DE1400700A1

DE1400700A1 - Zerstaeuber

Info

Publication number: DE1400700A1
Application number: DE19611400700
Authority: DE
Inventors: Willy Diamant
Original assignee: Societe Generale de Fonderie SA
Current assignee: Societe Generale de Fonderie SA
Priority date: 1960-05-30
Filing date: 1961-05-30
Publication date: 1968-10-17
Also published as: CH367770A; LU40167A1; FR1266521A; GB913807A

Description

Patentanwalt 1 4 U U V U U

Dipl. 3ng. R. Beetz

München 22

Stelnsdorfatr. 1O

96-6916P-PS (6) 30.5.1961

SOCIETE GENERALE DE PONDERIE, Paris l6^e (Prankreich)

Zerstäuber

Die Zerstäubung von Flüssigkeiten ist in verschiedenen industriellen und wissenschaftlichen Bereichen von Bedeutung. Es besteht - wie bekannt - darin, die zu zerstäubende Flüssigkeit so weit wie möglich in den gasförmigen Zustand zu überführen, indem man sie in sehr feine Tröpfchen zerteilt.' Dieses Zerteilen ermöglicht eine bessere Diffusion oder die Herstellung einer homogeneren Mischung, wenn man ein oder mehrere Gase mit einer oder mit mehreren Flüssigkeiten zusammenbringen will.

In verschiedenen Fällen ist die Homogenität der Mischung von überragender Bedeutung, und sie muß so vollständig sein, daß die Abmessung der Plüssigkeitströpfchen sehr gering ist.

Außerdem ermöglicht dies die Vergrößerung der Berührungsoberfläche zwischen den flüssigen und gasförmigen Mischungsanteilen.

Bisher ist bekannt, daß der Einspritzdruck der wesentliche, die Feinheit der Tröpfchen bestimmende Parame/ter ist. Man kann nämlich zeigen, daß deren Durchmesser d mit dem Druck P in der Beziehung d = kP~ⁿ steht. Daraus folgt, daß großen Drücken sehr kleine Tröpfchendurchmesser entsprechen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Verbessern der Zerstäubung, mit dem sich sehr feine Tröpfchen bei/verhältnismäßig

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geringen Einspritzdrücken bilden lassen.

Dieses Verfahren besteht darin, gegen den Austritt des Zerstäubungsrohres eine Gasschicht - z.B. Luft - zu schicken, die schwach gegen den aus dem Rohr austretenden Strahl geneigt ist. Diese Fläche kann kontinuierlich, d.h. ringförmig sein oder aus verschiedenen voneinander unabhängigen Bereichen bestehen.

Da der Gasstrom in entgegengesetzter Richtung zu dem aus der Düse austretenden Strahl fließt, ist die Relativgeschwindigkeit des Gases in bezug auf die Flüssigkeit vergrößert. Der Durchmesser der Tröpfchen, der umgekehrt proportional dem Quadrat der Relativgeschwindigkeit ist, wird dadurch also erheblich verringert.

Die Erfindung kann zum Zerstäuben irgendwelcher Flüssigkeiten, z.B. eines Brennstoffes in einem Motor oder Brenner, verwendet werden. In dem letzteren Fall erkennt man, daß die Flammenfront

; sich dem Injektor nähert und daß die Flamme sich stark verkürzt.

■ Außerdem steigt die Temperatur der Flamme um mehr als 20 % als direkte Folge der Verringerung der Tröpfchendurchmesser, und diejenige der Verbrennungsgase ist verringert.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Zerstäuber zum Ausführen des oben erwähnten Verfahrens.

Dieser Zerstäuber ist gekennzeichnet durch ein konisches Verbindungsstück, das mit einer Gasquelle verbunden ist, die gegen das Zerstäüberrohr gewandt ist, wobei die Spitze in der Nähe des Zerstäuberrohraustrittes liegt und deren Kegelgestalt annähernd

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gleich der Kegelgestalt des aus dem Zerstäuberrohr austretenden Strahles ist.

Die Erfindung ist im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung ergänzend beschrieben.

Der in der Zeichnung dargestellte Zerstäuber umfaßt ein Zerstäuberrohr 1, das mit einer gegebenen Flüssigkeit unter einem gegebenen Druck gespeist wird und das einen Strahl bildet, dessen sichtbare Kontur mit 2 bezeichnet ist. Gemäß der Erfindung ist ein kegelstumpfförmiges Ringrohr 3 vorgesehen, das gegen den Strahl 2 gerichtet ist und dessen Spitze sich in der Nähe des Austrittes des Zerstäuberrohres 1 befindet, und zwar so nahe wie möglich.

Das kegelstumpfförmige. Ringrohr 3 ist mit einer Druckluftquelle 4 verbunden, und die Kegelform ist etwa gleich derjenigen des Strahles 3> d.h. derart, daß die aus dem Ringrohr austretende Luftströmungsflache mit der Hüllfläche 2 des Strahles einen Winkel von weniger als 15° bildet.

Als Ausführungsbeispiel ist ein Brenner dargestellt mit einem Zerstäuber der oben beschriebenen Art. Der Öffnungswinkel des Strahles 2 ist 30°, während der Öffnungswinkel des kegelstumpfförmigen Ringrohres 3 36° beträgt. Das Rohr 1 wird mit einem Brennstoff gespeist, wobei die Geschwindigkeit des BrennstoffStrahles 2500 cm/sec beträgt. Anderseits tritt der Luftstrom aus dem Ringrohr 3 mit einer Geschwindigkeit von 2000 cm/sec derart aus, daß die Luft relativ zu dem Brennstoff eine Geschwindigkeit von ^500 em/see hat. Dieser Luftstrom hat eine Dicke von etwa 0,3 mm und

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eine Strömungsstärke, die grob angenähert dem zehnten Teil der zur Verbrennung nötigen Luftmenge entspricht. Versuche haben ergeben, daß beim Ausströmen von Luft aus dem Ringrohr die Flammentemperatur von 1060 auf I27O⁰ anstieg.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Zerstäuben von Flüssigkeiten mittels eines Rohres, dadurch gekennzeichnet, daß man gegen das Austrittsende des Rohres (1) eine Stromungsmittelschicht leitet, die in entgegengesetzter Richtung zu dem aus dem Rohr austretenden Strahl (2) fließt und mit der Begrenzungsfläche des Strahles einen Winkel von weniger als 15° bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Strömungsmittel Luft verwendet wird.

3. Zerstäuber zum Ausführen des Verfahrens gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein kegelförmiges, doppelwandiges Ringrohr (j5), das an eine Druckgasquelle (4) angeschlossen ist und gegen das Zerstäubungsrohr (1) gerichtet ist, wobei die gedachte Kegelspitze des Ringrohres in der Nähe des Austrittes des Zerstäuberrohres liegt und die Kegelgestalt etwa gleich derjenigen des aus dem Rohr austretenden Strahles ist.

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