NL8402307A - Mondstuk voor het verstuiven van viskeuze vloeistoffen. - Google Patents

Description

« i l VO 6438

Mondstuk voor het verstuiven van viskeuze vloeistoffen.

De uitvinding heeft betrekking op een speciaal mondstuk voor het spaarzaam verstuiven van viskeuze vloeistoffen. Het mondstuk is in het bijzonder geschikt voor het verstuiven’ van viskeuze oplossingen, vloeibare dispersies, emulsies, suspensies, resp. slibverbindingen 3 met behulp van perslucht.

Mondstukconstructies zijn in de regel aangepast aan een bepaald toepassingsgebied, zodat de technologische parameters van een mondstuk, bijvoorbeeld sproeihoek, sproeikegelvorm, druppelgrootte of doorloop, slechts binnen beperkte grenzen veranderd kunnen worden.

10 Bij bekende technische methodes worden vloeistoffen voor het verstuiven en voor het verkrijgen van kleine druppels met hoge druk door mondstukken geperst. Bij het uittreden uit het mondstuk ontstaan als gevolg van ontspanning druppeltjes van verschillende grootte (monair mondstuk). Bij andere uitvoeringsvormen worden vloeistoffen 15 met lage druk naar een mondstuk toegevoerd en door perslucht, die evenwijdig of loodrecht op de vloeistofstraal geleid wordt, in kleine druppels.verbroken (binair mondstuk) .

Mondstukken van dit type vereisen bij het versproeien van viskeuze vloeistoffen een hoge vloeistof druk. Bij het onderbreken van het 20 sproeiproces moet voor het vermijden van"nadruppelen"van het mondstuk een extra pneumatische afsluiting ingebouwd worden.

Door een speciale constructie van vlöeistofmondstuk en luchtmondstuk is het mogelijk, dat de vloeistof door de uitredende perslucht uit het voorraadreservoxr gezogen wordt.

25 Deze mondstukconstructie is niet geschikt voor viskeuze vloeistoffen.

In het Amerikaanse octrooischrift 4 256 263 wordt een monair mondstuk beschreven, dat voor hoge produktdrukken ontworpen is.

Dit mondstuk is met een wervelinrichting voor de te verspui-30 ten vloeistof uitgerust, die een gelijkmatige vorming van de sproei-kegel garandeert. Vloeistoffen met hoge viscositeit kunnen met dit mondstuk niet verneveld worden. Eveneens slechts voor dunvloeibare media geschikt is een inrichting, waarbij de vloeistof zijdelings in een kamer geleid en aldaar door middel van een kogelsysteem mecha-35 nisch vermengd wordt, om vervolgens uit het mondstuk naar buiten te treden (Amerikaans octrooischrift 4 291 835).

84 02 3 0 7 -2-

In het Amerikaanse octroaisdirift Re 30 004 wordt voor viskeuze vloeistoffen een principe beschreven, dat voor lage doorstroomsnelheden geschikt is. De vloeistof wordt hierbij echter in de vorm van een hole kegel verstoven.

S Voor vloeistoffen met zeer hoge doorstroomsnelheden kunnen de bijvoorbeeld in het Amerikaanse octrooischrift 4 361 282 beschreven pro-pellermondstukken toegepast worden.

In het DD-AP 0153 585 wordt een inrichting en een werkwijze voor het ontwikkelen van microvloeistofdruppels beschreven» Daarbij wordt 10 uit een opening in een verstuiverruimte een vloeistof zodanig ingespoten, dat een in hoofdzaak hoge sproeikegel ontstaat, welke door een uitwendige gasstroom beïnvloed wordt, waarvan de stromingsbaan ongeveer concentrisch en schroefvormig ten opzichte van de gedachte-as van de sproeikegel verloopt, zodat de sproeikegel door de gasstroming ver-15 broken wordt.

De bekende inrichtingen en werkwijzen hebben het nadeel, dat bij het verspuiten van viskeuze vloeistoffen (>500 cp), dus in het bijzonder van vloeibare dispersies, emulsies, suspensies, resp. slibverbindingen, geen fijne druppels bereikt worden, de doorlooplaag 20 en de behoefte aan lucht groot is. Bovendien worden bij mondstukken van bekende constructie bij het gebruik van viskeuze vloeistoffen slechts sproeihoeken kleiner dan 90° bereikt. Ook bestaat het gevaar, dat vloeibare emulsies verstoord worden.

Het doel van de uitvinding bestaat in het ontwikkelen van een 25 mondstuk voor het verstuiven van viskeuze vloeistoffen door middel van perslucht. Het mondstuk, moet bij een zo klein mogelijke behoefte aan lucht een grote doorloop waarborgen, verstoringen van disperse systemen vermijden en een verstuiving in de vorm van een volle sproeikegel met een zo groot mogelijke diameter, mogelijk maken.

30 Aan de uitvinding ligt het. probleem ten grondslag, een mondstuk voor het verstuiven van viskeuze vloeistoffen, bijvoorbeeld vloeibare dispersies, emulsies, suspensies, resp. slibverbindingen, te ontwikkelen, waarmee een fijne gelijkmatige verdeling van de vloeistofdruppels bij een sproeihoek tot 120° met grote doorloop 35 bereikt kan worden.

Volgens de uitvinding wordt het probleem opgelost, doordat door 8402307 * & -3- een bijzondere wijze van toevoeren van de te verstuiven vloeistof in een wervelkamer een zodanig intensief voormengen van de perslucht met de vloeistof verkregen wordt,dat reeds in de wervelkamer een verneveling van de vloeistof optreedt, en het vloeistof/luchtmengsel 5 bij het verlaten van de wervelkamer, niettegenstaande de hoge viscositeit van de vloeistof door expansie in zeer fijne druppels verstoven wordt.

Bereikt wordt de bijzondere wijze van toevoeren van de te verstuiven vloeistof door zijdelings in het konische deel van het toevoer-kanaal (1) aangebrachte uitreedopeningen (3). Voor het verkrijgen van 10 een maximaal wervelingseffect is de hoek, waaronder de uitreedopeningen (3) ten opzichte van de luchtstroom (8) aangebracht zijn, van bijzondere betekenis. Als gunstig is een hoek van 45° — 135° ten opzichte van de luchtstroom (8) gebleken.

De perslucht kan vooraf de wervelsleuven van bekende uitvoerings-15 vorm in wervelende beweging gebracht worden.

Met het volgens de uitvinding uitgevoerde mondstuk wordt een grote doorloop bij besparend verstuiven bereikt. Spaarzaam verstuiven is van bijzondere betekenis bij emulsies, omdat een verstoring van het dis-persiesysteem vermeden wordt. De persluchtbehoefte bij een mondstuk 20 volgens de uitvinding is ten opzichte van bekende binaire mondstukken aanzienlijk kleiner en de technische inbreng ten opzichte van monaire mondstukken aanzienlijk geminiseerd.

Aldus zijn in een volgens de uitvinding uitgevoerd mondstuk de voordelen van monaire en binaire mondstukken verenigd.

25 Een bijzonder voordeel van de uitvinding bestaat ook daarin, dat de druppelgrootte en de sproeihoeveelheid door verandering van aantal en grootte van de uittreedopeningen (3) alsmede door verandering van de hoek van de uittreedopeningen (3) ten opzichte van de luchtstroom (8) ingesteld kunnen worden.

30 Voorts bestaat een voordeel van de uitvinding daarin, dat door de volgens de uitvinding variabel te maken geometrische afmetingen van de wervelkamer (4) als gevolg van de verandering van de afstand tussen vloeistofuittrede (3) en uittreedopeniag van de wervelkamer (9) een willekeurige verandering van de sproeikegel tot 120° mogelijk is (6).

35 Ten opzichte van andere vergelijkbare mondstukken bestaat een wezenlijk voordeel daarin, dat de sproeikegel (6) als volledige kegel wordt gevormd, hetgeen een gelijkmatige druppelverdeling garandeert.

8402307 -4-

Voorts is door het aanbrengen van vloeistofuittreedopeningen (3) in combinatie met de ingestelde vloeistof- en luchtdruk van de vloeistof-stroom na het afschakelen, van de transportpomp voor de vloeistof on-middellijk onderbroken, zodat zonder extra ingebouwde mechanische, elektro-5 magnetische of pneumatische afsluitinrichtingen het. sproeiproces onderbroken wordt en een nadruppelen van het mondstuk uitgesloten is.

Een bijzonder voordeel heeft het mondstuksysteem bij het verspuiten van hoogviskeuze proteïne- resp. zetmeeloplossingen, die betrekkelijk gemakkelijk een gel vormen, omdat door het gebruik van lagere 10 vloeistof- en sproeiluchtdrukken de afkoeling van de vloeistof bij het expanderen gering is.

Pig. 1 toont een volgens de uitvinding uitgevoerd mondstuk voor het verstuiven van viskeuze vloeistoffen door middel van perslucht.

De toevoer van perslucht, (8) geschiedt op bekende wijze. De te verstui-15 ven vloeistof wordt zodanig geleid, dat deze door 4 uittreedopeningen (3), welke zich in het conische deel van het centrale toevoerkanaal (1)bevinden, in de wervelkamer (4) komt.

In het onderhavige voorbeeld wordt een emulsie met een hoge. viscositeit met een druk van 0,1 ... 0,2 MPa van het mondstuk (2) 20 toegevoerd.

Door de vier symmetrisch aangebrachte uittreedopeningen (3) wordt de emulsie in een fijne straal in de wervelkamer (4) gedrukt.

De door het verspuiten van de emulsie benodigde perslucht (0,2 ... 0,4 MPa) wordt door wervelsleuven (5) in een wervelende 25 beweging gebracht.. De wervelende perslucht vermengt zich met de uitredende emulsie in de wervelkamer onder hoge druk. Bij het uittreden uit de wervelkamer ontstaat een fijne nevel. De sproeikegel (6) kan door verandering van de grootte van de wervelkamer (4) door het in-, resp. uitschroeven van de wartel (7) tot op 120° ingesteld worden.

8402307

Claims (2)

1. Mondstuk voor het verstuiven van viskeuze vloeistoffen, in het bijzonder viskeuze oplossingen, vloeibare dispersies, emulsies, suspensies, resp. slibverbindingen door middel van perslucht, met het kenmerk, dat in het conische deel van het centrale toevoerkanaal (1) voor de 5 te verstuiven vloeistof een aantal uittreedopeningen (3) aangebracht is.

2. Mondstuk volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de uitreed-openingen (3) voor de te verstuiven vloeistof onder een hoek van 45°... 135° ten opzichte van de perslucht (8) aangebracht zijn. 8402307