EP0394629A2 - Vorrichtung für die Zerstäubung von Flüssigkeit oder für die Zerteilung von Gas in kleine Blasen - Google Patents

Vorrichtung für die Zerstäubung von Flüssigkeit oder für die Zerteilung von Gas in kleine Blasen Download PDF

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EP0394629A2
EP0394629A2 EP90103005A EP90103005A EP0394629A2 EP 0394629 A2 EP0394629 A2 EP 0394629A2 EP 90103005 A EP90103005 A EP 90103005A EP 90103005 A EP90103005 A EP 90103005A EP 0394629 A2 EP0394629 A2 EP 0394629A2
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EP
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gas
section
liquid
outflow cross
mixing chamber
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Jogindar Mohan Prof. Dr.-Ing. Chawla
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Caldyn Apparatebau GmbH
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Caldyn Apparatebau GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • 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
    • B05B7/0441—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
    • B05B7/0458—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 the gas and liquid flows being perpendicular just upstream the mixing chamber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S261/00—Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/78—Sonic flow

Definitions

  • the invention relates to a device for atomizing liquid using gas or for dividing gas into small bubbles using liquid, the gas and the liquid being combined and mixed in a mixing chamber to form a two-phase mixture, and wherein the Inflow velocities and the volume flows of the individual phases, taking into account the state variables of the resulting two-phase mixture with regard to the outflow cross section of the mixing chamber, are selected such that the outflow speed of the two-phase mixture is approximately equal to the characteristic sound velocity of the two-phase mixture and the two-phase mixture leaves the mixing chamber with a sudden drop in pressure.
  • Such a mixing device is known from DE-PS 26 27 880. It is characterized by an effective atomization of liquids or the division of gases into many small bubbles with low energy consumption. In the following, we will only speak of the atomization of liquids, but the invention is equally suitable for the separation of gases.
  • the object of the present invention is to improve the atomization device described at the outset in such a way that, with a low liquid throughput, relatively little propellant gas and, accordingly, less energy consumption can be used.
  • the atomization device according to the invention should therefore be equally economically suitable for full-load as well as for partial-load operation.
  • This object is achieved according to the invention in that the size of the discharge cross-section is adjustable behind the mixing chamber.
  • the invention is therefore based on the knowledge that the amount of liquid can be reduced externally via a valve or the like, but that, on the other hand, to reduce the amount of gas, it is necessary to reduce the outlet cross-section of the nozzle and that this reduction of the geometric relationships still ensures compliance the characteristic speed of sound of the mixture in the reduced outlet cross section.
  • the size of the outflow cross section can be adjusted not only when the system is at a standstill, but continuously during operation.
  • the nozzle can thus be adapted to the current conditions without any interruptions in operation.
  • This adjustment is advantageously carried out automatically by a control loop depending on the gas or liquid throughput.
  • the gas or liquid pressure itself can be used to bring about the adjustment of the outflow cross section.
  • the skilled person has various options for constructing the adjustment principle. It is expedient for the adjustment to be carried out by an insert which can be pushed into the outflow cross section from the side of the mixing chamber, the insert being hollow so that it itself functions as an additional mixing chamber.
  • the insert can be connected to a control piston, which in turn is acted upon by the gas or liquid pressure, while on the other hand it is loaded by a spring.
  • the pressurization of the control piston can be controlled by valves, possibly also reducing valves.
  • outflow cross section is adjustable by perforated disks, throttles or orifices.
  • outflow cross section is at least partially formed by radially adjustable peripheral surfaces.
  • the radial adjustment can also be generated on the basis of an axial displacement movement.
  • outflow cross section can also be formed by radially elastic peripheral surfaces, for example a rubber-like ring membrane.
  • the cross-sectional adjustment does not always have to be made by the pressure of the gas or liquid flow, but instead an external actuation is also possible, be it by mechanical, hydraulic or pneumatic drives.
  • Figures 1 and 2 show nozzles, which are constructed as follows:
  • a cylindrical housing 1 has at one end a nozzle opening 2 with a diameter D 1. This opening widens axially inwards into a mixing chamber 3, into which the one medium, in the exemplary embodiment compressed air, can be supplied via a connection 4.
  • the mixing chamber 3 is surrounded by a cylindrical perforated plate 5, which is arranged at a radial distance from the cylindrical housing 1.
  • the right end of the mixing chamber 3 is formed by a transverse wall 6 which has a central opening in which a cylindrical insert 7 is guided so as to be axially displaceable.
  • This insert has an outlet nozzle 8 at its left end, which projects into the mixing chamber 3.
  • Your outlet opening with the diameter D2 is smaller than the outlet opening 2, whereas the outer diameter of the nozzle 8 has approximately the diameter D1.
  • the insert 7 widens to a second mixing chamber 9.
  • a rod-shaped extension 10 with a control piston 11 connects to this mixing chamber 9 to the right.
  • the rod 10 passes through an annular disk 12 fixed in the housing 1, which at the same time represents the right boundary of an annular space 13 formed between the annular chamber 9 and the housing 1.
  • the other medium in the exemplary embodiment water, is fed into this annular space 13 via a connection 14.
  • the washer 12 serves to support a compression spring 15, which strives to move the insert 7 into the position shown. This position is intended for full load operation of the nozzle.
  • Connections 4 and 14 supply compressed air or water. In the drawn position of the insert 7, the two phases are only mixed in the mixing space 3. The inflow speeds and volume flows are selected so that the outflow speed of the two-phase mixture at the outlet cross section 2 is equal to the characteristic sound speed of the mixture.
  • the insert 7 is shifted to the left against the spring force acting on it until the nozzle 8 has completely crossed the mixing chamber 3 and fills the outlet cross section 2, expediently flush with it at the front.
  • the mixing chamber 3 is then replaced through the mixing chamber 9 and the outlet cross section is reduced to the diameter D2.
  • the insert 7 is adjusted pneumatically by the compressed air itself.
  • the cylinder space 16 formed between the control piston 11 and the housing 1 is connected to the compressed air source via a connection 17 and a solenoid valve 18. If the solenoid valve 18 is opened, the pressure from the compressed air network causes the nozzle to be switched over to partial load operation as described above.
  • the valve 18 is closed and the cylinder space 16 is either connected to the atmosphere or, if the pressure medium is not a gas to be released into the atmosphere, but rather, for example, helium or hydrogen the gas located in the cylinder space 16 is returned to the gas cycle. In the exemplary embodiment, this takes place via an additional line with a solenoid valve 19, which opens into the gas supply line behind a pressure reducer 20.
  • Figure 2 shows the combination of several nozzles using common feed channels for the components to be mixed and the control medium.
  • two nozzles 21 and 22 are connected to the compressed air network via an outer, annular line 23, to the liquid source via an inner ring line 24 and to the control medium via a central line 26.
  • Figure 3 shows the principle of another nozzle design.
  • the conventional mixing chamber is used, which is why it is not shown in the drawing.
  • the outlet cross section here is not formed by a rigid bore, but by an elastic rubber ring 30.
  • This rubber ring has a conically stepped profile towards the mixing chamber, while it defines an outlet cross section 31 to the outside, forming a sharp edge. From there, the rubber ring 30 runs radially outward, so that an open hollow profile is formed.
  • the flank 30 a of this hollow profile facing the mixing chamber is fixed on the nozzle housing 32, whereas the opposite outer flank 30 b is movable especially in the radial direction.
  • An elastic hose ring 33 is located in the interior of the hollow profile. By appropriately pressurizing this hose ring, the rubber ring defining the outflow opening 31 is more or less constricted. When pressure is released, it stretches back to the starting position due to its own elasticity.
  • the atomizing or dividing device shown in the drawing is only used to illustrate the principle. Depending on the structural and procedural requirements, the atomizing nozzle can also be designed and constructed differently. In particular, it is possible to add divergent pipe sections at the end of the mixing chamber.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zerstäubung von Flüssigkeit mit Hilfe von Gas oder für die Zerteilung von Gas in kleine Blasen mit Hilfe von Flüssigkeit, wobei das Gas und die Flüssigkeit in einer Mischkammer (3) zu einem Zwei-Phasen-Gemisch zusammengeführt und vermischt werden und die Zuströmgeschwindigkeiten und Volumenströme der einzelnen Phasen so gewählt sind, daß die Ausströmgeschwindigkeit des Zwei-Phasen-Gemisches gleich der charakteristischen Schallgeschwindigkeit ist. Wesentlich ist, daß zur Auftrechterhaltung des Mischungsverhältnisses der Austrittquerschnitt verstellbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zerstäu­bung von Flüssigkeit mit Hilfe von Gas oder für die Zerteilung von Gas in kleine Blasen mit Hilfe von Flüssigkeit, wobei das Gas und die Flüssigkeit in einer Mischkammer zu einem Zwei-Phasen-Gemisch zusam­mengeführt und vermischt werden und wobei die Zuström­geschwindigkeiten und die Volumenströme der einzelnen Pha­sen unter Berücksichtigung der Zustandsgrößen des sich daraus ergebenden Zweiphasen-Gemisches im Hinblick auf den Auströmquerschnitt der Mischkammer so gewählt sind, daß die Auströmgeschwindigkeit des Zwei-Phasen-­Gemisches etwa gleich der charakteristischen Schallge­schwindigkeit des Zwei-Phasen-Gemisches ist und das Zwei-Phasen-Gemisch die Mischkammer mit einer sprung­haften Druckerniedrigung verläßt.
  • Eine derartige Mischvorrichtung ist durch die DE-PS 26 27 880 bekannt. Sie zeichnet sich durch eine wir­kungsvolle Zerstäubung von Flüssigkeiten bzw. Zer­teilung von Gasen in viele kleine Blasen bei geringem Energiebedarf aus. Im folgenden wird nur noch von der Zerstäubung von Flüssigkeiten gesprochen, doch eignet sich die Erfindung gleichermaßen auch für die Zertei­lung von Gasen.
  • In zahlreichen Gebieten der Verfahrenstechnik, z. Bsp. in der Trocknungstechnik oder der Verbrennungstechnik, werden Zerstäubungseinrichtungen für Flüssigkeiten be­nötigt. Meist finden Stoff- und/oder Wärmeaustauschvor­gänge zwischen der zerstäubten Flüssigkeit und einem Gas statt. Hierzu ist es notwendig, die Flüssigkeit so fein wie möglich zu zerstäuben, um eine große Phasen­grenzfläche zwischen beiden Stoffen zu erzielen.
  • In bestimmten Anwendungsbereichen der erfindungs­mäßen Düse, etwa bei der chemischen Entschwefelung von Rauchgas mit Kalkmilch oder bei der Abkühlung von Rauch­gas durch eingespritztes Wasser, ergibt sich das Pro­blem, daß die zu behandelnden Gasmengen stark schwan­ken. Dies hat zur Folge, daß die hierfür benötigte, zu zerstäubende Wassermenge entsprechend starken Schwan­kungen unterliegt.
  • Untersuchungen der Anmelderin haben für den beschrie­benen Fall des Teillastbetriebes ergeben, daß bei re­duzierter Flüssigkeitmenge der Treibgasverbrauch stark zunimmt. Die Ursache hierfür dürfte darin liegen, daß der reduzierte Flüssigkeitsdurchsatz in der Düse einen freien Querschnitt zur Verfügung stellt, der von der Gaskomponente ausgefüllt wird.
  • Man kann zwar zur Reduzierung des Gasverbrauches im Teil­lastbetrieb mehrere entsprechend kleiner dimensionierte Düsen verwenden und diese dann je nach Bedarf zu- oder abschalten. Dieses Verfahren ist aber aufgrund der zahlreichen erforderlichen Düsen sehr kostenaufwendig und auch nicht überall anzuwenden.
  • Sofern man versucht, den Gasdruck vor der Düse zu verrin­gern um dadurch den Gasverbrauch zu reduzieren, so ergibt sich eine relativ grobe Zerstäubung, was in reaktionsche­mischer Hinsicht unerwünscht ist. Darüberhinaus benötigt man für die unterschiedlichen Druckniveaus jeweils Kon­stanthalter, so daß diese Methode ebenfalls aufwendig ist.
  • Hiervon ausgehend liegt die Aufgabe der vorliegenden Er­findung darin, die eingangs beschriebene Zerstäubungsvor­richtung dahingehend zu verbessern, daß man bei geringem Flüssigkeitsdurchsatz mit relativ wenig Treibgas und ent­sprechend geringerem Energieaufwand auskommt. Die erfin­dungsgemäße Zerstäubungsvorrichtung soll also gleicher­maßen wirtschaftlich für den Vollast- wie auch für den Teillastbetrieb geeignet sein.
  • Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Größe des Auströmquerschnittes hinter der Mischkam­mer verstellbar ist.
  • Es hat sich gezeigt, daß eine im Teillastbetrieb vorge­nommene Querschnittsverringerung keine nachteilige Wir­kung auf das Zwei-Phasen-Gemisch hat und insbesondere das vorgeschriebene Erreichen der charakteristischen Schallgeschwindigkeit der Mischung nicht erschwert. Auf die Gasströmung hat die Querschnittsverringerung dagegen den erwünschten Drosseleffekt, so daß der Gasverbrauch drastisch reduziert wird.
  • Die Erfindung geht also von der Erkenntnis aus, daß die Flüssigkeitsmenge extern über ein Ventil oder dergleichen reduziert werden kann, daß es hingegen zur Reduzierung der Gasmenge erforderlich ist, den Austrittsquerschnitt der Düse zu verringern und das diese Verringerung der geometrischen Verhältnisse nach wie vor die Einhaltung der charakteristischen Schallgeschwindigkeit des Gemisches in dem reduzierten Austrittsquerschnitt gestattet.
  • Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Größe des Aus­strömquerschnittes nicht nur im Stillstand der Anlage, sondern kontinuierlich während des Betriebes verstellbar ist Die Düse kann dadurch ohne Betriebsunterbrechungen an die jeweils aktuellen Verhältnisse angepaßt werden. Diese Anpassung erfolgt zweckmäßig automatisch durch einen Regelkreis in Abhängigkeit vom Gas- oder Flüssig­keitsdurchsatz. Dabei kann der Gas- oder Flüssigkeits­druck selbst dazu verwendet werden, um die Verstellung des Ausströmquerschnittes herbeizuführen.
  • Für die konstruktive Ausbildung des Verstellprinzips bie­ten sich dem Fachmann verschiedene Möglichkeiten. Günstig ist es, wenn die Verstellung durch einen von der Seite der Mischkammer her in den Ausströmquerschnitt einschieb­baren Einsatz erfolgt, wobei der Einsatz hohl sein kann, so daß er selbst als zusätzliche Mischkammer fungiert.
  • Zur Verstellung kann der Einsatz mit einem Steuerkolben verbunden sein, der seinerseits vom Gas- oder Flüssig­keitsdruck beaufschlagt ist, während er andererseits durch eine Feder belastet wird. Die Druckbeaufschlagung des Steuerkolbens kann, dabei durch Ventile, gegebenen­falls auch Reduzierventile, gesteuert werden.
  • Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, daß der Aus­strömquerschnitt durch Lochscheiben, Drosseln oder Blenden verstellbar ist.
  • Ebenso besteht die Möglichkeit, daß der Ausströmquerschnitt zumindest teilweise durch radial verstellbare Umfangsflä­chen gebildet ist. Dabei kann die radiale Verstellung auch aufgrund einer axialen Verschiebebewegung erzeugt werden.
  • Schließlich kann der Auströmquerschnitt auch durch radial­elastische Umfangsflächen, etwa eine gummiartige Ringmem­brane, gebildet sein.
  • In all diesen Fällen ist es möglich, den Ausströmquer­schnitt an die veränderlichen Durchströmmengen anzupassen. Die Querschnittsverstellung braucht selbstverständlich nicht immer durch den Druck der Gas- oder Flüssigkeitsströ­mung erfolgen, sondern statt dessen ist auch eine externe Betätigung möglich, sei es durch mechanische, hydraulische oder pneumatische Antriebe.
  • Sind mehrere gleichartige Mischdüsen in einem gemeinsamen Düsenkopf untergebracht, so empfiehlt es sich, daß sie an eine gemeinsame Flüssigkeits- und Gaszuleitung angeschlos­sen sind, wogegen der zur Querschnittsverstellung dienende Druck jeder einzelnen Düse gemeinsam oder separat zuführbar ist. Dadurch können die einzelnen Düsen gestaffelt und unabhängig von­einander umgeschaltet werden. Desweiteren bietet sich die vorteilhafte Möglichkeit, die Düsen auf unterschiedliche Umschaltpunkte auszulegen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von drei Ausführungs­beispielen anhand der Zeichnung; dabei zeigt:
    • Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungs­gemäße Düsen-Bauform mit der zugehörigen Schaltung;
    • Fig. 2 die Kombination zweier Düsen gemäß An­spruch 1;
    • Fig. 3 eine alternative Düsen-Bauform.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen Düsen, die wie folgt aufge­baut sind: Ein zylindrisches Gehäuse 1 weist an seinem einen Ende eine Düsenöffnung 2 mit einem Durchmesser D₁ auf. Diese Öffnung erweitert sich axial nach innen zu einer Mischkammer 3, in die das eine Medium, im Ausfüh­rungsbeispiel Druckluft über einen Anschluß 4 zugeführt werden kann. Um die Verteilung der Druckluft zu verbes­sern, ist die Mischkammer 3 von einem zylindrischen Lochblech 5 umgeben, daß mit radialem Abstand zu dem zylindrischen Gehäuse 1 angeordnet ist.
  • Der rechte Abschluß der Mischkammer 3 wird durch eine Querwand 6 gebildet, die eine zentrale Öffnung aufweist, in welcher ein zylindrischer Einsatz 7 axial verschieb­bar geführt ist. Dieser Einsatz weist an seinem linken, in die Mischkammer 3 hineinragenden Ende eine Austritts­düse 8 auf. Ihre Austrittsöffnung mit dem Durchmesser D₂ ist kleiner als die Austrittsöffnung 2, wohingegen der Außendurchmesser der Düse 8 etwa den Durchmesser D₁ aufweist.
  • An seinem anderen Ende, das bei der in Figur 1 darge­stellten Position außerhalb der Mischkammer 3 liegt, erweitert sich der Einsatz 7 zu einer zweiten Misch­kammer 9. An diese Mischkammer 9 schließt sich nach rechts eine stangenförmige Verlängerung 10 mit einem Steuerkolben 11 an. Während der Steuerkolben 11 in dem zylindrischen Gehäuse 1 verschiebbar geführt ist, durchquert die Stange 10 eine im Gehäuse 1 festgelegte Ringscheibe 12, die zugleich die rechte Begrenzung eines zwischen der Ringkammer 9 und dem Gehäuse 1 ge­bildeten Ringraumes 13 darstellt. In diesen Ringraum 13 wird über einen Anschluß 14 das andere Medium, im Ausführungsbeispiel Wasser zugeführt.
  • Auf ihrer anderen Seite dient die Ringscheibe 12 zur Abstützung einer Druckfeder 15, die bestrebt ist, den Einsatz 7 in die gezeichnete Position zu verschieben. Diese Position ist für den Vollastbetrieb der Düse be­stimmt.
  • Die Funktion ist folgende: Durch die Anschlüsse 4 und 14 wird Druckluft bzw. Wasser zugeführt. In der ge­zeichneten Stellung des Einsatzes 7 kommt es erst im Mischraum 3 zur Vermischung beider Phasen. Die Zuström­geschwindigkeiten und Volumenströme sind so gewählt, daß die Ausströmgeschwindigkeit des Zwei-Phasen-Ge­misches am Austrittsquerschnitt 2 gleich der charak­teristischen Schallgeschwindigkeit des Gemisches ist.
  • Wird aufgrund geringeren Flüssigkeitsbedarfes die Was­serzufuhr gedrosselt, so erhöht sich automatisch der Luftdurchsatz, wohingegen vom Mischungsverhältnis her betrachtet eine Reduzierung der Luftzufuhr erforder­lich wäre.
  • Zur Einhaltung des gewünschten Mischungsverhältnisses wird der Einsatz 7 entgegen der auf ihn einwirkenden Federkraft nach links verschoben, bis die Düse 8 den Mischraum 3 vollständig durchquert hat und den Aus­trittsquerschnitt 2 ausfüllt, zweckmäßig vorn bündig mit ihm fluchtet. Die Mischkammer 3 wird dann ersetzt durch die Mischkammer 9 und der Austrittsquerschnitt reduziert sich auf den Durchmesser D₂. Durch diese Querschnittsverringerung und durch die Drosselwirkung der Radialbohrungen im Einsatz 7 wird der Luftdurch­satz derart gedrosselt, daß er dem verringertem Wasser­durchsatz wieder entspricht.
  • Die Verstellung des Einsatzes 7 erfolgt im Ausführungs­beispiel pneumatisch durch die Druckluft selbst. Zu diesem Zweck ist der zwischen dem Steuerkolben 11 und dem Gehäuse 1 gebildete Zylinderraum 16 über einen An­schluß 17 und ein Magnetventil 18 mit der Druckluft­quelle verbunden. Wird das Magnetventil 18 geöffnet, so bewirkt der Druck aus dem Druckluftnetz die zuvor be­schriebene Umschaltung der Düse auf Teillastbetrieb.
  • Soll die Düse wieder auf Vollastbetrieb umgeschaltet werden, so wird das Ventil 18 geschlossen und der Zy­linderraum 16 entweder mit der Atmosphäre verbunden oder, wenn es sich bei dem Druckmedium nicht um ein in die Atmosphäre zu entlassentes Gas, sondern bei­spielsweise Helium oder Wasserstoff handelt, so wird das im Zylinderraum 16 befindliche Gas wieder in den Gaskreislauf zurückgeführt. Im Ausführungsbeispiel erfolgt dies über eine zusätzliche Leitung mit einem Magnetventil 19, die hinter einem Druckminderer 20 in die Gaszuführleitung mündet.
  • Figur 2 zeigt die Kombination mehrerer Düsen unter Verwendung gemeinsamer Zuführkanäle für die zu ver­mischenden Komponenten und das Steuermedium. Wie man sieht, sind hier zwei Düsen 21 und 22 über eine äußere, ringförmige Leitung 23 an das Druckluftnetz, über eine innere Ringleitung 24 an die Flüssigkeits­quelle und über eine zentrale Leitung 26 an das Steuermedium angeschlossen.
  • Sollen die beiden Düsen - selbstverständlich können in der Praxis mehrere Düsen miteinander kombiniert sein - getrennt verstellt werden, so braucht lediglich die zentrale Leitung 26 entsprechend unterteilt werden, wie dies durch die gestrichelte Zwischenwand 26 a angedeu­tet ist. Durch eine derartige stufenweise Umschaltung der Düsen läßt sich bei Verwendung zahlreicher Düsen eine quasi kontinuirliche Anpassung der Durchsatzmengen an den jeweiligen Bedarf erzielen.
  • Figur 3 zeigt das Prinzip einer anderen Düsen-Bauform. Dabei wird mit der herkömmlichen Mischkammer gearbei­tet, weshalb sie in Zeichnung nicht weiter dargestellt ist. Der Austrittsquerschnitt ist hier jedoch nicht durch eine starre Bohrung, sondern durch einen elasti­schen Gummiring 30 gebildet. Dieser Gummiring weist zur Mischkammer hin ein konisch abgestuftes Profil auf, während er nach außen unter Bildung einer scharfen Kan­te einen Austrittsquerschnitt 31 definiert. Von dort läuft der Gummiring 30 radial nach außen, so daß ein nach außen offenes Hohlprofil entsteht. Die dem Misch­raum zugewandte Flanke 30 a dieses Hohlprofiles ist am Düsengehäuse 32 festgelegt, wohingegen die gegenüber­liegende Außenflanke 30 b vor allem in Radialrichtung beweglich ist.
  • Im Inneren des Hohlprofiles befindet sich ein elasti­scher Schlauchring 33. Durch entsprechende Druckbeauf­schlagung dieses Schlauchringes wird der die Abström­öffnung 31 definierende Gummiring mehr oder weniger stark zusammengeschnürt. Bei Druckentlastung dehnt er sich aufgrund seinerEigenelastizität wieder in die Aus­gangsstellung.
  • Auf diese Weise ist eine stufenlose Verstellung des Aus­strömquerschnittes und somit eine optimale Anpassung an die jeweiligen Strömungsverhältnisse möglich.
  • Die zeichnerisch dargestellte Zerstäubungs- bzw. Zertei­lungseinrichtung dient nur zur Veranschaulichung des Prinzips. Je nach den konstruktiven und verfahrensmäßi­gen Forderungen kann die Zerstäubungsdüse auch anders ausgelegt und konstruiert werden. Insbesondere ist es möglch, am Ende der Mischkammer divergente Rohrstrecken anzubauen.

Claims (17)

1. Vorrichtung zur Zerstäubung von Flüssigkeit mit Hilfe von Gas oder für die Zerteilung von Gas in kleine Blasen mit Hilfe von Flüssigkeit, wobei das Gas und die Flüssigkeit in einer Mischkammer (3) zu einem Zwei-Phasen-Gemisch zusammengeführt und vermischt werden und die Zuströmgeschwindigkeiten und die Volumenströme der einzelnen Phasen unter Berücksichtigung der Zustandsgrößen des sich daraus ergebenden Zwei-Phasen-Gemisches im Hinblick auf den Ausströmquerschnitt der Mischkammer (3, 9) so gewählt sind, daß die Ausströmgeschwindigkeit des Gemisches etwa gleich der charakteristischen Schall­geschwindigkeit des Zwei-Phasen-Gemisches ist und das Zwei-Phasen-Gemisch die Mischkammer (3, 9) mit einer sprunghaften Druckerniedrigung verläßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Größe des Ausströmquerschnittes (2) verstell­bar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Größe des Ausströmquerschnittes (2) während des Betriebes verstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellung des Ausströmquerschnittes (2) automatisch in Abhängigkeit vom Gas- oder Flüssig­keitsdurchsatz erfolgt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellung durch den Gas- oder Flüssigkeits­druck selbst erfolgt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellung des Ausströmquerschnittes (2) durch einen in den Ausströmquerschnitt einschiebbaren Einsatz (7) erfolgt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsatz (7) von der Seite der Mischkammer (3) in den Ausströmquerschnitt (2) einschiebbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
- , daß der Einsatz (7) hohl ist und durch Radialbohrungen als zusätzliche Mischkammer (9) fungiert.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 - 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsatz (7) mit einem Steuerkolben (11) verbunden ist, der seinerseits vom Gas- oder Flüssigkeitsdruck beaufschlagt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckbeaufschlagung des Steuerkolbens (11) durch Ventile (18, 19) steuerbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuerkolben andererseits durch eine Feder (15) beaufschlagt ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausströmquerschnitt (2) durch Lochscheiben, Drosseln oder Blenden verstellbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausströmquerschnitt (2) zumindest teil­weise durch radial verstellbar Umfangsflächen bildet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausströmquerschnitt (31) zumindest teil­weise durch radial elastische Umfangsflächen (30) gebildet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die radial elastischen Umfangsflächen (30) mit einem elastischen, druckbeaufschlagbaren Schlauchring (33) kombiniert sind.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere gleichartige Vorrichtungen (21, 22) in einem gemeinsamen Düsenkopf untergebracht sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie auf gleiche oder unterschiedliche Umschaltpunkte ausgelegt sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Vorrichtungen (21, 22) eine gemeinsame Flüssigkeits- und Gaszuleitung (23, 24) aufweisen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zur Verstellung dienende Gas- oder Flüssig­keitsdruck den Vorrichtungen (21, 22) in getrennten Leitungen zuführbar ist.
EP19900103005 1989-04-22 1990-02-16 Vorrichtung für die Zerstäubung von Flüssigkeit oder für die Zerteilung von Gas in kleine Blasen Withdrawn EP0394629A3 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE212008000073U1 (de) 2007-09-28 2010-07-29 Officine Meccaniche Pejrani S.R.L. Vorrichtung zum Desinfizieren geschlossener Räume
WO2011018529A1 (de) 2009-08-14 2011-02-17 Karl August Brensing Vorrichtung zum eintrag von gas in flüssigkeiten

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5474235A (en) * 1994-04-13 1995-12-12 Wheelabrator Technologies, Inc. Spray nozzle insert and method for reducing wear in spray nozzles
DE19502725B4 (de) * 1995-01-28 2004-03-04 Ing. Erich Pfeiffer Gmbh & Co Kg Austragvorrichtung für Medien
US5693226A (en) * 1995-12-14 1997-12-02 Amway Corporation Apparatus for demonstrating a residential point of use water treatment system
DE19830244C2 (de) * 1998-07-07 2000-05-18 Holter Gmbh & Co Einspritzkühler zur Temperaturregelung von überhitztem Dampf
US9492829B2 (en) * 2013-03-11 2016-11-15 Control Components, Inc. Multi-spindle spray nozzle assembly
US10603681B2 (en) * 2017-03-06 2020-03-31 Engineered Spray Components LLC Stacked pre-orifices for sprayer nozzles
CN111054569A (zh) * 2020-01-06 2020-04-24 佛山市南海科日超声电子有限公司 雾化片用弹性环件以及雾化设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2084292A5 (de) * 1970-03-06 1971-12-17 Dresser Ind
DE2627880C2 (de) * 1976-06-22 1982-11-11 Jogindar Mohan Dr.-Ing. 7505 Ettlingen Chawla Verfahren für die Zerstäubung von Flüssigkeiten oder für die Zerteilung von Gasen in kleine Blasen
EP0122526A1 (de) * 1983-04-13 1984-10-24 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. Brennstofflanze für die Brennkammer einer Gasturbine
FR2617273A1 (fr) * 1987-06-26 1988-12-30 Passerat Jean Louis Canon a neige pour la production de neige artificielle

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3331590A (en) * 1965-02-18 1967-07-18 Battenfeld Werner Pressure reducing control valve
DE1517502A1 (de) * 1966-12-31 1969-05-22 Noll Gmbh Maschinenfabrik W Strahlapparat zum Saettigen von Wasser mit gasfoermiger CO2
US4231383A (en) * 1970-03-06 1980-11-04 Dresser Industries, Inc. Method for controlling mass flow rate
DE2053991C3 (de) * 1970-11-03 1975-11-27 Joseph 8000 Muenchen Plannerer Vergaser fur Brennkraftmaschinen
FR2122682A5 (de) * 1971-01-20 1972-09-01 Siderurgie Fse Inst Rech
US3721387A (en) * 1971-06-02 1973-03-20 United Aircraft Corp Ejector with variable mixing section and primary nozzle areas
DE2346099A1 (de) * 1973-09-13 1975-03-27 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzanlage
FR2326235A1 (fr) * 1975-10-01 1977-04-29 Renault Buse elastique a debit variable
US4000225A (en) * 1976-01-15 1976-12-28 Ford Motor Company Sonic flow variable area venturi carburetor
DE2648170C3 (de) * 1976-10-25 1981-03-19 Gerlieva Sprüh- und Antriebstechnik Inh. Gerd Linbrunner, 7801 Ehrenkirchen Sprühkopf
CH628251A5 (en) * 1977-08-31 1982-02-26 Ernst F Voegeli Mixing valve for admixing a liquid stream to a gas stream
US4180534A (en) * 1977-09-14 1979-12-25 Revas, Inc. Apparatus for dispensing a fuel-air mixture in an airstream
US4217313A (en) * 1978-04-21 1980-08-12 Dmitrievsky Anatoly V Device for reducing noxious emissions from carburetor internal combustion engines
JPS5525518A (en) * 1978-08-11 1980-02-23 Hitachi Ltd Electronic controlling device for carbureter
DE3024749A1 (de) * 1980-06-30 1982-02-04 Elmont AG, Kreuzlingen Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines aus einer duese o.dgl. austretenden gas/fluessigkeits-sprays insbesondere fuer die mundhygiene
SE449449B (sv) * 1984-11-26 1987-05-04 Bejaco Ab Forfarande for inblandning av finfordelad vetska i ett gasflode samt anordning for utovande av forfarandet
US4615485A (en) * 1985-06-10 1986-10-07 Graco Inc. Paint circulation adapter and coupler

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2084292A5 (de) * 1970-03-06 1971-12-17 Dresser Ind
DE2627880C2 (de) * 1976-06-22 1982-11-11 Jogindar Mohan Dr.-Ing. 7505 Ettlingen Chawla Verfahren für die Zerstäubung von Flüssigkeiten oder für die Zerteilung von Gasen in kleine Blasen
EP0122526A1 (de) * 1983-04-13 1984-10-24 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. Brennstofflanze für die Brennkammer einer Gasturbine
FR2617273A1 (fr) * 1987-06-26 1988-12-30 Passerat Jean Louis Canon a neige pour la production de neige artificielle

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE212008000073U1 (de) 2007-09-28 2010-07-29 Officine Meccaniche Pejrani S.R.L. Vorrichtung zum Desinfizieren geschlossener Räume
US8529833B2 (en) 2007-09-28 2013-09-10 Officine Meccaniche Perjrani S.r.l. Method and apparatus for disinfecting enclosed spaces
WO2011018529A1 (de) 2009-08-14 2011-02-17 Karl August Brensing Vorrichtung zum eintrag von gas in flüssigkeiten
DE102009026376A1 (de) 2009-08-14 2011-02-24 Karl August Dr. Brensing Vorrichtung zum Eintrag von Gas in Flüssigkeiten

Also Published As

Publication number Publication date
CA2015080A1 (en) 1990-10-22
US5045245A (en) 1991-09-03
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DE3913334A1 (de) 1990-10-25

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