor 34 is inserted, which is provided with at least two rotor blades 35, which end at a small distance to the wall 23 of the contact surface of the mixing chamber 1. Der Wischerrotor 34 ist nur schematisch angedeutet und kann in seiner konstruktiven Ausgestaltung anders ausgebildet sein als dies in der Zeichnung dargestellt ist. The wiper rotor 34 is indicated only diagrammatically and can be designed differently in its constructive configuration as shown in the drawing. Der Wischerrotor wird über einen Motor 36 angetrieben. The wiper rotor is driven by a motor 36th Über eine Axialbohrung 37 in der Welle 38 des Wischerrotors 34 wird das zu zerstäubende Heizöl über Düsenöffnungen 2 auf die Wischerblätter 35 aufgebracht und hierbei radial nach außen gegen die Wandung 23 geschleudert, so daß praktisch die gesamte eingedüste Menge auf die beheizbare offenporige Kontaktfläche auftrifft und dort verdampft wird. Via an axial bore 37 in the shaft 38 of the wiper rotor 34 is the applied to be atomized fuel through nozzle openings 2 to the wiper blades 35 and hereby thrown radially outwards against the wall 23, so that virtually all of the injected amount is incident on the heated open-celled contact surface and there is evaporated. Die zu zerstäubende Flüssigkeit wird hierbei in Form eines dünnen Films oder einer Filmsträhne nach außen geschleudert, so daß von der Außenkante der Wischerblätter bereits feinste Tröpfchen auf die Kontaktfläche auftreffen, so daß hier eine sehr schnelle Verdampfung in der vorbeschriebenen Weise stattfinden kann. The liquid to be atomized is here thrown in the form of a thin film or a film streak outwardly so that even very fine droplets impinge on the outer edge of the wiper blades to the contact surface, so that there can be a very fast evaporation in the manner described here.
  • Die Düsenöffnungen 2 können auch unter einem Winkel gegenüber der Ebene der Wischerblätter aus der Rotorwelle 2 ausmünden, so daß zunächst in den Freiraum zwischen zwei benachbaren Wischerblättern eine Zerstäubung in Tröpfchenform stattfindet. The nozzle openings 2 can also be at an angle relative to the plane of the wiper blades from the rotor shaft 2 open out, so that initially in the free space between two benachbaren wiper blades atomization in the form of droplets takes place. Die feinsten Tröpfchen werden durch den Tragergasstrom mitgenommen, während die gröberen Tröpfchen von den Flächen der Wischerblätter erfaßt und wie vorstehend bereits beschrieben, nach filmartiger Verteilung auf der Wischerblattfläche auf die Kontaktfläche ausgeschleudert werden. The finest droplets entrained by the Tragergasstrom, while the coarser droplets detected by the faces of the wiper blades and as already described above, are ejected at the blade surface to the contact surface by a film-like distribution.
  • Die Wischerblätter können, bezogen auf die Drehachse, geradlienig, aber auch wendelförmig verlaufend ausgebildet sein. The wiper blades can, based on the rotational axis, geradlienig be well trained helically running. Die Ausrichtung bei einem wendelförmigen Verlauf muß so vorgenommen werden, daß bezogen auf die Drehrichtung die Wischerblätter gleichzeitig auf die über die Zuleitungen 5 eingeleitete Trägerluft in Durchströmungsrichtung fördernd wirken. The alignment in a helical course must be performed so that, relative to the rotational direction of the wiper blades act simultaneously on the introduced via the supply lines 5 carrier air in the direction of flow-promoting.
    lg-ks lg-ks

Claims (18)

  1. A method for producing a mist of liquid which can be conveyed in a carrier gas stream, in which the liquid is atomised into a carrier gas stream as a drop collective, the drop collective is deflected in the carrier gas stream and, in the region of deflection, from the drop collective drops which exceed a maximum size are separated out of the carrier gas stream, characterised in that at least part of the drop collective, in particular the portion of the drops which exceeds a maximum size, is collected by at least one heatable contact surface and is at least partially evaporated into the carrier gas stream.
  2. A method according to Claim 1, characterised in that at least part of the portions of the drops which are to be evaporated is collected and evaporated in the region of atomisation by a heatable contact surface.
  3. A method according to Claim 1 or 2, characterised in that at least part of the portions of the drops which are to be evaporated is collected and evaporated in the region of deflection by a heatable contact surface.
  4. A method according to one of Claims 1 to 3, characterised in that the portion of the drops to be evaporated is collected by the surface of an open-pored contact body which acts as a contact surface, are heated to boiling temperature in the contact body and are given off to the carrier gas stream again as a drop/vapour mixture via the contact surface.
  5. A method according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the portion of the drops which have been separated out of the carrier gas stream and which have flowed together to form a return flow is passed through a heat exchanger and the heat thereof is given off to the liquid flowing for atomisation.
  6. A method according to one of Claims 1 to 5, characterised in that the carrier gas stream is heated before introduction into the atomisation region.
  7. An apparatus for producing a mist of liquid which can be conveyed in a carrier gas stream, in particular for performing the process according to Claims 1 to 6, with a mixing chamber (1) which is provided with at least one inlet (5) for a carrier gas stream, at least one atomiser nozzle (2) for introducing a liquid as drop collective and at least one outlet for the carrier gas stream laden with the mist of liquid, the mixing chamber (1) being provided at a distance from the nozzle mouth with a deflecting surface (10) for the carrier gas portion which is laden with the drop collective, which surface is adjoined by the outlet for the carrier gas stream laden with the mist of liquid, and that a drain means (13) for the drop portions which have been separated off and have flowed together to form a return liquid is provided, characterised in that the walls of the mixing chamber (1) have a contact surface which is connected to a heating means (18).
  8. An apparatus according to Claim 7, characterised in that the deflecting surface (10) forms a contact surface and is connected to a heating means (18).
  9. An apparatus according to one of Claims 7 or 8, characterised in that the deflecting surface (10) is formed by a deflecting body (17; 26) located in the carrier gas stream.
  10. An apparatus according to one of Claims 7 to 9, characterised in that the contact surface is formed by the surface of an open-pored contact body which is connected in its region remote from the contact surface to a preferably electric heating means (18).
  11. An apparatus according to one of Claims 7 to 10, characterised in that the mixing chamber (1) in the nozzle region is provided with at least one inlet opening (5), preferably oriented in the direction of the sprayed jet (6), for at least a portion of the carrier gas stream.
  12. An apparatus according to Claims 7 to 11, characterised in that the nozzle (2) is designed as a venturi nozzle and is connected to a feed line (5) for compressed air for supporting the atomisation.
  13. An apparatus according to one of Claims 7 to 12, characterised in that the mixing chamber (1) is tubular and arranged coaxially to the nozzle (2), that the end (24) of the mixing chamber (1) remote from the nozzle (2) opens into a deflecting chamber (22) and that the walls of the deflecting chamber (22) located opposite the opening of the mixing chamber (19) are designed as a deflecting surface (10).
  14. An apparatus according to Claim 13, characterised in that the deflecting chamber (22) coaxially surrounds the tubular mixing chamber (1) and that the outlet (21) for the carrier gas stream laden with the mist of liquid is arranged in the opposite direction of flow to the nozzle jet (6) at a distance from the opening of the mixing chamber (1) into the deflecting chamber (22).
  15. An apparatus according to one of Claims 13 or 14, characterised in that a wiper rotor (34) is located in the tubular mixing chamber (1), which rotor is associated with the atomisation nozzle (2).
  16. An apparatus according to Claim 15, characterised in that the wiper rotor (34) is provided with at least two radially oriented wiper blades (35), onto each of which at least one nozzle opening opens.
  17. An apparatus according to one of Claims 7 to 16, characterised in that an outlet valve (14) which adjusts automatically as a function of the pressure in the liquid feed means (3) is located in the region of the drain means (13) for the return liquid.
  18. An apparatus according to one of Claims 7 to 17, characterised in that a heat exchanger (16) is located in the region of the drain means (13) for the return liquid, which heat exchanger lies in the return liquid and through which the liquid passing to the atomisation nozzle (2) is passed.
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