EP3204168A1 - Zerstäuberdüse - Google Patents

Zerstäuberdüse

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EP3204168A1
EP3204168A1 EP14784032.6A EP14784032A EP3204168A1 EP 3204168 A1 EP3204168 A1 EP 3204168A1 EP 14784032 A EP14784032 A EP 14784032A EP 3204168 A1 EP3204168 A1 EP 3204168A1
Authority
EP
European Patent Office
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liquid
mixing chamber
channel
nozzle
gas
Prior art date
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Application number
EP14784032.6A
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English (en)
French (fr)
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EP3204168B1 (de
Inventor
Jochen PAAL
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Spraying Systems Manufacturing Europe GmbH
Original Assignee
Spraying Systems Manufacturing Europe GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Spraying Systems Manufacturing Europe GmbH filed Critical Spraying Systems Manufacturing Europe GmbH
Publication of EP3204168A1 publication Critical patent/EP3204168A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3204168B1 publication Critical patent/EP3204168B1/de
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    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
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    • B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0491—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid the liquid and the gas being mixed at least twice along the flow path of the liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B7/0441—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber
    • B05B7/0466—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber with means for deflecting the central liquid flow towards the peripheral gas flow
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    • B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0483—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with gas and liquid jets intersecting in the mixing chamber
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    • B05B7/08—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point
    • B05B7/0892—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point the outlet orifices for jets constituted by a liquid or a mixture containing a liquid being disposed on a circle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/10—Spray pistols; Apparatus for discharge producing a swirling discharge

Definitions

  • the invention relates to an atomizer nozzle which can be used on spraying devices for spraying liquids.
  • the nebulizer nozzle may be arranged on mobile or stationary sprayers.
  • Atomizing nozzles are used for fine atomization of a liquid supplied to the atomizing nozzle, for example water , or a liquid mixture which may also contain additives, such as cleaning agents or the like.
  • a liquid supplied to the atomizing nozzle
  • a liquid mixture which may also contain additives, such as cleaning agents or the like.
  • the following is spoken of a liquid, wherein such liquid mixtures should also be included.
  • compressed gas is used which is mixed with the liquid ⁇ speed in a mixing chamber and the Zerstäu ⁇ bung supported.
  • the atomized by means of the compressed gas liquid is discharged as an atomized spray jet at least one outlet opening of the spray nozzle.
  • the spray nozzle can be used in various fürsbe ⁇ rich, for example, for the Versprü ⁇ hen of fertilizers, pesticides or fungicides in agriculture or for moistening or cooling of objects in industrial production, for spraying water and / or detergent or chemical Industry to facilitate the evaporation of liquid by atomizing.
  • the atomizer nozzle can be used wherever a very fine atomizing a Liquid is needed.
  • An atomizer nozzle is known, for example, from EP 0 714 706 B1.
  • the spray nozzle has a liquid ⁇ keitsan gleich and a gas port.
  • the liquid ⁇ keitsan gleich is fluidly connected to a liquid channel which extends coaxially along a nozzle axis and opens into a mixing chamber.
  • the liquid ⁇ keitsstrom flows as a jet along the nozzle axis in the mixing chamber.
  • Radially to the nozzle axis open into the mixing chamber several in etechnischskanäle which are fluidly connected to the gas port.
  • the axial liquid flow is atomized via the gas flowing transversely thereto and discharged downstream along the nozzle axis through an outlet opening to the outside.
  • the atomizer nozzle has a liquid port for supplying a liquid.
  • the liquid may be a single liquid or a liquid mixture.
  • the liquid connection is connected to a liquid channel through which the supplied liquid flows and which opens downstream into a ring mixing chamber.
  • the ring ⁇ mixing chamber encloses a nozzle axis of the atomizer nozzle annular and is arranged coaxially with the nozzle axis.
  • An end section opening directly into the ring mixing chamber expands toward the ring mixing chamber.
  • the outer diameter of the end portion becomes larger toward the ring mixing chamber. In this end portion may preferably be arranged a central part.
  • the nozzle axis may preferably penetrate the centering ⁇ ralteil center.
  • a flow layer is formed from the air passing through the end portion liquid vergiert of the nozzle axis away di ⁇ and preferably completely circumferentially about the due ⁇ senachse is closed annularly.
  • the strö ⁇ tion layer is directed obliquely away from the nozzle axis.
  • a hollow-conical or hollow-frustum-shaped flow layer which may also be referred to as a liquid ⁇ keitsfilm forms.
  • the ring mixing chamber connects.
  • the liquid of the flow ⁇ layer flows from the end portion in the ring mixing chamber.
  • any pressurized gas or gas ⁇ can as a pressurized gas mixture at any temperature and / or pressure every use, regardless of the saturation vapor pressure and / or the critical temperature of the gas or gas mixture.
  • Compressed gas can be used, for example, compressed air and / or nitrogen and / or hydrogen. Steam can also be used as compressed gas in some applications, for example water vapor.
  • To the gas line system includes at least one outer In ekomskanal and at least one inner In ekomskanal. Via the injection channels pressurized gas is introduced into the annular mixing chamber ⁇ .
  • the outer injection channel opens at an outer injection site and the inner Injetationska ⁇ nal opens at an inner injection site in the ring ⁇ mixing chamber.
  • the inner injection site is enclosed by the ring mixing chamber extending coaxially around the nozzle axis.
  • the gas flows from outside and inside into the ring ⁇ mixing chamber and meets there on the flow layer.
  • the pressurized gas is directed from the radially outer and radially inner ge ⁇ gen the hollow truncated cone-shaped flow layer.
  • the outer injection site and the inner injection site are in the extension direction of the ring mixing chamber offset from one another.
  • Under the ER of the annular mixing chamber stretch direction is the course of the center plane through the annular mixing chamber beginning at Endab ⁇ section of the liquid passage to the outer end of the annular mixing chamber in front of the at least one outlet opening to understand.
  • the extension direction of the ring mixing chamber therefore does not relate to its course in the circumferential direction about the nozzle axis, but at right angles thereto along the center plane.
  • the outer and inner Injekti ⁇ onsstelle can also be arranged opposite to each other in the extension direction of the ring mixing chamber.
  • the inner Injekti ⁇ onsstelle is disposed upstream in the direction of extension of the annular mixing chamber to the outer site of injection.
  • the supplied via the internal gas pressure injection site ⁇ it divides the flow of liquid towards a radial component and a component of flow to the outer site of injection.
  • pressurized gas is also supplied, whereby a further improved atomization is generated in small flues ⁇ stechniksp motherboard by at ⁇ motionless and the radially outwardly directed flow component.
  • gas streams may also include a shearing effect acting on the flow layer, which is particularly the case when the outer and inner injection site ⁇ in He stretch direction of the annular mixing chamber offset but are disposed close to each other .
  • a spatially close arrangement of the two injection sites is to be understood that the inflowing gas from one of the two injection sites at least partially directly to the other injection site or a directly adjacent to the other injection ⁇ onsstelle wall section impinges.
  • the inflowing gas from one of the two injection sites at least partially directly to the other injection site or a directly adjacent to the other injection ⁇ onsstelle wall section impinges.
  • the inflowing gas from one of the two injection sites at least partially directly to the other injection site or a directly adjacent to the other injection ⁇ onsstelle wall section impinges.
  • a preferred embodiment are in the ⁇ nere In ekomsstelle before a Hauptausströmraum which intersects the central plane of the annular mixing chamber at a first angle.
  • the outer injection ⁇ point specify a Hauptausströmraum intersecting the center plane of the annular mixing chamber at a second angle.
  • the amount of the second angle is smaller than the amount of the first angle.
  • the first angle may be, for example, in a range of 45 ° to 90 °, preferably between 60 ° and 90 °.
  • the second angle is for example less than 70 ° and preferably less than 45 °.
  • the gas line system fluidly connects the inner injection channel and the outer injection channel with the gas connection.
  • the compressed gas provided at the gas connection thus flows into both injection channels.
  • the gas ⁇ line system is designed such that the gas flow rate, which flows through the outer injection channel into the ring mixing chamber is greater than the gas flow rate, which flows through the inner injection channel into the ring mixing chamber.
  • the air flowing into the annular mixing chamber via the injection channel outer gas volume flow can be more than 50% and preferably up to 80% of the total gas volume ⁇ current that flows through the two injection ports in the annular mixing chamber.
  • gas volumetric flow rates of less than 50% or more than 80% may optionally also be selected.
  • Preferably, in the circumferential direction are distributed around the nozzle axis and, for example in accordance with the same peripheral portion distributed more outlet openings ⁇ present.
  • the outlet openings preferably each have a rotationally symmetrical shape and may, for example, be cylindrical and / or widening and / or designed as a Laval nozzle.
  • a further improvement of the atomization of the liquid is achieved in one embodiment, characterized in that the annular mixing chamber between the In edictionsstellen and the at least one outlet opening in the direction of the nozzle axis one or more times curved course ⁇ has.
  • the annular mixing chamber can, viewed in the direction of the nozzle axis, curve toward the nozzle axis and / or away from the nozzle axis.
  • the ring mixing chamber is in a preferred embodiment rotationally symmetrical to the nozzle axis out ⁇ leads.
  • the nebulizer nozzle may include a spin agent.
  • the swirl generating means is arranged to divide the air flowing into the liquid ⁇ keitskanal and in particular in the end portion of the flues ⁇ stechnikskanals liquid has a swirl to it ⁇ .
  • the swirl generating means may be formed, for example, in that a Einströmmündung for supplying the liquid into the liquid passage with respect to the nozzle axis radially offset and obliquely. Characterized the einströ ⁇ Mende in the liquid channel liquid is already helical flow with a swirl along the liquid channel.
  • the swirl generating means may comprise a swirl generator, which is arranged in the liquid channel and in particular upstream of the Endab ⁇ section of the liquid channel.
  • the swirl generator ⁇ is flown by the liquid and gives the liquid flow is twisted. This can be effected by inclined and / or helical guide surfaces and / or guide channels and / or by a rotor of the swirl generator, for example an impeller.
  • all known swirl generation means may be used alone or in combination ⁇ nation.
  • the swirler is located upstream at the end portion of remplisstechnikska ⁇ Nals subsequent swirl-generating portion of the liquid in a ⁇ keitskanals.
  • the swirl generating portion may be located upstream of and in close proximity to a transition portion of the liquid passage leading to the end portion and having a cross section or diameter tapering towards the end portion.
  • the standing of the liquid available Strömungsquerab ⁇ cut in the swirl generating section may in Strö ⁇ flow direction be substantially constant.
  • the Gas einssys ⁇ tem has a central channel which extends along the nozzle axis in the central part.
  • the central channel opens in the central part in the liquid channel.
  • Pressurized gas may be substantially out of the centering ⁇ ralkanal against the axial Flow direction component of the liquid immediately upstream of the end portion of the liquid passage ⁇ flow and there contribute to an improved design of the hollow cone-shaped flow layer.
  • the atomizer nozzle in one embodiment has a nozzle body in which the liquid channel and the ring mixing chamber are formed.
  • the nozzle body is preferably made integrally from a material without seam and joining ⁇ point .
  • it can be manufactured by so-called ⁇ additive manufacturing process such as 3D-printing process. It is also preferred if all fluid-carrying lines and channels are formed in this nozzle body.
  • the central part is an integral part of this nozzle body.
  • Figure 1 is a perspective view of an embodiment of an atomizing nozzle exporting approximately ⁇
  • FIG. 3 shows a schematic, block diagram-like schematic representation of the atomizer nozzle according to the invention.
  • a spray nozzle 10 is veran ⁇ illustrates.
  • Figures 1 and 2 show a preferred execution from ⁇ example, while Figure 3 shows the functional principle ver anschaubit ⁇ .
  • the atomizer nozzle 10 is used in a mobile or sta tionary ⁇ spray device and serves to atomize a liquid supplied to F using compressed gas L and the finely atomized liquid particles as a spray or S dispense spray.
  • the flowing liquid F is schematically illustrated by block arrows and the pressurized gas L by simple arrows.
  • the dot density is illustrated in Figure 3 shows schematically the fine atomization of the liquid F, wherein a lower dot density represents a fine ⁇ res sputtering.
  • the atomizing nozzle 10 has a nozzle housing 11. On the nozzle housing, a liquid port 12 for supplying the liquid F and a gas port 13 for supplying the compressed gas L is present.
  • the liquid connection 12 is arranged on a hollow cylindrical connecting piece 14 of the nozzle housing 11.
  • the connecting piece 14 is arranged coaxially to a nozzle axis A.
  • the gas connection 13 is arranged at ⁇ play according to ring around the connecting piece 14 coaxial with the nozzle axis A.
  • the number and arrangement of the gas connection 13 or of the liquid connection 12 can also be provided in a different arrangement and alignment with the nozzle housing 11, depending on the spray device on which the atomizer nozzle 10 is used.
  • the nozzle housing 11 has an approximately cylindrically contoured shape.
  • housing part IIa of which the connecting piece 14 of the nozzle housing 11 protrudes.
  • the housing portion IIa is arranged coaxially with the SI ⁇ senachse A.
  • the gas connection 13 is arranged coaxially around the connecting piece 14 in an end wall of the housing part IIa.
  • a Malawian ⁇ handle section IIb may be provided with one or more surfaces for a tool, for example, to rotate the atomizer nozzle 10 during its attachment to a spray device in the circumferential direction U about the nozzle axis A and mechanically and fluidly connect to the spray.
  • the nozzle housing 11 is, for example embodied as according ein Communityi ⁇ ger, integral nozzle body 15 and can for example be produced as 3D printing or by any other additive method of manufacture.
  • the nozzle body 15 is free of seams and joints and is made of a uniform material.
  • the fluid port 12 is fluidly connected to a fluid passage 19.
  • first portion 19a of the liquid passage 19 has a cylindrical shape and it ⁇ coaxially extends to the nozzle axis A.
  • first section 19a includes a Drallerzeugungsab ⁇ section 19b of the liquid channel 19 at.
  • a swirl generator 20 is angeord ⁇ net, of a swirl it divides the fluid F, which flows from the first section 19a in the swirl generating section 19b ⁇ .
  • the swirl generator 20 is formed in the embodiment by a swirler 21 which is arranged coaxially with the nozzle axis A in the swirler section 19b.
  • the swirl body 21 may have guide surfaces or guide channels in order to impart a spin to the liquid F. It is also possible to use a swirl generator 20 with a paddle wheel.
  • one or more suitable swirl generating means may be used to impart a twist to the liquid as it flows into the liquid channel 19 or while flowing in the liquid channel 19. It is also possible to use flow effects, such as the Co-anda effect for twisting. It is au ⁇ ßerdem possible, the inflow of the fluid F in the fluid passage 19 radially offset to the nozzle axis A, tan ⁇ gential perform to a channel wall 22 of the liquid passage 19 and inclined to the nozzle axis A, so that be ⁇ already achieved a swirling liquid flow becomes.
  • Swirl generator 20 a baffle body in the liquid channel 19 are arranged (not illustrated), which is suitable, for example. Substantially plate-shaped, so that upon impact of a liquid F on the baffle a thin, substantially plate-shaped liquid layer is generated, which also serves as a baffle referred to as.
  • transition section decreases in the flow direction. This is achieved by the diameter of the swirl-generating section 19b or transition section starting from the first section 19a decreasing.
  • ⁇ swirl generation is completed immediately before the transition section.
  • the diameter of the liquid channel 19 in the Drallerschiungsab may be omitted ⁇ section 19b constant and the tapered transition portion, which is by way of example schematically illustrated in the schematic diagram according to FIG. 3
  • an end portion 19c of the liquid passage 19 includes ge ⁇ optionally at about the transition portion.
  • the diameter of the channel ⁇ wall 22 increases from the swirl-generating portion 19 b away.
  • the liquid flowing along the channel wall 22 has a tendency to continue to flow along the channel wall 22, starting from the smallest channel wall diameter at the transition point between the swirl-generating portion 19b and the end portion 19c.
  • a flow layer FH of the liquid F forms in the end section, which has the shape of a hollow truncated cone.
  • the flow layer FH is formed coaxially with the nozzle axis A in the atomizer nozzle 10.
  • the flow layer FH is highly schematically in figure 3 by the block arrows and dots in the end portion 19c veran ⁇ illustrated.
  • a central part 25 is arranged in the end section 19c of the liquid channel, the diameter of which widens to form a ring mixing chamber 26, into which the liquid channel 19 opens.
  • the ring mixing chamber 26 directly adjoins the end section 19c of the liquid channel 19.
  • the central part 25 is penetrated centrally from the nozzle axis A. Due to the arrangement of the central part 25 and the widening channel cross section of the end portion 19 c, the end portion 19 c is designed as a coaxial with the nozzle axis A, in the circumferential direction U around the nozzle axis A annularly closed, hollow truncated cone-like channel.
  • the passage wall 22 of the liquid passage 19 is curved in the swirl generating portion 19b and the end portion 19c along the nozzle axis A.
  • Drallerzeugungsab ⁇ section 19b of the channel cross-section is thereby reduced and increased again at the end portion 19c.
  • the outer surface 27 of the central part 25 along the Dü ⁇ senachse A is also curved and, for example, concave ge ⁇ curved.
  • the outer surface 27 of the central part 25 is opposite the channel wall 22 and is preferably adapted to the profile of the channel wall, that the radial distance to the nozzle axis A between the outer surface 27 of the central part 25 remains substantially constant to the outer inner wall of the end portion 19c, wherein the annular flow cross-sectional area in the downstream direction increases with increasing distance to the nozzle axis A.
  • a hollow frustum-shaped flow layer FH is thus generated in front of the annular mixing ⁇ chamber 26, which flows into the annular mixing chamber 26.
  • a swirl-generating means and / or the widening end section 19c with the central part 25 arranged therein can be used. Example According to both measures are implemented ge ⁇ jointly.
  • the gas line system 28 includes an outer injection channel 29 which extends in the circumferential direction U around the nozzle axis A annularly around at least a portion of the liquid passage 19 around and at an outer In ekomsstelle 30 opens into the ring mixing chamber 26.
  • the outer injection point 30 is designed as an annular gap and arranged coaxially with the nozzle axis A.
  • annular connecting channel 31 of the embodiment Gas line system 28 disposed in the nozzle housing 11, which is fluidly connected via one or more passage openings 32 with a central gas passage 33 of the gas line system 28.
  • the central gas channel 33 extends along the nozzle axis A and is enclosed by the ring mixing chamber 26 in the circumferential direction U.
  • the inner In etechnischskanal 34 may be formed by a portion of the central gas channel 33 or separated by partitions branch off the central gas channel 33.
  • the inner injection channel 34 opens into an annular injection chamber 35 at an inner injection site 35.
  • the inner injection site 35 is provided as a preferably closed in the circumferential direction U about the nozzle axis A, mög ⁇ lichst performed uninterrupted annular gap.
  • a central channel 36 is fluidly connected to the central ⁇ eral gas passage 33 branched from the central gas channel 33 or may be formed by a section of the central gas duct 33rd
  • the central channel 36 opens into the liquid passage 19a upstream of the end portion 19c.
  • the mouth 37 of the central channel 36 is arranged coaxially with the nozzle axis A and oriented in the direction of the nozzle axis A from the end portion 19c and the annular mixing chamber 26 away.
  • the pressurized gas L flowing out there thus flows approximately counter to the liquid F and assists in the formation of the flow layer FH in the end section 19 c of the liquid channel 19.
  • the atomizing nozzle 10 has a plurality of, for example, 8 outlet openings 40 arranged distributed in the circumferential direction U around the nozzle axis A.
  • the at least one outlet ⁇ opening 40 may be designed as a cylindrical bore, as a slot or preferably in the form of a Laval nozzle.
  • least one outlet opening 40 ei ⁇ has conically widening in the direction of flow cross-section.
  • the longitudinal axis of each discharge port 40 is open ⁇ geninate the nozzle axis A inclined.
  • the angle of inclination of the bore axis of the outlet opening 40 to the nozzle axis A is preferably in the range between 10 ° and 30 °.
  • a spray jet S is generated which is directed away from the nozzle axis A (FIGS. 1 and 3).
  • the outlet openings 40 are arranged in tube pieces 41, which are fluidically connected to the annular mixing chamber 26. Between the pipe sections 41, the fürgangsöff ⁇ openings 32 are formed by the fact that in the circumferential direction U immediately adjacent pipe sections 41 are arranged at a distance from each other. As a result, a fluidic connection between the connecting duct 31 and the central gas duct 33 is formed between the pipe sections 41.
  • a partition wall 45 is provided, which directs the gas flow in the outer injection channel 29 to the outer injection site 30 out.
  • the direction of the flow of the compressed gas L is at a distance from the outer Injetechnischsstel ⁇ le 30 at least one communication port 46 in the
  • Partition wall 45 is provided, can flow through the compressed gas L, starting from the gas port 13 into the connecting channel 31.
  • both the outer In edictionskanal 29 and the inner In edictionskanal 34 is supplied via the gas port 13 with pressurized gas L.
  • the volume flows in the communication passage 31 to the central gas ⁇ channel 33 and the inner injection site 35 are via the communication port 46 on the one hand and by the outer injection port 29 and the outer Injek ⁇ tion site 30 on the other hand is determined according to requirements.
  • the ratio of the cross sectional area of the communication hole 46 is located to that of the outer injection site 30, for example in loading ⁇ range from about 20% to 40%, preferably about 30%.
  • the cross-sections may be required, selected in the gas conduit system 28 so that a larger gas volume flow flows over the outer In ⁇ jemieskanal 29 and the outer injection site 30 in the annular mixing chamber 26 and through the inner injection port 34 or in ⁇ nere injection site 35th
  • a larger gas volume flow flows over the outer In ⁇ jemieskanal 29 and the outer injection site 30 in the annular mixing chamber 26 and through the inner injection port 34 or in ⁇ nere injection site 35th
  • the area ratio is about 2: 1.
  • at least about two thirds of the gas flowing into the annular mixing chamber 26 can flow in via the outer injection point 30.
  • the area ratio between the inner injection ⁇ point 35 and the mouth 37 of the central channel 36 is in the embodiment about 1:10 to 1:15.
  • FIG. 2 schematically illustrates a center plane E of the ring mixing chamber 26, which also essentially corresponds to the center of the liquid jet in the ring mixing chamber 26.
  • the central liquid jet entering the ring mixing chamber 26 from the end section 19c is indicated by a dotted line.
  • the two are in etechnischsstellen 30, 35 offset from one another.
  • the first arrow schematically illustrates the first main outflow direction PI from the outer injection channel 29 into the annular mixing chamber 26.
  • This first main outflow direction PI which runs here for example approximately parallel to the nozzle axis A, cuts the central liquid jet at a first angle CC.
  • a second Schoausströmraum P2 for the compressed gas L from the inner injection channel 34 is indicative ⁇ net, which is to the nozzle axis A at an acute angle to ⁇ arranged and includes a second angle ß with the central liquid jet.
  • the second angle ⁇ is greater in magnitude than the first angle CC.
  • the first angle CC is in particular less than 45 °, while the second angle ⁇ is between 70 ° and 90 °.
  • the atomizer nozzle 10 works as follows:
  • a liquid F flows through the liquid channel 19.
  • a fluid is generated in the swirl-producing section 19b via a swirl-generating means and according to the swirl generator 20, for example.
  • an impact jet is generated by an impact body.
  • a hollow frustoconical flow layer FH is generated there, which flows into the ring mixing chamber 26 flows in.
  • annular mixing chamber 26 downstream of the two injection sites 30, 35, by one or more bends in the extension of the ring mixing chamber Further atomization and uniform distribution of the liquid particles in the liquid-gas mixture can be achieved towards the nozzle axis A and / or away from the nozzle axis A. The liquid particles are then discharged through the outlet openings 40 in the form of spray jets S.
  • the annular mixing chamber 26 curves downstream of the two In etationsstellen first to the nozzle axis A back and then back away from the nozzle axis A.
  • the invention relates to an atomizer nozzle 10 with egg ⁇ nem liquid channel 19, to the downstream of a ring ⁇ mixing chamber 26 is fluidly connected. Via a liquid connection 12, a liquid F is supplied to the liquid channel 19.
  • the atomizing nozzle 10 comprises, in addition to a ⁇ the gas connection 13 which is connected to a gas line system 28th
  • compressed gas L is directed to an outer injection channel 29 and an inner injection channel 34.
  • the two injection channels 29, 34 lead to an injection point 30, 35 in the Ringmischkam ⁇ mer 26 a.
  • the outer injection site 30 is with respect to a nozzle axis A, around which the annular mixing chamber 26 extends coaxially, on the radially outer mixing chamber wall and the inner injection point 35 on the radially inner mixing ⁇ chamber wall available.
  • the inflowing liquid can be finely atomized with a low compressed gas consumption in the annular mixing chamber 26 and downstream of the ring mixing chamber 26 via at least one outlet opening 40 are each discharged as a spray jet S.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zerstäuberdüse (10) mit einem Flüssigkeitskanal (19), an den stromabwärts eine Ringmischkammer (26) fluidisch angeschlossen ist. Über einen Flüssigkeitsanschluss (12) wird dem Flüssigkeitskanal (19) eine Flüssigkeit (F) zugeführt. Die Zerstäuberdüse (10) weist außerdem einen Gasanschluss (13) auf, der an ein Gasleitungssystem (28) angeschlossen ist. Darüber wird Druckgas (L) zu einem äußeren Injektionskanal (29) und einem inneren Injektionskanal (34) geleitet. Die beiden Injektionskanäle (29, 34) münden an jeweils einer Injektionsstelle (30, 35) in die Ringmischkammer (26) ein. Die äußere Injektionsstelle (30) ist an der radial äußeren Mischkammerwand und die innere Injektionsstelle (35) an der radial inneren Mischkammerwand vorhanden. Die einströmende Flüssigkeit kann daher mit wenig Druckgas (L) in der Ringmischkammer (26) fein zerstäubt und stromabwärts der Ringmischkammer über wenigstens eine Austrittsöffnung (40) jeweils als Sprühstrahl (S) abgegeben werden.

Description

Zerstäuberdüse
Die Erfindung betrifft eine Zerstäuberdüse, die an Sprüheinrichtungen zum Versprühen von Flüssigkeiten verwendet werden kann. Die Zerstäuberdüse kann an mobilen oder stationären Sprüheinrichtungen angeordnet sein.
Zerstäuberdüsen dienen zum feinen Zerstäuben einer der Zerstäuberdüse zugeführten Flüssigkeit, beispielsweise Was¬ ser, bzw. einem Flüssigkeitsgemisch, das auch Zusatzstoffe, wie Reinigungsmittel oder dergleichen aufweisen kann. Der Einfachheit halber wird nachfolgend von einer Flüssigkeit gesprochen, wobei auch solche Flüssigkeitsgemische umfasst sein sollen. Zur Zerstäubung der Flüssigkeit in feine Flüssigkeitspartikel wird Druckgas verwendet, die der Flüssig¬ keit in einer Mischkammer beigemischt wird und die Zerstäu¬ bung unterstützt. Die mit Hilfe des Druckgases zerstäubte Flüssigkeit wird als zerstäubter Sprühstrahl an wenigstens einer Austrittsöffnung der Zerstäuberdüse abgegeben.
Die Zerstäuberdüse kann in verschiedenen Anwendungsbe¬ reichen eingesetzt werden, beispielsweise für das Versprü¬ hen von Düngemitteln, Pestiziden oder Fungiziden in der Landwirtschaft oder zum Befeuchten oder Kühlen von Objekten bei der industriellen Produktion, zum Versprühen von Wasser und/oder Reinigungsmitteln oder in der chemischen Industrie um die Verdunstung der Flüssigkeit durch das Zerstäuben zu erleichtern. Im Prinzip kann die Zerstäuberdüse überall dort eingesetzt werden, wo ein sehr feines Zerstäuben einer Flüssigkeit benötigt wird.
Eine Zerstäuberdüse ist beispielsweise aus EP 0 714 706 Bl bekannt. Die Zerstäuberdüse weist einen Flüssig¬ keitsanschluss sowie einen Gasanschluss auf. Der Flüssig¬ keitsanschluss ist mit einem Flüssigkeitskanal fluidisch verbunden, der sich entlang einer Düsenachse koaxial erstreckt und in eine Mischkammer einmündet. Der Flüssig¬ keitsstrom strömt als Strahl entlang der Düsenachse in die Mischkammer ein. Radial zu der Düsenachse münden in die Mischkammer mehrere In ektionskanäle, die fluidisch mit dem Gasanschluss verbunden sind. In der Mischkammer wird die axiale Flüssigkeitsströmung über die quer dazu strömendes Gas zerstäubt und stromabwärts entlang der Düsenachse durch eine Austrittsöffnung nach außen abgegeben.
Ausgehend von dieser bekannten Zerstäuberdüse kann es als Aufgabe der Erfindung angesehen werden, eine verbesserte Zerstäubung der Flüssigkeit mit Hilfe von Gas zu errei¬ chen .
Diese Aufgabe wird durch eine Zerstäuberdüse mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Die Zerstäuberdüse weist einen Flüssigkeitsanschluss zum Zuführen einer Flüssigkeit auf. Die Flüssigkeit kann eine einzige Flüssigkeit oder ein flüssiges Gemisch sein. Der Flüssigkeitsanschluss ist mit einem Flüssigkeitskanal verbunden, durch den die zugeführte Flüssigkeit strömt und der stromabwärts in eine Ringmischkammer mündet. Die Ring¬ mischkammer umschließt eine Düsenachse der Zerstäuberdüse ringförmig und ist koaxial zu der Düsenachse angeordnet. Ein unmittelbar in die Ringmischkammer einmündender Endabschnitt erweitert sich zur Ringmischkammer hin. Der Außendurchmesser des Endabschnitts wird zur Ringmischkammer hin größer. In diesem Endabschnitt kann vorzugsweise ein Zentralteil angeordnet sein. Die Düsenachse kann das Zent¬ ralteil vorzugsweise mittig durchsetzen. Mithilfe eines Mittels der Zerstäuberdüse, zu dem beispielsweise das Zent¬ ralteil und/oder ein Drallerzeugungsmittel gehört, wird aus der durch den Endabschnitt strömenden Flüssigkeit eine Strömungsschicht gebildet, die von der Düsenachse weg di¬ vergiert und vorzugsweise in Umfangsrichtung um die Dü¬ senachse vollständig ringförmig geschlossen ist. Die Strö¬ mungsschicht ist schräg von der Düsenachse weg gerichtet. Vorzugsweise bildet sich eine hohlkegelförmige, bzw. hohl- kegelstumpfförmige Strömungsschicht, die auch als Flüssig¬ keitsfilm bezeichnet werden kann.
An den Endabschnitt des Flüssigkeitskanals schließt sich die Ringmischkammer an. Die Flüssigkeit der Strömungs¬ schicht strömt aus dem Endabschnitt in die Ringmischkammer ein .
Über einen Gasanschluss wird einem Gasleitungssystem der Zerstäuberdüse Druckgas zugeführt. Prinzipiell lässt sich als Druckgas jedes unter Druck stehende Gas oder Gas¬ gemisch bei jeder Temperatur und/oder jedem Druck verwenden, unabhängig von dem Sättigungsdampfdruck und/oder der kritischen Temperatur des Gases oder Gasgemischs. Als
Druckgas kann beispielsweise Druckluft und/oder Stickstoff und/oder Wasserstoff verwendet werden. Als Druckgas kann in einigen Anwendungen auch Dampf verwendet werden, beispielsweise Wasserdampf. Zu dem Gasleitungssystem gehört wenigstens ein äußerer In ektionskanal und wenigstens ein innerer In ektionskanal. Über die Injektionskanäle wird Druckgas in die Ringmisch¬ kammer eingeleitet. Der äußere Injektionskanal mündet an einer äußeren Injektionsstelle und der innere Injektionska¬ nal mündet an einer inneren Injektionsstelle in die Ring¬ mischkammer ein. Die innere Injektionsstelle ist von der sich koaxial um die Düsenachse erstreckenden Ringmischkammer umschlossen. Radial zu der Düsenachse betrachtet, be¬ findet sich die äußere Injektionsstelle an der radial äuße¬ ren Seite der Ringmischkammer und die innere Injektions¬ stelle an der radial inneren Seite der Ringmischkammer.
Somit strömt das Gas von außen und innen in die Ring¬ mischkammer ein und trifft dort auf die Strömungsschicht auf. Das Druckgas ist von radial außen und radial innen ge¬ gen die hohlkegelstumpfförmige Strömungsschicht gerichtet. Durch das Erzeugen einer filmartigen Flüssigkeitsschicht und das Injizieren von Druckgas über die beiden Injektions¬ stellen in die Ringmischkammer von gegenüberliegenden Seiten ist eine deutlich verbesserte Zerstäubung der Flüssig¬ keit erreicht. Es lassen sich sehr kleine Flüssigkeitspartikel erzeugen, die stromabwärts durch die Zerstäuberdüse abgegeben werden. Außerdem kann durch das Injizieren des Druckgases in die vergleichsweise dünne, hohlkegelstumpf- förmige Strömungsschicht der für die Zerstäubung notwendige Druckgasverbrauch gering gehalten werden. Der Druckgasverbrauch sinkt also durch die Verwendung der Zerstäuberdüse, was die Betriebskosten einer mit der Zerstäuberdüse ausge¬ rüsteten Sprüheinrichtung verringert.
Vorzugsweise sind die äußere Injektionsstelle und die innere Injektionsstelle in Erstreckungsrichtung der Ring- mischkammer versetzt zueinander angeordnet. Unter der Er- streckungsrichtung der Ringmischkammer ist der Verlauf der Mittelebene durch die Ringmischkammer beginnend am Endab¬ schnitt des Flüssigkeitskanals bis zu dem äußeren Ende der Ringmischkammer vor der wenigstens einen Austrittsöffnung zu verstehen. Die Erstreckungsrichtung der Ringmischkammer bezieht sich demnach nicht auf deren Verlauf in Umfangs- richtung um die Düsenachse, sondern rechtwinkelig hierzu entlang der Mittelebene. Die äußere und die innere Injekti¬ onsstelle können auch in Erstreckungsrichtung der Ringmischkammer einander gegenüberliegend angeordnet sein.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist die innere Injekti¬ onsstelle in Erstreckungsrichtung der Ringmischkammer stromaufwärts zur äußeren Injektionsstelle angeordnet. Die über die innere Injektionsstelle zugeführte Druckgas er¬ teilt der Flüssigkeitsströmung eine Radialkomponente bzw. eine Strömungskomponente zur äußeren Injektionsstelle hin. Dort wird ebenfalls Druckgas zugeführt, wobei durch die An¬ regung bzw. die radial nach außen gerichtete Strömungskomponente eine weiter verbesserte Zerstäubung in kleine Flüs¬ sigkeitspartikel erzeugt wird. Durch die aus den unter¬ schiedlichen Richtungen an den beiden Injektionsstellen eintretenden Gasströme kann zudem eine Scherwirkung auf die Strömungsschicht einwirken, was insbesondere dann der Fall ist, wenn die äußere und die innere Injektionsstelle in Er¬ streckungsrichtung der Ringmischkammer versetzt, aber nahe beieinander angeordnet sind. Unter einer räumlich nahen Anordnung der beiden Injektionsstellen ist zu verstehen, dass die aus einer der beiden Injektionsstellen einströmende Druckgas zumindest teilweise direkt auf die jeweils andere Injektionsstelle oder einen an die jeweils andere Injekti¬ onsstelle unmittelbar angrenzenden Wandabschnitt auftrifft. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gibt die in¬ nere In ektionsstelle eine Hauptausströmrichtung vor, die die Mittelebene der Ringmischkammer, unter einem ersten Winkel schneidet. Entsprechend kann die äußere Injektions¬ stelle eine Hauptausströmrichtung vorgeben, die die Mittelebene der Ringmischkammer unter einem zweiten Winkel schneidet. Vorzugsweise ist der Betrag des zweiten Winkels kleiner als der Betrag des ersten Winkels. Der erste Winkel kann beispielsweise in einem Bereich von 45° bis 90°, vorzugsweise zwischen 60° und 90°, liegen. Der zweite Winkel ist beispielsweise kleiner als 70° und vorzugsweise kleiner als 45°.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel verbindet das Gasleitungssystem den inneren Injektionskanal und den äußeren Injektionskanal jeweils fluidisch mit dem Gasan- schluss. Die am Gasanschluss bereitgestellte Druckgas strömt somit in beide Injektionskanäle. Dabei ist das Gas¬ leitungssystem derart ausgeführt, dass der Gas-Volumenstrom, der über den äußeren Injektionskanal in die Ringmischkammer einströmt größer ist als der Gas-Volumenstrom, der über den inneren Injektionskanal in die Ringmischkammer einströmt. Der über den äußeren Injektionskanal in die Ringmischkammer einströmende Gas-Volumenstrom kann mehr als 50% und vorzugsweise bis zu 80% des gesamten Gas-Volumen¬ stroms betragen, der über die beiden Injektionskanäle in die Ringmischkammer einströmt. Durch diese Aufteilung lässt sich eine gute Zerstäubung bei weiter verringertem Druckgasverbrauch erreichen. Je nach Gegebenheiten und Anforderungen können gegebenenfalls auch Gas-Volumenstromanteile von weniger als 50% oder mehr als 80% gewählt werden. Stromabwärts der Ringmischkammer ist wenigstens eine Austrittsöffnung vorhanden. Aus der wenigstens einen Austrittsöffnung tritt der Sprühstrahl aus, der die durch Gas zerstäubte Flüssigkeit enthält. Vorzugsweise sind in Um- fangsrichtung um die Düsenachse verteilt und beispielsgemäß mit gleichem Umfangsabschnitt verteilt mehrere Austritts¬ öffnungen vorhanden. Die Austrittsöffnungen haben vorzugsweise jeweils eine rotationssymmetrische Gestalt und können beispielsweise zylindrisch und/oder sich erweiternd und/ oder als Lavaldüse ausgeführt sein.
Eine weitere Verbesserung der Zerstäubung der Flüssigkeit ist bei einem Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, dass die Ringmischkammer zwischen den In ektionsstellen und der wenigstens einen Austrittsöffnung einen in Richtung der Düsenachse einmal oder mehrmals gekrümmten Verlauf auf¬ weist. In diesem Bereich kann sich die Ringmischkammer entlang der Düsenachse betrachtet zur Düsenachse hin und/oder von der Düsenachse weg krümmen.
Die Ringmischkammer ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel rotationssymmetrisch zur Düsenachse ausge¬ führt .
Die Zerstäuberdüse kann bei einer bevorzugten Ausführungsform ein Drallerzeugungsmittel aufweisen. Das Drallerzeugungsmittel ist dazu eingerichtet, der in dem Flüssig¬ keitskanal und insbesondere in den Endabschnitt des Flüs¬ sigkeitskanals einströmenden Flüssigkeit einen Drall zu er¬ teilen. Das Drallerzeugungsmittel kann beispielsweise dadurch gebildet sein, dass eine Einströmmündung zum Zuführen der Flüssigkeit in den Flüssigkeitskanal gegenüber der Düsenachse radial versetzt und schräg ausgerichtet ist. Dadurch wird bereits die in den Flüssigkeitskanal einströ¬ mende Flüssigkeit schraubenförmig mit einem Drall entlang des Flüssigkeitskanals strömen.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Drallerzeugungsmittel einen Drallerzeuger aufweisen, der in dem Flüssigkeitskanal und insbesondere stromaufwärts des Endab¬ schnitts des Flüssigkeitskanals angeordnet ist. Der Drall¬ erzeuger wird durch die Flüssigkeit angeströmt und erteilt dem Flüssigkeitsstrom einen Drall. Dies kann durch geneigt und/oder schraubenförmig verlaufende Leitflächen und/oder Leitkanäle und/oder durch einen Rotor des Drallerzeugers, z.B. ein Flügelrad, bewirkt werden. Grundsätzlich können alle bekannten Drallerzeugungsmittel allein oder in Kombi¬ nation verwendet werden.
Es ist vorteilhaft, wenn der Drallerzeuger in einem sich stromaufwärts an den Endabschnitt des Flüssigkeitska¬ nals anschließenden Drallerzeugungsabschnitt des Flüssig¬ keitskanals angeordnet ist. Der Drallerzeugungsabschnitt kann bspw. stromaufwärts von und in unmittelbarer Nähe zu einem Übergangsabschnitt des Flüssigkeitskanals angeordnet sein, der zu dem Endabschnitt führt und dessen Querschnitt bzw. Durchmesser sich zum Endabschnitt hin verjüngt. Der für die Flüssigkeit zur Verfügung stehende Strömungsquerab¬ schnitt im Drallerzeugungsabschnitt kann dabei in Strö¬ mungsrichtung im Wesentlichen konstant sein.
Es ist außerdem vorteilhaft, wenn das Gasleitungssys¬ tem einen Zentralkanal aufweist, der sich entlang der Düsenachse im Zentralteil erstreckt. Der Zentralkanal mündet im Zentralteil in den Flüssigkeitskanal ein. Aus dem Zent¬ ralkanal kann Druckgas im Wesentlichen entgegen der axialen Strömungsrichtungskomponente der Flüssigkeit unmittelbar stromaufwärts des Endabschnitts des Flüssigkeitskanals ein¬ strömen und dort zu einer verbesserten Ausbildung der hohl- kegelstupfförmigen Strömungsschicht beitragen.
Die Zerstäuberdüse weist bei einem Ausführungsbeispiel einen Düsenkörper auf, in dem der Flüssigkeitskanal und die Ringmischkammer ausgebildet sind. Der Düsenkörper ist vorzugsweise integral aus einem Material ohne Naht- und Füge¬ stelle hergestellt. Vorzugsweise lässt er sich durch soge¬ nannte additive Herstellungsverfahren herstellen, wie etwa 3D-Druckverfahren . Es ist außerdem bevorzugt, wenn in diesem Düsenkörper sämtliche ein Fluid führenden Leitungen und Kanäle ausgebildet sind. Vorzugsweise ist das Zentralteil integraler Bestandteil dieses Düsenkörpers.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausfüh¬ rungsbeispiels einer Zerstäuberdüse,
Figur 2 einen Längsschnitt entlang der Düsenachse durch das Ausführungsbeispiel der Zerstäuberdüse aus Figur 1 und
Figur 3 eine schematische, blockschaltbildähnliche Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Zerstäuberdüse. In der Zeichnung ist eine Zerstäuberdüse 10 veran¬ schaulicht. Die Figuren 1 und 2 zeigen ein bevorzugtes Aus¬ führungsbeispiel, während Figur 3 das Funktionsprinzip ver¬ anschaulicht .
Die Zerstäuberdüse 10 wird an einer mobilen oder sta¬ tionären Sprüheinrichtung verwendet und dient dazu, eine zugeführte Flüssigkeit F unter Verwendung von Druckgas L zu zerstäuben und die fein zerstäubten Flüssigkeitspartikel als Sprühstrahl S bzw. Sprühnebel abzugeben. In dem Blockschaltbild gemäß Figur 3 ist die strömende Flüssigkeit F durch Blockpfeile und das Druckgas L durch einfache Pfeile schematisch veranschaulicht. Durch die Punktdichte ist schematisch das feine Zerstäuben der Flüssigkeit F in Figur 3 illustriert, wobei eine geringere Punktdichte ein feine¬ res Zerstäuben darstellt.
Die Zerstäuberdüse 10 hat ein Düsengehäuse 11. An dem Düsengehäuse ist ein Flüssigkeitsanschluss 12 zum Zuführen der Flüssigkeit F und ein Gasanschluss 13 zum Zuführen des Druckgases L vorhanden. Der Flüssigkeitsanschluss 12 ist an einem hohlzylindrischen Anschlussstutzen 14 des Düsengehäuses 11 angeordnet. Der Anschlussstutzen 14 ist koaxial zu einer Düsenachse A angeordnet. Der Gasanschluss 13 ist bei¬ spielsgemäß ringförmig um den Anschlussstutzen 14 koaxial zur Düsenachse A angeordnet. Die Anzahl und die Anordnung des Gasanschlusses 13 bzw. des Flüssigkeitsanschlusses 12 können abhängig von der Sprüheinrichtung, an der die Zerstäuberdüse 10 verwendet wird, auch in anderer Anordnung und Ausrichtung am Düsengehäuse 11 vorgesehen sein.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Düsengehäuse 11 einen in etwa zylindrisch konturierten Ge- häuseteil IIa, von dem der Anschlussstutzen 14 des Düsengehäuses 11 wegragt. Der Gehäuseteil IIa ist koaxial zur Dü¬ senachse A angeordnet. Der Gasanschluss 13 ist koaxial um den Anschlussstutzen 14 in einer Stirnwand des Gehäuseteils IIa angeordnet. Am Gehäuseteil IIa kann ein Werkzeugan¬ griffsabschnitt IIb mit einer oder mehreren Angriffsflächen für ein Werkzeug vorgesehen sein, beispielsweise um die Zerstäuberdüse 10 bei deren Befestigung an einer Sprüheinrichtung in Umfangsrichtung U um die Düsenachse A zu drehen und mechanisch und fluidisch mit der Sprüheinrichtung zu verbinden .
Das Düsengehäuse 11 ist beispielsgemäß als einstücki¬ ger, integraler Düsenkörper 15 ausgeführt und kann beispielsweise als 3D-Druck oder durch ein anderes additives Herstellungsverfahren hergestellt werden. Der Düsenkörper 15 ist frei von Naht- und Fügestellen und ist aus einem einheitlichen Material hergestellt.
Der Flüssigkeitsanschluss 12 ist fluidisch mit einem Flüssigkeitskanal 19 verbunden. Ein sich an den Flüssig¬ keitsanschluss 12 anschließender erster Abschnitt 19a des Flüssigkeitskanals 19 hat eine zylindrische Form und er¬ streckt sich koaxial zur Düsenachse A. Unmittelbar an den ersten Abschnitt 19a schließt sich ein Drallerzeugungsab¬ schnitt 19b des Flüssigkeitskanals 19 an. In diesem Drall¬ erzeugungsabschnitt 19b ist ein Drallerzeuger 20 angeord¬ net, der der Flüssigkeit F, die vom ersten Abschnitt 19a in den Drallerzeugungsabschnitt 19b strömt, einen Drall er¬ teilt. Durch die Erteilung des Dralls strömt die Flüssig¬ keit F in bzw. nach dem Drallerzeugerabschnitt 19b nicht mehr nur axial entlang des Flüssigkeitskanals 19, sondern es entsteht ein hohlkegelförmiger Strahlverlauf oder gege- benenfalls ein spiralförmiger bzw. schraubenförmiger Strömungsverlauf .
Der Drallerzeuger 20 ist beim Ausführungsbeispiel durch einen Drallkörper 21 gebildet, der koaxial zur Düsenachse A im Drallerzeugerabschnitt 19b angeordnet ist. Der Drallkörper 21 kann Leitflächen oder Leitkanäle aufweisen, um der Flüssigkeit F einen Drall zu erteilen. Es ist auch möglich, einen Drallerzeuger 20 mit einem Schaufelrad zu verwenden.
Grundsätzlich können ein oder mehrere geeignete Drallerzeugungsmittel eingesetzt werden, um der Flüssigkeit beim Einströmen in den Flüssigkeitskanal 19 oder während des Strömens im Flüssigkeitskanal 19 einen Drall zu erteilen. Es können auch Strömungseffekte, wie beispielsweise der Co- anda-Effekt zur Drallerteilung genutzt werden. Es ist au¬ ßerdem möglich, die Einströmung der Flüssigkeit F in den Flüssigkeitskanal 19 radial versetzt zur Düsenachse A, tan¬ gential zu einer Kanalwand 22 des Flüssigkeitskanals 19 und schräg geneigt zur Düsenachse A auszuführen, so dass be¬ reits dadurch eine drallbehaftete Flüssigkeitsströmung erreicht wird.
Als weitere Alternative könnte auch anstelle des
Drallerzeugers 20 ein Prallkörper in dem Flüssigkeitskanal 19 angeordnet werden (nicht veranschaulicht), der geeignet, bspw. im Wesentlicher plattenförmig gestaltet ist, so dass beim Aufprall einer Flüssigkeit F auf den Prallkörper eine dünne, im Wesentlichen tellerförmige Flüssigkeitsschicht erzeugt wird, die auch als Prallstrahl bezeichnet wird.
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Drallerzeugung im Drallerzeugungsabschnitt 19b dadurch unterstützt, dass sich der Kanalquerschnitt des Drallerzeu¬ gungsabschnitts 19b oder eines dem Drallerzeugungsabschnitt 19b stromabwärts unmittelbar nachfolgenden, hier nicht näher bezeichneten Übergangsabschnitts in Strömungsrichtung verringert. Dies ist dadurch erreicht, dass der Durchmesser des Drallerzeugungsabschnitts 19b bzw. Übergangsabschnitts ausgehend vom ersten Abschnitt 19a abnimmt. Bevorzugter¬ weise ist die Drallerzeugung unmittelbar vor dem Übergangsabschnitt abgeschlossen.
Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel kann der Durchmesser des Flüssigkeitskanals 19 im Drallerzeugungsab¬ schnitt 19b konstant und der verjüngte Übergangsabschnitt weggelassen sein, was beispielhaft schematisch in der Prinzipdarstellung gemäß Figur 3 veranschaulicht ist.
An den Drallerzeugungsabschnitt 19b schließt sich ge¬ gebenenfalls über den Übergangsabschnitt ein Endabschnitt 19c des Flüssigkeitskanals 19 an. In dem Endabschnitt 19c des Flüssigkeitskanals 19 nimmt der Durchmesser der Kanal¬ wand 22 vom Drallerzeugungsabschnitt 19b weg zu. Die an der Kanalwand 22 entlang strömende Flüssigkeit hat ausgehend von dem kleinsten Kanalwanddurchmesser an der Übergangsstelle zwischen dem Drallerzeugungsabschnitt 19b und dem Endabschnitt 19c die Tendenz, weiter entlang der Kanalwand 22 zu strömen. Dadurch bildet sich im Endabschnitt eine Strömungsschicht FH der Flüssigkeit F aus, die die Gestalt eines Hohlkegelstumpfes hat. Die Strömungsschicht FH ist koaxial zur Düsenachse A in der Zerstäuberdüse 10 gebildet. Die Strömungsschicht FH ist stark schematisiert in Figur 3 durch die Blockpfeile und Punkte im Endabschnitt 19c veran¬ schaulicht . Zur weiteren Unterstützung der Ausbildung der hohlkegelförmigen Strömungsschicht FH ist im Endabschnitt 19c des Flüssigkeitskanals ein Zentralteil 25 angeordnet, dessen Durchmesser sich zu einer Ringmischkammer 26 hin erweitert, in die der Flüssigkeitskanal 19 einmündet. Beispielsgemäß schließt sich die Ringmischkammer 26 unmittelbar an den Endabschnitt 19c des Flüssigkeitskanals 19 an.
Das Zentralteil 25 wird mittig von der Düsenachse A durchsetzt. Durch die Anordnung des Zentralteils 25 und den sich erweiternden Kanalquerschnitt des Endabschnitts 19c ist der Endabschnitt 19c als koaxial zur Düsenachse A, in Umfangsrichtung U um die Düsenachse A ringförmig geschlossener, hohlkegelstumpfähnlicher Kanal ausgeführt.
Die Kanalwand 22 des Flüssigkeitskanals 19 verläuft in dem Drallerzeugungsabschnitt 19b und dem Endabschnitt 19c entlang der Düsenachse A gekrümmt. Im Drallerzeugungsab¬ schnitt 19b wird dadurch der Kanalquerschnitt verringert und im Endabschnitt 19c wieder vergrößert. Angepasst hierzu ist die Außenfläche 27 des Zentralteils 25 entlang der Dü¬ senachse A ebenfalls gekrümmt und beispielsgemäß konkav ge¬ krümmt. Die Außenfläche 27 des Zentralteils 25 liegt der Kanalwand 22 gegenüber und ist vorzugsweise derart an den Verlauf der Kanalwand angepasst, dass der zur Düsenachse A senkrechte, radiale Wandabstand zwischen der Außenfläche 27 des Zentralteils 25 zu der außenliegenden Innenwand des Endabschnitts 19c im Wesentlichen konstant bleibt, wobei sich die ringförmige Strömungsquerschnittsfläche in strom- abwärtiger Richtung mit zunehmender Entfernung zu der Düsenachse A vergrößert . In der Zerstäuberdüse 10 wird somit vor der Ringmisch¬ kammer 26 eine hohlkegelstumpfförmige Strömungsschicht FH erzeugt, die in die Ringmischkammer 26 einströmt. Dazu kann ein Drallerzeugungsmittel und/oder der sich erweiternde Endabschnitt 19c mit dem darin angeordneten Zentralteil 25 verwendet werden. Beispielsgemäß sind beide Maßnahmen ge¬ meinsam verwirklicht.
In der sich an den Endabschnitt 19c anschließenden Ringmischkammer 26 wird Druckgas L zugeführt, um die Flüs¬ sigkeit F in kleine Flüssigkeitspartikel zu zerstäuben. Hierzu ist der Gasanschluss 13 an ein Gasleitungssystem 28 der Zerstäuberdüse 10 angeschlossen. Zu dem Gasleitungssys¬ tem 28 können Gasschläuche gehören, die außerhalb des Dü¬ sengehäuses 11 angeordnet sind, wobei - wie bei dem hier veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel - vorzugsweise ausschließlich Gaskanäle verwendet werden, die im Düsengehäuse 11 und beispielsgemäß im Gehäuseteil IIa ange¬ ordnet bzw. ausgebildet sind. Beim Ausführungsbeispiel wer¬ den alle Gaskanäle des Gasleitungssystems 28 bei der Her¬ stellung des Düsenkörpers 15 gebildet.
Zu dem Gasleitungssystem 28 gehört ein äußerer Injektionskanal 29, der sich in Umfangsrichtung U um die Düsenachse A ringförmig um zumindest einen Abschnitt des Flüssigkeitskanals 19 herum erstreckt und an einer äußeren In ektionsstelle 30 in die Ringmischkammer 26 einmündet. Die äußere Injektionsstelle 30 ist als kreisringförmiger Spalt ausgeführt und koaxial zur Düsenachse A angeordnet.
Radial außen gegenüber der Ringmischkammer 26 und beispielsgemäß koaxial zur Ringmischkammer 26 ist ein beim Ausführungsbeispiel ringförmiger Verbindungskanal 31 des Gasleitungssystems 28 im Düsengehäuse 11 angeordnet, der fluidisch über eine oder mehrere Durchgangsöffnungen 32 mit einem zentralen Gaskanal 33 des Gasleitungssystem 28 verbunden ist. Der zentrale Gaskanal 33 erstreckt sich entlang der Düsenachse A und ist von der Ringmischkammer 26 in Um- fangsrichtung U umschlossen. Ein Teil des Druckgases L, die dem zentralen Gaskanal 33 zugeführt wird, mündet in einen inneren In ektionskanal 34 an der radial inneren Seite der Ringmischkammer 26. Der innere In ektionskanal 34 kann durch einen Abschnitt des zentralen Gaskanals 33 gebildet sein oder durch Trennwände getrennt vom zentralen Gaskanal 33 abzweigen. Der innere Injektionskanal 34 mündet an einer inneren Injektionsstelle 35 in die Ringmischkammer 26 ein. Die innere Injektionsstelle 35 ist als ein in Umfangsrich- tung U um die Düsenachse A vorzugsweise geschlossener, mög¬ lichst ununterbrochener Kreisringspalt ausgeführt.
Neben dem inneren Injektionskanal 34 ist mit dem zent¬ ralen Gaskanal 33 ein Zentralkanal 36 fluidisch verbunden, der vom zentralen Gaskanal 33 abzweigen oder durch einen Abschnitt des zentralen Gaskanals 33 gebildet sein kann. Der Zentralkanal 36 mündet stromaufwärts des Endabschnitts 19c in den Flüssigkeitskanal 19a ein. Die Mündung 37 des Zentralkanals 36 ist koaxial zur Düsenachse A angeordnet und in Richtung der Düsenachse A vom Endabschnitt 19c bzw. der Ringmischkammer 26 weg orientiert. Die dort ausströmende Druckgas L strömt somit in etwa entgegen der Flüssigkeit F und unterstützt die Ausbildung der Strömungsschicht FH in dem Endabschnitt 19c des Flüssigkeitskanals 19.
An dem Ende der Zerstäuberdüse 10, an dem wenigstens ein Sprühstrahl S abgegeben wird, ist wenigstens eine Aus¬ trittsöffnung 40 vorhanden. Bei dem hier in den Figuren 1 und 2 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Zerstäuberdüse 10 mehrere, beispielsweise 8 in Umfangsrichtung U um die Düsenachse A verteilt angeordnete Austrittsöffnungen 40 auf. Die wenigstens eine Austritts¬ öffnung 40 kann als zylindrische Bohrung, als Schlitz oder vorzugsweise in Form einer Lavaldüse ausgeführt sein. Bei¬ spielsgemäß hat die wenigstens eine Austrittsöffnung 40 ei¬ nen sich in Strömungsrichtung konisch erweiternden Querschnitt. Die Längsachse jeder Austrittsöffnung 40 ist ge¬ genüber der Düsenachse A geneigt. Der Neigungswinkel der Bohrungsachse der Austrittsöffnung 40 zu der Düsenachse A liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 10° und 30°. Durch die mehreren Austrittsöffnungen 40, wird jeweils ein Sprühstrahl S erzeugt, der von der Düsenachse A weg gerichtet ist (Figuren 1 und 3) .
Die Austrittsöffnungen 40 sind in Rohrstücken 41 angeordnet, die fluidisch mit der Ringmischkammer 26 verbunden sind. Zwischen den Rohrstücken 41 sind die Durchgangsöff¬ nungen 32 dadurch gebildet, dass in Umfangsrichtung U unmittelbar benachbarte Rohrstücke 41 mit Abstand zueinander angeordnet sind. Dadurch wird zwischen den Rohrstücken 41 eine fluidische Verbindung zwischen dem Verbindungskanal 31 und dem zentralen Gaskanal 33 gebildet.
Zwischen dem Verbindungskanal 31 und dem äußeren Injektionskanal 29 ist eine Trennwand 45 vorhanden, die die Gasströmung im äußeren Injektionskanal 29 zur äußeren Injektionsstelle 30 hin leitet. In Richtung der Strömung des Druckgases L ist mit Abstand zu der äußeren Injektionsstel¬ le 30 wenigstens eine Kommunikationsöffnung 46 in der
Trennwand 45 vorhanden, durch das Druckgas L ausgehend vom Gasanschluss 13 in den Verbindungskanal 31 strömen kann. Somit wird sowohl der äußere In ektionskanal 29 als auch der innere In ektionskanal 34 über den Gasanschluss 13 mit Druckgas L versorgt.
Über die Kommunikationsöffnung 46 werden die Volumenströme in dem Verbindungskanal 31 bis zu dem zentralen Gas¬ kanal 33 und der inneren Injektionsstelle 35 einerseits und durch den äußeren Injektionskanal 29 und die äußere Injek¬ tionsstelle 30 andererseits je nach Anforderungen bestimmt. In bevorzugten Ausführungsformen liegt das Verhältnis der Querschnittsfläche der Kommunikationsöffnung 46 zu derjenigen der äußeren Injektionsstelle 30 beispielsweise im Be¬ reich von etwa 20% bis 40%, vorzugsweise bei etwa 30%.
Dabei können die Querschnitte im Gasleitungssystem 28 bedarfsweise derart gewählt sein, dass über den äußeren In¬ jektionskanal 29 und die äußere Injektionsstelle 30 ein größerer Gas-Volumenstrom in die Ringmischkammer 26 einströmt als über den inneren Injektionskanal 34 bzw. die in¬ nere Injektionsstelle 35. Beispielsgemäß ist das Flächen¬ verhältnis zwischen der äußeren Injektionsstelle 30 gegen¬ über der inneren Injektionsstelle 35 in einem Verhältnis von 1,5:1 bis 2,5:1 vorgegeben. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt das Flächenverhältnis in etwa 2:1. Dann können beispielsgemäß zumindest etwa zwei Drittel der in die Ringmischkammer 26 einströmenden Gas über die äußere Injektionsstelle 30 einströmen.
Das Flächenverhältnis zwischen der inneren Injektions¬ stelle 35 und der Mündung 37 des Zentralkanals 36 beträgt beim Ausführungsbeispiel etwa 1:10 bis 1:15.
Wie in den Figuren 2 und 3 veranschaulicht, wird der Flüssigkeit F in der Ringmischkammer 26 an den beiden Injektionsstellen 30, 35 Druckgas L zugeführt. In Figur 2 ist schematisch eine Mittelebene E der Ringmischkammer 26 veranschaulicht, die im Wesentlichen auch dem Zentrum des Flüssigkeitsstrahls in der Ringmischkammer 26 entspricht. Der aus der dem Endabschnitt 19c in die Ringmischkammer 26 eintretende zentrale Flüssigkeitsstrahl ist durch eine punktierte Linie angedeutet. In Erstreckungsrichtung der Ringmischkammer 26 entlang der Mittelebene E durch die Ringmischkammer 26 sind die beiden In ektionsstellen 30, 35 versetzt zueinander angeordnet. Beispielsgemäß trifft zu¬ nächst das Druckgas L, die aus der inneren Injektionsstelle 35 ausströmt auf die vorbeiströmende Flüssigkeit F bzw. die Strömungsschicht FH auf, während das Druckgas L aus der äu¬ ßeren Injektionsstelle 30 weiter stromabwärts in die Ring¬ mischkammer 26 einströmt. In Figur 2 ist durch den ersten Pfeil schematisch die erste Hauptausströmrichtung PI aus dem äußeren Injektionskanal 29 in die Ringmischkammer 26 veranschaulicht. Diese erste Hauptausströmrichtung PI, die hier beispielsweise in etwa parallel zu der Düsenachse A verläuft, schneidet den zentralen Flüssigkeitsstrahl unter einem ersten Winkel CC. Entsprechend ist durch einen zwei¬ ten Pfeil eine zweite Hauptausströmrichtung P2 für das Druckgas L aus dem inneren Injektionskanal 34 eingezeich¬ net, die zu der Düsenachse A unter einem spitzen Winkel an¬ geordnet ist und mit dem zentralen Flüssigkeitsstrahl einen zweiten Winkel ß einschließt. Beispielsgemäß ist der zweite Winkel ß betragsmäßig größer als der erste Winkel CC. Der erste Winkel CC ist insbesondere kleiner als 45°, während der zweite Winkel ß zwischen 70° und 90° liegt.
Die Zerstäuberdüse 10 gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet wie folgt:
Durch den Flüssigkeitskanal 19 strömt eine Flüssigkeit F. Über ein Drallerzeugungsmittel und beispielsgemäß den Drallerzeuger 20 wird der Flüssigkeitsströmung im Drallerzeugungsabschnitt 19b ein Drall erteilt. Alternativ wird durch einen Prallkörper ein Prallstrahl erzeugt. Dadurch und/oder durch die aus dem Zentralkanal 26 über die Mündung 27 durch das Zentralteil 25 einströmende Druckgas und/oder durch den sich zur Ringmischkammer 26 hin erweiternden Durchmesser des Endabschnitts 19c des Flüssigkeitskanals 19 wird dort eine hohlkegelstumpfförmige Strömungsschicht FH erzeugt, die in die Ringmischkammer 26 einströmt.
In der Ringmischkammer 26 trifft zunächst Druckgas L an der inneren In ektionsstelle 35 auf die Strömungsschicht FH auf und beeinflusst deren Strömungsrichtung, in dem sie der Flüssigkeitsströmung in der Strömungsschicht FH eine zusätzliche Querkomponente von der Düsenachse A weg zur ra¬ dial äußeren Seite der Ringmischkammer 26 hin erteilt. Etwas stromabwärts wird Druckgas L an der äußeren Injektions¬ stelle 30 zugeführt. Dadurch dass der Flüssigkeitsströmung bereits stromaufwärts an der inneren Injektionsstelle 35 eine Anregung erteilt wurde, kann durch das Einströmen des Druckgases L von der äußeren Seite der Ringmischkammer her eine sehr feine Zerstäubung der Flüssigkeit erreicht wer¬ den. Die von unterschiedlichen Seiten in die Ringmischkammer einströmende Druckgas L erzeugt dabei sozusagen eine ScherWirkung .
Im weiteren Verlauf der Ringmischkammer 26 stromabwärts der beiden Injektionsstellen 30, 35, kann durch eine oder mehrere Krümmungen in Erstreckung der Ringmischkammer 26 zur Düsenachse A hin und/oder von der Düsenachse A weg eine weitere Zerstäubung und gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeitspartikel in dem Flüssigkeits-Gas-Gemisch erzielt werden, das anschließend durch die Austrittsöffnungen 40 in Form von Sprühstrahlen S abgegeben wird. Beispielsgemäß krümmt sich die Ringmischkammer 26 stromabwärts der beiden In ektionsstellen zunächst zur Düsenachse A hin und anschließend wieder von der Düsenachse A weg.
Anstelle eines gekrümmten Verlaufs der Ringmischkammer 26 zwischen den In ektionsstellen 30, 35 und den Austrittsöffnungen 40 kann in Abwandlung zu dem hier veranschaulichten Ausführungsbeispiel auch eine hohlzylindrische Ausfüh¬ rung der Ringmischkammer in diesem Abschnitt vorgesehen sein .
Die Erfindung betrifft eine Zerstäuberdüse 10 mit ei¬ nem Flüssigkeitskanal 19, an den stromabwärts eine Ring¬ mischkammer 26 fluidisch angeschlossen ist. Über einen Flüssigkeitsanschluss 12 wird dem Flüssigkeitskanal 19 eine Flüssigkeit F zugeführt. Die Zerstäuberdüse 10 weist außer¬ dem einen Gasanschluss 13 auf, der an ein Gasleitungssystem 28 angeschlossen ist. Darüber wird Druckgas L zu einem äußeren Injektionskanal 29 und einem inneren Injektionskanal 34 geleitet. Die beiden Injektionskanäle 29, 34 münden an jeweils einer Injektionsstelle 30, 35 in die Ringmischkam¬ mer 26 ein. Die äußere Injektionsstelle 30 ist bezüglich einer Düsenachse A, um die sich die Ringmischkammer 26 koaxial erstreckt, an der radial äußeren Mischkammerwand und die innere Injektionsstelle 35 an der radial inneren Misch¬ kammerwand vorhanden. Die einströmende Flüssigkeit kann mit einem geringen Druckgasverbrauch in der Ringmischkammer 26 fein zerstäubt und stromabwärts der Ringmischkammer 26 über wenigstens eine Austrittsöffnung 40 jeweils als Sprühstrahl S abgegeben werden.
Bezugs zeichenliste :
10 Zerstäuberdüse
11 Düsengehäuse
IIa Gehäuseteil
IIb Werkzeugangriffsabschnitt
12 Flüssigkeitsanschluss
13 Gasanschluss
14 Anschlussstutzen
15 Düsenkörper
19 Flüssigkeitskanal
19a erster Abschnitt des Flüssigkeitskanals
19b Drallerzeugungsabschnitt
19c Endabschnitt
20 Drallerzeuger
21 Drallkörper
22 Kanalwand des Flüssigkeitskanals
25 Zentralteil
26 Ringmischkammer
27 Außenfläche des Zentralteils
28 Gasleitungssystem
29 äußerer In ektionskanal
30 äußere In ektionsstelle
31 Verbindungskanal
32 Durchgangsöffnung
33 zentraler Gaskanal
34 innerer Injektionskanal
35 inneren Injektionsstelle
36 Zentralkanal
37 Mündung des Zentralkanals 40 Austrittsöffnung
41 Rohrstück
45 Trennwand
46 Kommunikationsöffnung
(χ erster Winkel
ß zweiter Winkel
A Düsenachse
E Mittelebene
F Flüssigkeit
FH Strömungsschicht
L Druckgas
PI erste Ausströmrichtung
P2 zweite Ausströmrichtung
S Sprühstrahl
U Umfangsrichtung

Claims

Patentansprüche :
Zerstäuberdüse (10) mit einem Flüssigkeitsanschluss (12) zum Zuführen einer Flüssigkeit (F) zu einem Flüssigkeitskanal (19), der stromabwärts mit einer Ringmischkammer (26) verbunden ist, die eine Düsenachse (A) koaxial umschließt, mit einem Mittel (20, 25), das in einem sich zur Ringmischkammer (26) erweiternden Endabschnitt (19c) des Flüssigkeitskanals (19) eine sich aufweitende, schräg von der Düsenachse (A) weg gerichtete Strömungsschicht (FH) bildet, die in die sich an den Endabschnitt (19c) des Flüssigkeitskanals (19) anschließende Ringmischkam¬ mer (26) strömt, mit wenigstens einem Gasanschluss (13) zum Zuführen von Druckgas (L) zu einem Gasleitungssystem (28), das wenigstens einen äußeren In ektionskanal (29) und wenigs¬ tens einen inneren In ektionskanal (34) aufweist, wobei der äußere Injektionskanal (29) an einer äußeren Injektionsstelle (30) bezogen auf die Düsenachse (A) radial außen in die Ringmischkammer (26) einmündet, und wobei der innere Injektionskanal (34) an einer in¬ neren Injektionsstelle (35) bezogen auf die Düsenachse (A) radial innen in die Ringmischkammer (26) einmündet.
Zerstäuberdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Injektionsstelle (30) und die innere In ektionsstelle (35) in Erstreckungsrichtung der Ringmischkammer (26) versetzt zueinander angeordnet sind.
3. Zerstäuberdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere In ektionsstelle (30) in Erstreckungs¬ richtung der Ringmischkammer (26) stromabwärts zur inneren Injektionsstelle (35) angeordnet ist.
4. Zerstäuberdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasleitungssystem (28) den inneren Injektionskanal (34) und den äußeren Injektionskanal (30) fluidisch mit dem Gasanschluss (13) verbindet und derart ausgebildet ist, das der Gas-Volu¬ menstrom, der über den äußeren Injektionskanal (29) in die Ringmischkammer (26) einströmt, größer ist als der Gas-Volumenstrom, der über den inneren Injektionskanal (34) in die Ringmischkammer (26) einströmt und/oder dass die Querschnittsfläche der äußeren Injektionsstel¬ le (30) größer ist als diejenige der inneren Injekti¬ onsstelle (35) .
5. Zerstäuberdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringmischkammer (26) stromabwärts mit wenigstens einer Austrittsöffnung (40) verbunden ist, aus der der zerstäubte Sprühstrahl (S) austritt .
6. Zerstäuberdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringmischkammer (26) zwischen den Injektionsstellen (30, 35) und der wenigstens einen Austrittsöff¬ nung (40) einen in Richtung der Düsenachse (A) einfach oder mehrfach gekrümmten Verlauf aufweist.
7. Zerstäuberdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (20, 25) zur Erzeugung der Strömungsschicht (FH) dazu eingerichtet ist, eine in Umfangsrichtung (U) um die Düsenachse (A) geschlossene Strömungsschicht (FH) zu erzeugen.
8. Zerstäuberdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (20, 25) zur Erzeugung der Strömungsschicht (FH) ein in oder vor dem Endabschnitt (19c) des Flüssigkeitskanals (19) angeord¬ netes Zentralteil (25) aufweist, das von der Strömungs¬ schicht (FH) umströmt wird, wobei die Düsenachse (A) durch das Zentralteil (25) hindurch verläuft.
9. Zerstäuberdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (20, 25) zur Erzeugung der Strömungsschicht (FH) ein Drallerzeu¬ gungsmittel (20, 21) aufweist, das der in dem Flüssig¬ keitskanal (19) strömenden Flüssigkeit (F) einen Drall erteilt .
10. Zerstäuberdüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Drallerzeugungsmittel ein Drallerzeuger (20) gehört, der in dem Flüssigkeitskanal (19) angeord¬ net ist und von der einströmenden Flüssigkeit (F) ange¬ strömt wird und diesem Flüssigkeitsstrom einen Drall erteilt .
11. Zerstäuberdüse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Drallerzeuger (20) in einem sich stromaufwärts an den Endabschnitt (19c) des Flüssigkeitska¬ nals (19) anschließenden Drallerzeugungsabschnitt (19b) des Flüssigkeitskanals (19) angeordnet ist.
12. Zerstäuberdüse nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Drallerzeugungsmittel einen sich stromaufwärts an den Endabschnitt (19c) des Flüssigkeitskanals (19) anschließenden Drallerzeugungs¬ abschnitt (19b) des Flüssigkeitskanals (19) aufweist, der einen Abschnitt bildet oder unmittelbar stromauf¬ wärts von einem Abschnitt angeordnet ist, der einen sich zum Endabschnitt (19c) hin abnehmenden Querschnitt oder Durchmesser aufweist.
13. Zerstäuberdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasleitungssystem (28) einen Zentralkanal (33) aufweist, der sich entlang der Düsenachse (A) im Zentralteil (25) erstreckt und in den Flüssigkeitskanal (19) einmündet.
14. Zerstäuberdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstäuberdüse (10) einen Düsenkörper (15) aufweist, in dem der Flüssigkeitskanal (19) und die Ringmischkammer (26) vorhanden ist, der integral hergestellt ist.
15. Zerstäuberdüse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralteil (25) integraler Bestandteil des Düsenkörpers (15) ist.
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