JP3008232B2 - 二流体噴霧ノズル - Google Patents
二流体噴霧ノズルInfo
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- JP3008232B2 JP3008232B2 JP4235075A JP23507592A JP3008232B2 JP 3008232 B2 JP3008232 B2 JP 3008232B2 JP 4235075 A JP4235075 A JP 4235075A JP 23507592 A JP23507592 A JP 23507592A JP 3008232 B2 JP3008232 B2 JP 3008232B2
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- fluid
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は溶液又はスラリーを噴霧
する二流体噴霧ノズルに関し、さらに詳しくは噴霧孔周
辺に噴霧を阻害する付着物の形成により粗噴霧粒子の発
生及びノズル先端部での液滴ぼた落ち等のない噴霧焙焼
用の二流体噴霧ノズルに関する。
する二流体噴霧ノズルに関し、さらに詳しくは噴霧孔周
辺に噴霧を阻害する付着物の形成により粗噴霧粒子の発
生及びノズル先端部での液滴ぼた落ち等のない噴霧焙焼
用の二流体噴霧ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、産業廃棄物である有機塩化物、ア
ルカリ塩を含有する有機廃液や廃油等を燃焼火炎中に直
接噴霧して熱分解或いは燃焼させて無害化する廃液、廃
アルカリ、廃油の焼却炉、高粘度の油を用いたバーナー
及び無機、有機金属塩溶液を噴霧焙焼してその金属酸化
物をセラミックス微粉体とする場合に二流体噴霧ノズル
が用いられている。その二流体噴霧ノズルは通常１〜６
ｍｍ程度の単孔又は多孔ノズルをノズル軸中心又はその
周辺に配置されている。
ルカリ塩を含有する有機廃液や廃油等を燃焼火炎中に直
接噴霧して熱分解或いは燃焼させて無害化する廃液、廃
アルカリ、廃油の焼却炉、高粘度の油を用いたバーナー
及び無機、有機金属塩溶液を噴霧焙焼してその金属酸化
物をセラミックス微粉体とする場合に二流体噴霧ノズル
が用いられている。その二流体噴霧ノズルは通常１〜６
ｍｍ程度の単孔又は多孔ノズルをノズル軸中心又はその
周辺に配置されている。
【０００３】その一例として多孔式噴霧ノズルを図２に
示す。この場合、噴霧溶液とアトマイズガスの混合した
二流体は気液混合供給路９から各噴霧孔２より噴出した
高速のジェット流４は、周辺のガス５を巻き込み、その
ジェット流幅を増大させ、その速度を減ずると共に噴霧
された微粒滴はジェット流より一部分離して反転渦流６
に乗り噴霧孔周辺のノズル壁に衝突しノズル先端外壁３
を濡らし液膜を形成する。その液滴中に含有される無
機、有機質の不揮発性物質が熱を受けて乾固し堆積する
ために、ノズル先端外壁の下部分に付着物７が噴霧孔周
辺に形成し、この成長に伴って噴霧流の一部が接触して
粗大液滴のぼた落ち８が生じて噴霧を阻害する。
示す。この場合、噴霧溶液とアトマイズガスの混合した
二流体は気液混合供給路９から各噴霧孔２より噴出した
高速のジェット流４は、周辺のガス５を巻き込み、その
ジェット流幅を増大させ、その速度を減ずると共に噴霧
された微粒滴はジェット流より一部分離して反転渦流６
に乗り噴霧孔周辺のノズル壁に衝突しノズル先端外壁３
を濡らし液膜を形成する。その液滴中に含有される無
機、有機質の不揮発性物質が熱を受けて乾固し堆積する
ために、ノズル先端外壁の下部分に付着物７が噴霧孔周
辺に形成し、この成長に伴って噴霧流の一部が接触して
粗大液滴のぼた落ち８が生じて噴霧を阻害する。
【０００４】その粗大液滴が焙焼炉内の高温ガス中にあ
る滞留時間内に熱分解、酸化反応が達成されないまま炉
内を通過するので、熱分解及び酸化反応の反応率を９
９．９５％以下に低減し、強いては含有される成分によ
っては有害成分生成の原因となり、又微粉体の製造にあ
っては生成する粉体径の不揃い及び不純物の混入により
品質の低下の原因となっている。
る滞留時間内に熱分解、酸化反応が達成されないまま炉
内を通過するので、熱分解及び酸化反応の反応率を９
９．９５％以下に低減し、強いては含有される成分によ
っては有害成分生成の原因となり、又微粉体の製造にあ
っては生成する粉体径の不揃い及び不純物の混入により
品質の低下の原因となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これらの問題を生ずる
原因は、噴霧孔から高速ジェット流で噴出した噴霧流体
が微粒化の過程において発生した反転渦流により微粒滴
が同伴してノズル先端外壁面に付着することに起因する
ことが明らかである。又ノズル先端部の形状、特に先端
部に垂直面のある構造（図２）によって、噴霧孔から噴
出した高速ジェット流により、その垂直面の近傍は負圧
ゾーンが生じてノズル周辺ガスを巻き込むときに小渦流
が発生し、微粒滴の付着しやすい機構及び構造になって
いる。
原因は、噴霧孔から高速ジェット流で噴出した噴霧流体
が微粒化の過程において発生した反転渦流により微粒滴
が同伴してノズル先端外壁面に付着することに起因する
ことが明らかである。又ノズル先端部の形状、特に先端
部に垂直面のある構造（図２）によって、噴霧孔から噴
出した高速ジェット流により、その垂直面の近傍は負圧
ゾーンが生じてノズル周辺ガスを巻き込むときに小渦流
が発生し、微粒滴の付着しやすい機構及び構造になって
いる。
【０００６】そこで本発明者らは鋭意研究した結果、噴
霧ノズルの先端部の構造と共に噴霧孔の形状及び配列の
構成を検討し、負圧ゾーンの消滅、さらに反転渦流に同
伴する微粒滴の付着を抑制する機構を解明し、粗噴霧流
体及び液だれ現象を解消して均一な微粒化した噴霧流体
の形成を図る二流体噴霧ノズルを開発することができ
た。
霧ノズルの先端部の構造と共に噴霧孔の形状及び配列の
構成を検討し、負圧ゾーンの消滅、さらに反転渦流に同
伴する微粒滴の付着を抑制する機構を解明し、粗噴霧流
体及び液だれ現象を解消して均一な微粒化した噴霧流体
の形成を図る二流体噴霧ノズルを開発することができ
た。
【０００７】
【課題を解決するための手段】その手段として噴霧焙焼
用の噴霧ノズルの先端部を円錐又は角錐状に４０°以上
の鋭角にし、該円錐又は角錐形の錐状部（以下単に錐状
部と略称する。）の先端より錐状壁に沿って放射状に３
条以上のスリット状長孔を穿孔させて噴霧孔とするか、
あるいはさらにその噴霧孔から噴出した高速ジェット流
の誘引作用で巻き込むノズルの周辺ガスを清浄ガスで強
制的に導入するシュラウドガス噴出筒を二流体供給管と
同心円状に外側に設けることにより、反転渦流に同伴し
た噴霧滴をノズル先端壁面に衝突するのを阻止し、液だ
れ現象を解消させることにより液滴ぼた落ちを防止する
ことができた。
用の噴霧ノズルの先端部を円錐又は角錐状に４０°以上
の鋭角にし、該円錐又は角錐形の錐状部（以下単に錐状
部と略称する。）の先端より錐状壁に沿って放射状に３
条以上のスリット状長孔を穿孔させて噴霧孔とするか、
あるいはさらにその噴霧孔から噴出した高速ジェット流
の誘引作用で巻き込むノズルの周辺ガスを清浄ガスで強
制的に導入するシュラウドガス噴出筒を二流体供給管と
同心円状に外側に設けることにより、反転渦流に同伴し
た噴霧滴をノズル先端壁面に衝突するのを阻止し、液だ
れ現象を解消させることにより液滴ぼた落ちを防止する
ことができた。
【０００８】以下本発明を図１によって説明する。図１
は本発明のシュラウドガス噴出筒を有する二流体噴霧ノ
ズルの先端部の一例を示す断面図である。噴霧ノズル１
の先端部は鋭角の円錐状で、その円錐状壁面に沿って３
条のスリット状長孔の噴霧孔２を設けてある。噴霧ノズ
ル本体のＤ１内径部手前に設けた気液混合部で噴霧溶液
とアトマイズガスを均一に混合した二流体は、二流体供
給路９を通過してスリット状長孔の各噴霧孔２から板状
の高速ジェット流４で噴出し、周辺のガス５を巻き込み
乱流混合拡散しながら噴流幅を増大する。この二流体供
給管及び噴霧ノズル、ただしノズル錐状部のほぼ半ば程
度の全外周面を囲むようにシュラウドガス噴出筒１０を
設けてノズル先端部にシュラウドガスが流れ込む効果を
向上させる。
は本発明のシュラウドガス噴出筒を有する二流体噴霧ノ
ズルの先端部の一例を示す断面図である。噴霧ノズル１
の先端部は鋭角の円錐状で、その円錐状壁面に沿って３
条のスリット状長孔の噴霧孔２を設けてある。噴霧ノズ
ル本体のＤ１内径部手前に設けた気液混合部で噴霧溶液
とアトマイズガスを均一に混合した二流体は、二流体供
給路９を通過してスリット状長孔の各噴霧孔２から板状
の高速ジェット流４で噴出し、周辺のガス５を巻き込み
乱流混合拡散しながら噴流幅を増大する。この二流体供
給管及び噴霧ノズル、ただしノズル錐状部のほぼ半ば程
度の全外周面を囲むようにシュラウドガス噴出筒１０を
設けてノズル先端部にシュラウドガスが流れ込む効果を
向上させる。
【０００９】このようにノズル先端部を鋭角の円錐状
に、噴霧孔をスリット状長孔とすることにより、高速ジ
ェット噴出したときに生ずる負圧ゾーンの強度は大幅に
減少し、反転渦流を少なくすると共にシュラウドガス噴
出筒より清浄なシュラウドガスを強制的にノズル先端部
に流れ込ませる機構を組込むことにより一層の付着防止
効果を図るものである。
に、噴霧孔をスリット状長孔とすることにより、高速ジ
ェット噴出したときに生ずる負圧ゾーンの強度は大幅に
減少し、反転渦流を少なくすると共にシュラウドガス噴
出筒より清浄なシュラウドガスを強制的にノズル先端部
に流れ込ませる機構を組込むことにより一層の付着防止
効果を図るものである。
【００１０】
【実施例】高濃度のナトリウム塩を含有する有機廃液を
噴霧焙焼処理する装置において、本発明の噴霧焙焼用の
二流体噴霧ノズルを用いた例について説明する。
噴霧焙焼処理する装置において、本発明の噴霧焙焼用の
二流体噴霧ノズルを用いた例について説明する。
【００１１】図１に二流体噴霧ノズルの一例の寸法を示
す。 噴霧ノズル本体の外径Ｄ０ ４０ｍｍ 噴霧ノズル本体の内径Ｄ１ ３０ｍｍ 円錐状部の長さＬ ３０ｍ
ｍ 円錐状部の角度 ７０゜ 噴霧孔３条のスリット状長孔長さ １０ｍ
ｍ 噴霧孔３条のスリット状長孔幅 ２ｍ
ｍ シュラウドガス噴出筒とノズル本体の間隔 ６ｍ
ｍ シュラウドガス噴出筒のない部分長さＬ０ １５ｍｍ
す。 噴霧ノズル本体の外径Ｄ０ ４０ｍｍ 噴霧ノズル本体の内径Ｄ１ ３０ｍｍ 円錐状部の長さＬ ３０ｍ
ｍ 円錐状部の角度 ７０゜ 噴霧孔３条のスリット状長孔長さ １０ｍ
ｍ 噴霧孔３条のスリット状長孔幅 ２ｍ
ｍ シュラウドガス噴出筒とノズル本体の間隔 ６ｍ
ｍ シュラウドガス噴出筒のない部分長さＬ０ １５ｍｍ
【００１２】上記に示す構造の二流体噴霧ノズル及びシ
ュラウドガス噴出筒により、有機物６．５％、無機物３
１．５％、水分６２％の組成からなるナトリウム塩含有
有機物廃液を噴霧焙焼処理するため、竪型円筒炉の肩部
に６本の噴霧ノズルを設置し、各噴霧ノズル本体の混合
流体供給路に処理廃液２００ｌ／ｈ、アトマイズ源とし
て噴霧用空気５ｋｇ／ｃｍ２Ｇを用いて空気４．０ｋｇ
／ｃｍ２Ｇの供給速度で供給し、さらにシュラウドガス
噴出筒からシュラウド空気を８０Ｎｍ３／ｈ導入した噴
霧条件で炉頂部のバーナーから発生した高温熱ガス中に
噴霧して炉底部９５０℃管理温度条件の熱分解処理を行
った。その結果、燃焼ガスを冷却した排水中の残存有機
物としてＣＯＤ（Ｍｎ）値を分析したところ有機物の分
解率９９．９９％以上の値が得られた。
ュラウドガス噴出筒により、有機物６．５％、無機物３
１．５％、水分６２％の組成からなるナトリウム塩含有
有機物廃液を噴霧焙焼処理するため、竪型円筒炉の肩部
に６本の噴霧ノズルを設置し、各噴霧ノズル本体の混合
流体供給路に処理廃液２００ｌ／ｈ、アトマイズ源とし
て噴霧用空気５ｋｇ／ｃｍ２Ｇを用いて空気４．０ｋｇ
／ｃｍ２Ｇの供給速度で供給し、さらにシュラウドガス
噴出筒からシュラウド空気を８０Ｎｍ３／ｈ導入した噴
霧条件で炉頂部のバーナーから発生した高温熱ガス中に
噴霧して炉底部９５０℃管理温度条件の熱分解処理を行
った。その結果、燃焼ガスを冷却した排水中の残存有機
物としてＣＯＤ（Ｍｎ）値を分析したところ有機物の分
解率９９．９９％以上の値が得られた。
【００１３】従来の多孔式噴霧ノズルと比較すると飛躍
的な向上が得られたが、これは噴霧廃液中に含有されて
いるナトリウム塩無機質の固型物の付着形成による液だ
れ現象は全く起こらず、安定した操業が行われたことを
示す。
的な向上が得られたが、これは噴霧廃液中に含有されて
いるナトリウム塩無機質の固型物の付着形成による液だ
れ現象は全く起こらず、安定した操業が行われたことを
示す。
【００１４】
【発明の効果】本発明の噴霧焙焼用の二流体噴霧ノズル
により、高速噴霧で生ずるノズル先端部近傍での反転渦
流による液濡れ現象を防止し、高粘度の油、スラリー溶
液中の固型物の付着形成も解消し、均一な噴霧流体が得
られ、安定した噴霧焙焼の操業が可能となり、有機物の
分解率及び微粉体の回収品の品質の向上に伴い工業上、
公害防止等に極めて優れた効果が得られる。
により、高速噴霧で生ずるノズル先端部近傍での反転渦
流による液濡れ現象を防止し、高粘度の油、スラリー溶
液中の固型物の付着形成も解消し、均一な噴霧流体が得
られ、安定した噴霧焙焼の操業が可能となり、有機物の
分解率及び微粉体の回収品の品質の向上に伴い工業上、
公害防止等に極めて優れた効果が得られる。
【図１】本発明による二流体噴霧ノズル先端部の一例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】従来の二流体噴霧ノズル先端部外面の渦流状況
と溶液中の固型物の付着状況を示す図である。
と溶液中の固型物の付着状況を示す図である。
１ 噴霧ノズル ２ 噴霧孔 ３ ノズル先端部平面部 ４ 高速ジェット流 ５ 周辺のガス ６ 反転渦流 ７ 付着物 ８ 液だれ ９ 気液混合供給路 １０ シュラウドガス噴出筒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B05B 1/28 101 B05B 7/06
Claims (2)
- 【請求項１】 溶液又はスラリーを気体と共に噴出させ
て微粒化する二流体噴霧ノズルにおいて、該ノズル先端
部は４０°以上の鋭角を有する円錐又は角錐形状にし、
該円錐又は角錐形の錐状部の先端より放射状に３条以上
のスリット状長孔を穿孔させて噴霧孔とした噴霧焙焼用
の二流体噴霧ノズル。 - 【請求項２】 溶液又はスラリーを気体と共に噴出させ
て微粒化する二流体噴霧ノズルにおいて、該ノズル先端
部は４０°以上の鋭角を有する円錐又は角錐形状にし、
該円錐又は角錐形の錐状部の先端より放射状に３条以上
のスリット状長孔を穿孔させて噴霧孔とし、かつ該錐状
部のほぼ半ばの適宜位置まで二流体供給管と同心円状に
シュラウドガス噴出筒を二流体供給管の外側に設けて成
る噴霧焙焼用の二流体噴霧ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4235075A JP3008232B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 二流体噴霧ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4235075A JP3008232B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 二流体噴霧ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0631217A JPH0631217A (ja) | 1994-02-08 |
| JP3008232B2 true JP3008232B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=16980697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4235075A Expired - Fee Related JP3008232B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 二流体噴霧ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3008232B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5859879B2 (ja) * | 2012-03-05 | 2016-02-16 | オルガノ株式会社 | 採水用ノズル及びこれを備えた純水装置 |
| CN116477671A (zh) * | 2023-03-10 | 2023-07-25 | 华友新能源科技（衢州）有限公司 | 一种锂电材料前驱体、其制备方法及应用 |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP4235075A patent/JP3008232B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0631217A (ja) | 1994-02-08 |
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