WO2005123311A1 - Verfahren and vorrichtung zum zerstäuben von flüssigkeitsfilmen - Google Patents

Verfahren and vorrichtung zum zerstäuben von flüssigkeitsfilmen Download PDF

Info

Publication number
WO2005123311A1
WO2005123311A1 PCT/AT2005/000213 AT2005000213W WO2005123311A1 WO 2005123311 A1 WO2005123311 A1 WO 2005123311A1 AT 2005000213 W AT2005000213 W AT 2005000213W WO 2005123311 A1 WO2005123311 A1 WO 2005123311A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
nozzle
atomizing
liquid
venturi nozzle
Prior art date
Application number
PCT/AT2005/000213
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karl Rimmer
Gunther Schulz
Original Assignee
Imr-Metalle Und Technologie Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Imr-Metalle Und Technologie Gmbh filed Critical Imr-Metalle Und Technologie Gmbh
Priority to EP05750348A priority Critical patent/EP1768805A1/de
Priority to US11/628,162 priority patent/US20070215712A1/en
Publication of WO2005123311A1 publication Critical patent/WO2005123311A1/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/08Spray 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
    • B05B7/0807Spray 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 to form intersecting jets
    • B05B7/0861Spray 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 to form intersecting jets with one single jet constituted by a liquid or a mixture containing a liquid and several gas jets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/025Nozzles having elongated outlets, e.g. slots, for the material to be sprayed

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for atomizing liquid films.
  • DE 197 58 111 A discloses a method for producing metal powders.
  • the molten metal emerges in the form of a film from a melt nozzle with a slot-shaped outlet opening.
  • the film is stabilized by a laminar gas flow in a Laval gas nozzle and then finely atomized.
  • the productivity of the nozzle system can be changed as desired by extending the nozzle slot without adversely affecting the powder quality.
  • the Laval nozzle used in the method according to DE 197 58 111 A by definition has a converging-diverging geometry and has at least the critical pressure ratio of the gas used before and after the nozzle.
  • a disadvantage of the process described in DE 197 58 111 A is the need for the liquid (melt) to be atomized to be introduced into the melt nozzle under high pressure, for example 25 bar. This requires expensive, large pressure vessels. When atomizing metal melts, the production and processing of large quantities of melt at high temperatures in a pressure vessel must be critically assessed from a safety point of view, increases costs and inhibits the large-scale application of the process.
  • the object of the invention is to provide a method and a device suitable for carrying out the same, which allows the (industrial) fine atomization of liquid films for the production of fine droplets from molten metals, without the procedural complexity of preparing and processing one melt under high pressure.
  • This object is achieved with a method which has the features of claim 1 and with a device which has the features of the independent main device claim.
  • Preferred and advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the process according to the invention is suitable for producing fine powders which form from the droplets of the liquid after atomization by cooling and solidification.
  • the process according to the invention can be used to produce semifinished products from these drops of metal melt by solidifying them on a suitable substrate.
  • the method according to the invention is also suitable for the production of powders e.g. suitable by spray drying if the atomized liquid is a solution or a dispersion.
  • the stabilization of liquid films, in particular melt films is also possible according to the invention with a subcritical, laminar gas flow which is generated in a converging-diverging Venturi nozzle.
  • a subcritical, laminar gas flow which is generated in a converging-diverging Venturi nozzle.
  • the liquid film stabilized in the process according to the invention is not atomized immediately after passing through the narrowest point of the Venturi nozzle, but rather disintegrates only at a clear distance from its narrowest point due to instabilities and under the influence of the surface tension of the melt.
  • the liquid film in the region of the path between the narrowest point of the Venturi gas nozzle and the self-decay point can be replaced by one or more flat, linear gas jets are hit and atomized in a targeted manner.
  • the admission pressure of the atomizing gas emerging from the linear gas nozzles can be adjusted to adjust the powder fineness independently of the admission pressure of the auxiliary gas flow stabilizing the liquid film.
  • the geometry of the atomizing gas jets is selected so that a completely enclosed space is created below the Venturi nozzle.
  • the space created in this way can also be limited by components at the two ends of the linear Venturi nozzle.
  • the atomizing jets behave like free jets and suck in gas particles from the gas atmosphere surrounding them. This creates a negative pressure in the intake area. Due to the negative pressure in the volume enclosed by the atomizing gas jets in the outlet part of the Venturi nozzle, a pressure drop arises in relation to the gas space in the inlet part of the Venturi nozzle, as a result of which a flow is formed in the Venturi nozzle. In the gas space above the Venturi nozzle, the pressure is kept constant by introducing gas, so that constant pressure and flow conditions ultimately arise. The auxiliary gas flow in the Venturi nozzle can now be used to stabilize the melt film.
  • FIG. 1 shows schematically and in side view an arrangement for atomizing according to the invention
  • FIG. 2 shows in an oblique view another embodiment of a device according to the invention.
  • the invention is described below by way of example with reference to a molten metal as "liquid”, it is not limited to molten metal, but is suitable for atomizing any liquid with the aim of producing fine liquid droplets.
  • molten metal 2 is increasingly tapered to a melt nozzle 3.
  • the nozzle 3 has a slot-shaped outlet opening, so that the melt emerges from it in the form of a film.
  • a gas nozzle 5 which is designed as a Venturi nozzle, is provided on both sides of the film, which is symbolized by the arrows 6 and is supplied linearly with atomizing gas.
  • the gas emerging from the gas nozzles 5 creates a negative pressure which draws gas from the gas space 1 in the direction of the arrows 4.
  • the melt film emerging from the nozzle 3 is stabilized by the gas streams drawn in in the direction of the arrows 4 and hitting the melt film from both sides. Only in the area of the mouths of the gas nozzles 5 is the melt film atomized into a tent-shaped particle spray cone 8.
  • Fig. 2 shows the arrangement shown schematically in Fig. 1 again in an oblique view. It can be seen that here too the melt film, which emerges from the nozzle 3 under the action of the atomizing gas jets (linear jet) which emerge from the gas nozzles 5, is atomized to form a tent-shaped particle spray cone 8.
  • Example 1 (Vacuum on the Venturi nozzle due to the suction effect of the atomizing gas jets) A tin melt with a temperature of 300 'C flows out of a linear melt nozzle with an outlet opening of 0.5 mm width and a length of 30 mm. The melt mass flow is 4.6 kg / min.
  • the Venturi nozzle consists of two individual nozzles, each with a slit-shaped gas outlet nozzle measuring 40 mm in length and 0.5 mm width.
  • the atomizing gas pressure upstream of the gas nozzle is 0.6 MPa.
  • the angle between the atomizing gas nozzles is 60 ".
  • the distance between the two linear Venturi nozzles is 6 mm at the narrowest point. Air is used as atomizing gas and as stabilizing gas.
  • a stabilizing gas flow builds up through the entire Venturi nozzle melt film emerging from the melt nozzle is fed in, stabilized and finally atomized After the metal droplets have solidified, a powder with a mean particle size d 50 of 37 ⁇ m measured by laser granulometry is obtained.
  • Example 2 (slight overpressure above the Venturi nozzle)
  • Tin melt emerges from a linear melt nozzle with a rectangular opening of 0.7 x 20 mm at a mass flow of 5.1 kg / min.
  • the overpressure of the auxiliary gas stabilizing the melt film in front of the Venturi nozzle is 0.85 bar, the boiler overpressure behind the
  • Venturi nozzle is 0.02 bar. 5 mm below the narrowest point of the
  • Venturi nozzle until then the stable melt film is hit by two flat gas jets, which flow out of linear Laval nozzles with a narrowest cross section of 0.5 x 35 mm and meet together in a line with the melt film.
  • the pressure of the atomizing gas in front of the linear Laval nozzles is 28 bar.
  • the film is atomized, and after the droplets have solidified, a powder product with an average grain diameter d 50 of 9.1 ⁇ m is obtained.
  • the specific gas consumption when using nitrogen as auxiliary and atomizing gas is 1.7 Nm 3 / kg powder.
  • an embodiment of the invention can be used to atomize liquid films into fine droplets, the liquid 2 is discharged in the form of a straight film from an elongated slot nozzle 3.
  • the outlet opening of the slit nozzle 3 is located within a linear venturi nozzle 5, in the divergent part of which linear gas outlet openings 7 (Laval nozzles) are let in, which are acted upon by gas 6.
  • gas streams 4 are sucked in from both sides of the liquid film and delimited by the convergent part of the Venturi nozzle 5, which stabilize the liquid film, so that the liquid film only passes through the narrowest one Place the Venturi nozzle 5 is atomized into a tent-shaped cone of liquid droplets.

Abstract

Zum Zerstäuben von Flüssigkeitsfilmen in feine Tröpfchen wird die Flüssigkeit (2) in Form eines geraden Films aus einer gestreckten Schlitzdüse (3) austreten gelassen. Die Austrittsöffnung der Schlitzdüse (3) befindet sich innerhalb einer linearen Venturi-Düse (5), in deren divergenten Tell lineare Gasaustrittsöffnungen (7) (Laval-Düsen) eingelassen sind, die mit Gas (6) beaufschlagt werden. Durch den im Bereich der Laval-Düsen (7) entstehenden Unterdruck werden aus beidseits des Flüssigkeitsfilmes angeordneten, vom konvergenten Teil der Venturi-Düse (5) begrenzten Gasraum (1) Gasströme (4) angesaugt, die den Flüssigkeitsfilm stabilisieren, so dass dieser erst nach dem Durchtritt durch die engste Stelle der Venturi-Düse (5) zu einem zeltförmigen Kegel aus Flüssigkeitströpfchen zerstäubt wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Zerstäuben von Flussigkeitsfilmen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeitsfilmen.
Das Zerstäuben von Flüssigkeiten durch Gasverdüsung ist bekannt.
Beispielsweise ist aus der DE 197 58 111 A ein Verfahren zum Herstellen von Metallpulvern bekannt. Bei diesen bekannten Verfahren tritt die Metallschmelze in Form eines Films aus einer Schmelzdüse mit schlitzförmiger Austrittsöffnung aus. Der Film wird von einer laminaren Gasströmung in einer Laval-Gasdüse stabilisiert und anschließend fein zerstäubt. Die Produktivität des Düsensystems kann durch Verlängern des Düsenschlitzes ohne nachteilige Auswirkungen auf die Pulverqualität beliebig verändert werden.
Die bei dem Verfahren gemäß der DE 197 58 111 A verwendete Laval- Düse besitzt definitionsgemäß eine konvergierende-divergierende Geometrie und weist mindestens das kritische Druckverhältnis des verwendeten Gases vor und nach der Düse auf.
Nachteilig bei dem in der DE 197 58 111 A beschriebenen Verfahren ist die Notwendigkeit, dass die zu verdüsende Flüssigkeit (Schmelze) unter hohem Druck, beispielsweise 25 bar, in die Schmelzedüse einge- bracht werden muss. Dies erfordert teure, große Druckbehälter. Beim Zerstäuben von Metallschmelzen ist das Herstellen und das Verarbeiten von größeren Mengen Schmelze bei hohen Temperaturen in einem Druckbehälter unter Sicherheitsaspekten kritisch zu beurteilen, erhöht die Kosten und hemmt die großtechnische Anwendung des Verfah- rens .
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine zum Durchführen desselben geeignete Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welches das (industrielle) feine Zerstäuben von Flüssigkeitsfilmen zur Herstellung von feinen Tröpfchen aus Metallschmelzen, erlaubt, ohne den verfahrenstechnischen Aufwand des Bereitsteilens und Verarbei- tens einer unter einem hohen Druck stehenden Schmelze. Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren, das die Merkmale des Anspruches 1 aufweist und mit einer Vorrichtung, welche die Merkmale des unabhängigen Vorrichtungshauptanspruches besitzt. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt das Zerstäuben von Flüssigkeitsfilmen, die vor der Zerstäubung durch eine parallel strömende, laminare Gas-Strömung, deren Geschwindigkeit kleiner ist als die Schallgeschwindigkeit ("unterkritische Gasströmung") stabilisiert worden sind, mit Hilfe von Gasstrahlen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist für das Herstellen feiner Pulver, die sich aus den Tröpfchen der Flüssigkeit nach der Zerstäubung durch Abkühlen und Erstarren bilden, geeignet. Weiters können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Halbzeuge aus diesen Tropfen aus Metall-Schmelze durch Erstarren derselben auf einem geeigneten Substrat hergestellt werden. Schließlich ist das erfindungsgemäße Verfahren auch für das Herstellen von Pulvern z.B. durch Sprühtrocknen geeignet, wenn es sich bei der zerstäubten Flüssigkeit um eine Lösung oder eine Dis- persion handelt.
Überraschenderweise gelingt das Stabilisieren von Flüssigkeits-, insbesondere Schmelzefilmen erfindungsgemäß auch mit einer unterkritischen, laminaren Gasströmung, die in einer konvergierenden- divergierenden Venturi-Düse erzeugt wird. Hierzu wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren - je nach Ausführungsform - nur ein geringer unterkritischer oder gar kein Überdruck vor dem Einströmteil der Venturi-Düse im Vergleich zum Druck im Ausströmteil der Venturi-Düse benötigt.
Der beim erfindungsgemäßen Verfahren stabilisierte Flüssigkeitsfilm wird nicht unmittelbar nach dem Durchtritt durch die engste Stelle der Venturi-Düse zerstäubt, sondern zerfällt erst in deutlichem Abstand von deren engsten Stelle auf Grund von Instabilitäten und unter dem Einfluss der Oberflächenspannung der Schmelze.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann der Flüssigkeitsfilm im Bereich der Wegstrecke zwischen der engsten Stelle der Venturi- Gasdüse und dem Selbstzerfallpunkt durch einen oder mehrere flache, lineare Gasstrahlen getroffen und gezielt zerstäubt werden.
Der Vordruck des aus den linearen Gasdüsen austretenden Verdüsungs- gases kann zum Einstellen der Pulverfeinheit unabhängig vom Vordruck der den Flüssigkeitsfilm stabilisierenden Hilfsgasströmung eingestellt werden. Je höher der Vordruck des eigentlichen Verdüsungs- gases eingestellt wird, desto kleiner sind die durch das erfindungsgemäße Zerstäuben erzielten Teilchen.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, die zum Stabilisieren des Flüssigkeitsfilms in der Venturi-Düse notwendige Druckdifferenz durch die Ansaugwirkung der eigentlichen Zerstäubungsgasstrahlen einzustellen. Hiezu wird die Geomtrie der Zerstäubungsgasstrahlen so gewählt, dass unterhalb der Venturi-Düse ein vollständig eingeschlossener Raum entsteht. Der so entstehende Raum kann auch durch Bauelemente an den beiden Enden der linearen Venturi-Düse begrenzt werden.
Die Zerstäubungsstrahlen verhalten sich wie Freistrahlen und saugen Gasteilchen aus der sie umgehenden Gasatmosphäre an. Hiedurch entsteht im Ansaugbereich ein Unterdruck. Durch den Unterdruck im von dem Zerstäubungsgasstrahlen eingeschlossenen Volumen im Auslaufteil der Venturi-Düse entsteht gegenüber dem Gasraum im Einlaufteil der Venturi-Düse ein Druckgefälle, wodurch eine Strömung in der Venturi- Düse ausgebildet wird. Im Gasraum oberhalb der Venturi-Düse wird der Druck durch Einbringen von Gas konstant gehalten, sodass sich schließlich konstante Druck- und Strömungsverhältnisse einstellen. Die Hilfsgasströmung in der Venturi-Düse kann nun zum Stabilisieren des Schmelzefilms eingesetzt werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen von Vorrichtungen zum Durchführen des Verfahrens. Es zeigt: Fig. 1 schematisch und in Seitenansicht eine Anordnung zum erfindungsgemäßen Zerstäuben und Fig. 2 in Schrägansicht eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung. Wenngleich die Erfindung nachstehend mit Bezug auf eine Metallschmelze als "Flüssigkeit" beispielhaft beschrieben wird, ist sie nicht auf Metallschmelze beschränkt, sondern für das Zerstäuben beliebiger Flüssigkeiten mit dem Ziel feine Flüssigkeitströpfchen zu erzeugen, geeignet.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird Metallschmelze 2 sich zunehmend verjüngend einer Schmelzedüse 3 zugeführt. Die Düse 3 hat eine schlitzförmige Austrittsöffnung, so dass aus ihr die Schmelze filmförmig austritt. Im Abstand unterhalb der Austrittsöffnung der Schmelzedüse 3 ist beidseits des Films je eine Gasdüse 5, die als Venturi-Düsen ausgebildet sind, vorgesehen, der durch die Pfeile 6 symbolisiert Zerstäubungsgas linear zugeführt wird.
Durch das aus den Gasdüsen 5 austretende Gas entsteht ein Unterdruck, der aus dem Gasraum 1 Gas in Richtung der Pfeile 4 ansaugt. Durch die in Richtung der Pfeile 4 angesaugten und von beiden Seiten her auf den Schmelzefilm treffenden Gasströme wird der aus der Düse 3 austretende Schmelzefilm stabilisiert. Erst im Bereich der Mündun- gen der Gasdüsen 5 wird der Schmelzefilm zu einem zeltförmigen Partikelsprühkegel 8 zerstäubt.
Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 schematisch gezeigte Anordnung nochmals in Schrägansicht. Es ist erkennbar, dass auch hier der Schmelzefilm, der aus der Düse 3 austritt unter der Einwirkung der Zerstäubungsgasstrahlen (linearer Strahl) , die aus den Gasdüsen 5 austreten, zu einem zeltförmigen Partikelsprühkegel 8 zerstäubt wird.
Nachstehend werden nicht beschränkende Beispiele für das erfindungs- gemäße Verfahren wiedergegeben.
Beispiel 1: (Unterdruck an Venturidüse durch Ansaugeffekt der Verdü- sungsgasstrahlen) Eine Zinnschmelze mit einer Temperatur von 300 'C fließt aus einer linearen Schmelzedüse mit einer AuslaufÖffnung von 0,5 mm Breite und einer Länge von 30 mm aus. Der Schmelzemassenstrom beträgt 4,6 kg/min. Die Venturidüse besteht aus zwei Einzeldüsen mit je einer schlitzförmigen Gasaustrittsdüse der Abmessung 40 mm Länge und 0,5 mm Breite. Der Zerstäubungsgasdruck vor der Gasdüse beträgt 0,6 MPa. Der Winkel zwischen den Zerstäubungsgasdüsen beträgt 60". Der Abstand zwischen den beiden linearen Venturidüsen beträgt 6 mm an der engsten Stelle. Als Verdüsungsgas und als Stabilisierungsgas wird Luft verwendet. Es baut sich eine stabilisierende Gasströmung durch die gesamte Venturidüse auf. In diese Gasströmung wird der aus der Schmelzedüse austretende Schmelzefilm eingespeist, stabilisiert und schließlich zerstäubt. Nach der Erstarrung der Metalltröpfchen wird ein Pulver mit einer lasergranulometrisch gemessenen mittleren Korngröße d50 von 37 μm erhalten.
Beispiel 2: (geringer Überdruck oberhalb der Venturidüse)
Aus einer linearen Schmelzedüse mit einer rechteckigen Öffnung von 0,7 x 20 mm tritt Zinnschmelze mit einem Massenstrom von 5,1 kg/min aus. Der Überdruck des den Schmelzefilm stabilisierenden Hilfsgases vor der Venturidüse beträgt 0,85 bar, der Kesselüberdruck hinter der
Venturidüse beträgt 0,02 bar. 5 mm unterhalb der engsten Stelle der
Venturidüse wird der bis dorthin stabile Schmelzefilm von zwei flachen Gasstrahlen getroffen, die aus linearen Lavaldüsen mit einem engsten Querschnitt von 0,5 x 35 mm ausströmen und sich gemeinsam mit dem Schmelzefilm in einer Linie treffen. Der Druck des Verdü- sungsgases vor den linearen Lavaldüsen beträgt 28 bar. Der Film wird zerstäubt, und nach Erstarren der Tröpfchen wird ein Pulverprodukt mit einem mittleren Korndurchmesser d50 von 9,1 μm erhalten. Der spezifische Gasverbrauch beträgt bei Verwendung von Stickstoff als Hilfs- und Verdüsungsgas 1,7 Nm3/kg Pulver.
Beispiel 3:
Bei diesem Beispiel wurde so wie in Beispiel 2 gearbeitet, wobei jedoch eine Druckdifferenz durch Absaugen im Abgassystem dadurch hergestellt wird, dass eine Vakuumpumpe unterhalb der Venturidüse einen Unterdruck von 0,02 MPa erzeugt. Die mittlere Korngröße beträgt 9,3 μm, der spezifische Gasverbrauch 1, Nm3/kg Pulver. Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung Zum Zerstäuben von Flüssigkeitsfilmen in feine Tröpfchen wird die Flüssigkeit 2 in Form eines geraden Films aus einer gestreckten Schlitzdüse 3 austreten gelassen. Die Austrittsöffnung der Schlitzdüse 3 befindet sich innerhalb einer linearen Venturi-Düse 5, in deren divergenten Teil lineare Gasaustrittsöffnungen 7 (Laval-Düsen) eingelassen sind, die mit Gas 6 beaufschlagt werden. Durch den im Bereich der Laval-Düsen 7 entstehenden Unterdruck werden aus beid- seits des Flüssigkeitsfilmes angeordneten, vom konvergenten Teil der Venturi-Düse 5 begrenzten Gasraum 1 Gasströme 4 angesaugt, die den Flüssigkeitsfilm stabilisieren, so dass dieser erst nach dem Durchtritt durch die engste Stelle der Venturi-Düse 5 zu einem zeltförmigen Kegel aus Flüssigkeitströpfchen zerstäubt wird.

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zum Zerstäuben von Flüssigkeiten mit Hilfe von Gas, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit in Form eines Films aus einer linearen Flüssigkeitsdüse austreten gelassen wird, dass der Film durch eine laminare, unterkritische Hilfsgasströmung innerhalb einer linearen konvergierenden-divergierenden Venturidüse stabilisiert wird und dass unterhalb der engsten Stelle der Venturidü- se durch ein Verdüsungsgas der Flüssigkeitsfilm zerstäubt wird, wobei das Verdüsungsgas aus wenigstens einer Gasdüse, vorzugsweise wenigstens einer linearen Gasdüse, im divergierenden Teil der Venturidüse austritt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Gasdrucks vor der Venturidüse zum Gasdruck nach der Venturidüse kleiner gewählt wird als das kritische Druckverhältnis des verwendeten Hilfsgases.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vordruck vor der wenigstens einen Gasdüse, aus der das Verdüsungsgas austritt, kleiner als 200 bar, vorzugsweise kleiner als 35 bar, gewählt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Erzeugen der stabilisierenden Hilfsgas- Strömung erforderliche Druckdifferenz durch das Ansaugen von Gasteilen durch den aus der wenigstens einen Gasdüse austretenden Strahl Verdüsungsgas erzeugt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Erzeugen der stabilisierenden Hilfsgas- Strömung erforderliche Druckdifferenz dadurch erzeugt wird, dass oberhalb der Venturidüse ein erhöhtes Druckniveau eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Erzeugen der stabilisierenden Hilfsgas- Strömung erforderliche Druckdifferenz durch Absaugen von Gas unterhalb der Venturidüse erzeugt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Strahlen Verdüsungsgas bezüglich des aus der Düse austretenden Flüssigkeitsfilms unterschiedlich große Winkel haben, derart, dass der Flüssigkeitsfilm zunächst von dem unter größerem Winkel austretenden Verdüsungsgasstrahl zerstäubt wird, wogegen der zweite unter kleinerem Winkel austretende Verdüsungsgasstrahl das unter der Wirkung des ersten Verdüsungsgass- trahls entstandene Aerosol ein zweites Mal zerstäubt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass die zu verdüsende Flüssigkeit eine Schmelze eines Metalls oder einer Legierung, eines Salzes, eines Kunststoffs, eines Wachses oder eines Zuckers ist .
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der zu zerstäubenden Flüssigkeit um eine Lösung oder eine Suspension handelt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Zerstäuben aus der Flüssigkeit gebildeten Tröpfchen sprühgetrocknet werden.
11. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Düse mit einem langgestreckten Austrittsschlitz für die zu zerstäubende Flüssigkeit, insbesondere die Schmelze, vorgesehen ist, dass beidseits der Austrittsöffnung der Düse (3) langgestreckte schlitzförmige Öffnungen für den Zutritt von den aus der Düse (3) austretenden Flüssigkeitsfilm stabilisierenden Hilfsgasströmungen vorgesehen sind, und dass der Abstand unterhalb der Schmelzedüse wenigstens eine Düse für den Austritt von den Flüssigkeitsfilm zerstäubenden Gas vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Venturidüse und die Gasdüsen, aus denen das Verdüsungsgas austritt, eine konstruktive Einheit bilden.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Venturidüse und die Gasdüsen, aus denen das Verdüsungsgas austritt, gesonderte Bauteile sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Gasdüsen, aus denen Verdüsungsgas austritt, vorgesehen sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass beide Gasdüsen bezüglich des aus der langgestreckten Schlitzdüse (3) austretenden Flüssigkeitsfilms bei gleichem Winkel ausgerichtet, also symmetrisch, angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdüsen, aus denen das Verdüsungsgas austritt, unter unterschiedlichen Winkeln, also unsymmetrisch, ausgerichtet sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdüsen, aus denen das Verdüsungsgas austritt, Laval-Düsen sind.
PCT/AT2005/000213 2004-06-17 2005-06-16 Verfahren and vorrichtung zum zerstäuben von flüssigkeitsfilmen WO2005123311A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05750348A EP1768805A1 (de) 2004-06-17 2005-06-16 Verfahren and vorrichtung zum zerstäuben von flüssigkeitsfilmen
US11/628,162 US20070215712A1 (en) 2004-06-17 2005-06-16 Method and Device for Atomizing Liquid Films

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0102704A AT413082B (de) 2004-06-17 2004-06-17 Verfahren und vorrichtung zum zerstäuben von flüssigkeitsfilmen
ATA1027/2004 2004-06-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005123311A1 true WO2005123311A1 (de) 2005-12-29

Family

ID=34427288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2005/000213 WO2005123311A1 (de) 2004-06-17 2005-06-16 Verfahren and vorrichtung zum zerstäuben von flüssigkeitsfilmen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20070215712A1 (de)
EP (1) EP1768805A1 (de)
AT (1) AT413082B (de)
WO (1) WO2005123311A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3083107B1 (de) 2013-12-20 2019-12-04 NANOVAL GmbH & Co. KG Vorrichtung und verfahren zum tiegelfreien schmelzen eines materials und zum zerstäuben des geschmolzenen materials zum herstellen von pulver

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7776213B2 (en) * 2001-06-12 2010-08-17 Hydrotreat, Inc. Apparatus for enhancing venturi suction in eductor mixers
BR112013015922A2 (pt) * 2010-12-24 2016-09-20 Unilever Nv dispositivo para lavar as mãos e processo para a limpeza de uma mão com um conjunto de bocal de jato de ar-água

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1270740B (de) * 1962-02-09 1968-06-20 Basf Ag Vorrichtung zum Verspruehen bzw. Zerstaeuben fluessiger Medien
JPS62151503A (ja) * 1985-12-25 1987-07-06 Kobe Steel Ltd 金属粉末の製造方法
EP0357540A1 (de) * 1988-08-30 1990-03-07 MANNESMANN Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Zerstäuben von Metallschmelze
EP0444767A2 (de) * 1990-02-24 1991-09-04 ROLLS-ROYCE plc Vorrichtung und Verfahren zur Zerstäubung einer Flüssigkeit
DE19758111A1 (de) 1997-12-17 1999-07-01 Gunther Dr Schulz Verfahren zur Zerstäubung von Schmelzen unter Verwendung filmbildender linearer Düsen
US6254661B1 (en) * 1997-08-29 2001-07-03 Pacific Metals Co., Ltd. Method and apparatus for production of metal powder by atomizing
DE10237213A1 (de) * 2002-08-14 2004-04-15 Universität Bremen Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Metallpulver und keramischem Pulver

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3592391A (en) * 1969-01-27 1971-07-13 Knapsack Ag Nozzle for atomizing molten material
US3942723A (en) * 1974-04-24 1976-03-09 Beloit Corporation Twin chambered gas distribution system for melt blown microfiber production
JPS5857374B2 (ja) * 1975-08-20 1983-12-20 日本板硝子株式会社 繊維の製造方法
JPH05148514A (ja) * 1991-10-01 1993-06-15 Hitachi Metals Ltd 溶融金属の噴霧装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1270740B (de) * 1962-02-09 1968-06-20 Basf Ag Vorrichtung zum Verspruehen bzw. Zerstaeuben fluessiger Medien
JPS62151503A (ja) * 1985-12-25 1987-07-06 Kobe Steel Ltd 金属粉末の製造方法
EP0357540A1 (de) * 1988-08-30 1990-03-07 MANNESMANN Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Zerstäuben von Metallschmelze
EP0444767A2 (de) * 1990-02-24 1991-09-04 ROLLS-ROYCE plc Vorrichtung und Verfahren zur Zerstäubung einer Flüssigkeit
US6254661B1 (en) * 1997-08-29 2001-07-03 Pacific Metals Co., Ltd. Method and apparatus for production of metal powder by atomizing
DE19758111A1 (de) 1997-12-17 1999-07-01 Gunther Dr Schulz Verfahren zur Zerstäubung von Schmelzen unter Verwendung filmbildender linearer Düsen
DE10237213A1 (de) * 2002-08-14 2004-04-15 Universität Bremen Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Metallpulver und keramischem Pulver

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 011, no. 380 (M - 650) 11 December 1987 (1987-12-11) *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3083107B1 (de) 2013-12-20 2019-12-04 NANOVAL GmbH & Co. KG Vorrichtung und verfahren zum tiegelfreien schmelzen eines materials und zum zerstäuben des geschmolzenen materials zum herstellen von pulver
US10946449B2 (en) 2013-12-20 2021-03-16 Nanoval Gmbh & Co. Kg Device and method for melting a material without a crucible and for atomizing the melted material in order to produce powder

Also Published As

Publication number Publication date
EP1768805A1 (de) 2007-04-04
AT413082B (de) 2005-11-15
ATA10272004A (de) 2005-04-15
US20070215712A1 (en) 2007-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0343103B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen eines Gegenstandes
DE3901674A1 (de) Vorrichtung und methode zum verspruehen von fluessigen materialien
DE102006009147A1 (de) Zweistoffdüse mit Weitwinkelstrahl
EP1042093B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung feiner pulver durch zerstäubung von schmelzen mit gasen
WO2012079785A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum aufbringen eines schmiermittels beim walzen eines metallischen walzgutes
AT409235B (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von metallpulver
DE2254491B2 (de) Verfahren zum Beschichten von Oberflächen an Werkstücken durch Aufspritzen von im Lichtbogen aufgeschmolzenen Schichtstoffen, sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE1557044B2 (de) Vorrichtung zum dispergieren einer fluessigkeit in ein gas foermiges medium
WO2005123311A1 (de) Verfahren and vorrichtung zum zerstäuben von flüssigkeitsfilmen
EP1862214A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Beleimung von Fasern im Bereich eines Blasrohrs
DE4128670A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum zerstaeuben einer fluessigkeit
EP0007536B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Granulierung einer Metallschmelze zwecks Pulverherstellung
AT7094U2 (de) Verfahren und vorrichtung zum zerstäuben von flüssigkeitsfilmen
DE3515346A1 (de) Vorrichtung zur herstellung von feinen mineralfasern
DE3150221A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von metallpulver aus einer schmelze
WO2013139811A1 (de) Airless-spritzverfahren, airless-spritzvorrichtung, beschichtungsanordnung und düsenkappe
DE19608965A1 (de) Verfahren und Vorrichtung sowie Kühlmedium zum Kühlen von walzwarmen Profilen
DE10237213B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Metallpulver und keramischem Pulver
DE60305486T2 (de) Luftunterstützter Ultraschallzerstäuber
WO2004067245A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines pvc-freien im wesentlichen aus kunststoff bestehenden pulvers
WO2003090935A1 (de) Vorrichtung zur erzeugung eines aerosols
DE2753274A1 (de) Vorrichtung und spritzkopf zum dispergieren eines stroemungsmittels
DE2341988B2 (de) Vorrichtung zur Erzeugung eines dichten Sprühnebels (Aerosols)
DE1557044C (de) Vorrichtung zum Dispergieren einer Flüssigkeit in ein gasförmiges Medium
EP3920714A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur herstellung feiner fettpartikel

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DPEN Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005750348

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007215712

Country of ref document: US

Ref document number: 11628162

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005750348

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11628162

Country of ref document: US