DE3330424C2

DE3330424C2 - Zerstäuberkammer für einen Brenner

Info

Publication number: DE3330424C2
Application number: DE19833330424
Authority: DE
Inventors: Gerd 8011 Baldham Backhaus
Original assignee: Instruments Sa 8025 Unterhaching De GmbH
Current assignee: Instruments Sa 8025 Unterhaching De GmbH
Priority date: 1983-08-23
Filing date: 1983-08-23
Publication date: 1986-08-14
Also published as: DE3330424A1

Abstract

Zerstäuberkammer zur Bildung von Tröpfchen, die einem Brenner zugeführt werden, wobei die Zerstäuberkammer eine erste Vorrichtung zur Kühlung und/oder eine Vorrichtung zur Regulierung der Temperatur der Zerstäuberkammer besitzt, und/oder der Brenner einen Wärmereflektor, welcher die Strahlungswärme des Brenners von der Zerstäuberkammer wegreflektiert, besitzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zerstäuberkammer zur Bildung von Tröpfchen aus einem flüssigen Medium unter Verwendung eines gasförmigen Zerstäubermediums, aus der das gebildete Gemisch einem Brenner zuführbar ist und die eine Einrichtung zur Stabilisierung der Temperatur der Zerstäuberkammer aufweist.

Aus der US-PS 20 94 959 ist eine gattungsgemäße Zerstäuberkammer für einen Ölbrenner bekannt, bei der ein Teilstrom des gasförmigen Zerstäubermediums um die Zerstäuberkammer und den Brenner herumgeleitet wird und erst in nachgeschalteten Mischeinrichtungen des Brenners wieder zugemischt wird. Der Zerstäuber muß nahe dem Brenner angeordnet sein, um zu verhindern, daß sich kleinere Tröpfchen wieder zusammenballen und größere, schwerere Tropfen sich bilden. Diese räumliche Nähe des Brenners zur Zerstäuberkammer führt allerdings darzu, daß Temperaturstrahlungen des Brenners auf die Temperatur der Zerstäuberkammer sich auswirken. Das Umströmen der Zerstäuberkammer durch einen Teilstrom des gasförmigen Zerstäubermediums bewirkt eine Kühlung der Zerstäuberkammer. Die Verwendung desselben Gasstroms einerseits zur Kühlung von Zerstäuberbereich und nachgeschalteten Teilen des Brenners und andererseits als Zerstäubermedium schließt allerdings eine optimale Temperaturstabilisierung aus.

Diese Temperaturauswirkung des Brenners auf die Zerstäuberkammer wirkt sich jedoch dann nachteilig aus, wenn der Brenner zur Spektralanalyse von flüssigen Lösungen benötigt wird. Bei einer Spektralanalyse einer Flüssigkeit wird diese in einer Zerstäuberkammer

ίο mit Brenngas als Trägergas zerstäubt und anschließend einem Brenner zugeführt Der Brenner kann Temperaturen von ca. 2000⁰C bis weit über 6000⁰C erreichen. Es liegt auf der Hand, daß Strahlung oder Wärmeleitung auf die Zerstäuberkammer zurückwirkt. Aus der Zeitschrift »Laborpraxis«, April 1982, ist ein automatisiertes Simultan-Sequenz-Spektrometer mit induktiv gekoppeltem Plasma als Anregungsquelle bekannt Bei dieser Anregungseinheit wurden an der Oberfläche der Zerstäuberkammer ca. 70 bis 80⁰C gemessen, wobei diese Temperatur von der Betriebsdauer der Anlage stark abhängt Durch die hohe Temperatur der Außenwand der Zerstäuberkammer werden die Teilchen der Lösung, die die Wände benetzen, sofort getrocknet und verbleiben an der Wand. Dies hat den Verlust dieser Teilchen für die Messung zur Folge und gibt überdies einen unerwünschten »Memory-Effekt«, d. h., die aufklebenden Teilchen werden unkontrolliert wieder abgewaschen bzw. abgelöst und verfälschen die nachfolgenden Messungen. Hieraus resultiert eine erhöhte Instabilität der Messung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zerstäuberkammer der eingangs genannten Art in Anwendung auf ein Analysegerät zu schaffen, die eine vom Brenner unabhängige stabile Temperatur aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einer Zerstäuberkammer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Thermostabilisierung der Zerstäuberkammer wird eine Temperaturschwankung der Zerstäubcrkammer verhindert. Dem Brenner können somit immer eine gleiche Menge von Tröpfchen und Trägergas mil gleichbleibender Temperatur zugeführt werden.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Zerstäuberkammer gemäß der Erfindung,

Fig.2 eine schematische Darstellung einer Zerstäuberkammer gemäß der Erfindung in einer anderen Ausführungsform.

Fig. 1 zeigte eine schematische Seilenansicht einer Zerstäuberkammer 1. In der Zerstäuberkammer 1 wird eine Flüssigkeit durch eine Zerstäubervorrichtung 2 zerstäubt. Die Art des verwendeten Zerstäubers ist relativ unerheblich, vorteilhaft sind Zerstäuber, die mit einem Trägergas, das durch eine Düse 3 in die Zerstäuberkammer 1 strömt, die Flüssigkeit zerstäuben. Die zerstäubte Flüssigkeit wird in einem Brenner 4 verbrannt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Zerstäuberkammer 1 doppelwandig ausgelegt, so daß sie von einer Thermostabilisierflüssigkeit, z. B. einer Kühlflüssigkeit oder einer Flüssigkeit mit einer bestimmten Temperatür, die auch höher als die Umgebungstemperatur sein kann, umströmt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel besitzt der Brenner 4 einen Wärmerefleklor 5 gegenüber der Zerstäuberkammer 1.

In Fig.2 ist um die Zerstäuberkammer 1 eine Kühlschlange 6 gewickelt Die Kühlschlange 6 wird von einer Thermostabilisierflüssigkeit durchströmt

Es ist vorteilhaft, wenn bei einer doppelwandigen Zerstäuberkammer 1 oder einer Zerstäuberkammer 1 mit einer Kühhichlange 6 sich vorzugsweise im Ausflußbereich derThermostabilisierflüssigkeii ein nicht dargestellter Tcmperaturmeßfühler zur Temperaturerfassung und Regelung des Zustroms der Flüssigkeit befindet. Dieser Regelkreis ermöglicht eine konstante Temperatür der Zerstäuberkammer 1.

Die dargestellten Thermostabilisiervorrichtungen sind besonders vorteilhafte Ausführungsformen. Das Prinzip der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf dieser Art von Vorrichtungen und diese Art von Zer-Stäuberkammern 1 beschränkt, sondern auch bei anderen Bauformen anwendbar. Die Verwendung des Wärmpreflektors 5 ist insbesondere bei einem geregelten Thermostabilisiermittelkreis nicht zwingend erforderlich. Umgekehrt kommen gewisse Konstruktionen von Zerstäuberkammern 1 nur mit dem Wärmereflektor 5 aus, d. h., allein durch ihn wird eine Aufheizung der Zerstäuberkammer 1 in einem ausreichenden Maße verhindert.

Anstelle der Kühlung der Zerstäuberkammer 1 kann auch eine konstante Erwärmung der Zerstäuberkammer 1 erfolgen. Die Strahlungswärme des Brenners 4 erzeugt auf der Oberfläche der Zerstäuberkammer 1 eine maximale Temperatur, die beispielsweise bei 70⁰C liegt, vorausgesetzt, daß die Menge von Tröpfchen und Trägergas sowie deren Eingangstemperatur bei der Zerstäuberkammer 1 gleich bleiben. Wenn die Oberflächentemperatur der Zerstäuberkammer 1 durch ein vorgewärmtes Medium beispielsweise auf 70°C oder darüber angehoben wird, so wird sich die Oberflächentemperatur der Zerstäuberkammer 1 auf einer höheren Temperatur stabilisieren. Hierbei dauert die Stabilisierung langer, als wenn die Zerstäuberkammer Raumtemperatur aufweisen würde.

Bei einer Spektralanalyse einer Flüssigkeit tritt hierbei eine Vergleichmäßigung der Meßwerte ein, die um so größer ist, je höher die Ausgangstemperatur der Zerstäuberkammer 1 ist. Es liegt auf der Hand, daß eine entsprechende vorgewärmte Zerstäuberkammer auch einen Regelkreis aufweisen kann, so daß Temperaturstabilisierung (auf einem höheren Niveau) möglich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zerstäuberkammer zur Bildung von Tröpfchen aus einem flüssigen Medium unter Verwendung eines gasförmigen Zerstäubungsmediums, aus der das gebildete Gemisch einem Brenner zuführbar ist und die eine Einrichtung zur Stabilisierung der Temperatur der Zerstäuberkammer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in Anwendung auf ein Analysegerät die Einrichtung zur Stabilisierung der Temperatur die Zerstäuberkammer (1) umgibt und von einer nicht am Brennvorgang beteiligten Flüssigkeit durchflossen ist und/oder aus einem am Brenner angebrachten Wärmereflektor (5) besteht, der die Zerstäuberkammer (1) gegen Strahlungswärme des Brenners (4) abschirmt.

2. Zerstäuberkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit eine Kühlflüssigkeitist.

3. Zerstäuberkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Strom der Flüssigkeit ein Temperaturmeßfühler angeordnet ist, der den Zustrom der Flüssigkeit zur Erzielung einer konstanten Temperatur der Zerstäuberkammer (1) regelt.

4. Zerstäuberkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Stabilisierung der Temperatur eine doppelwandige Ausbildung der Zerstäuberkammer (1) umfaßt.

5. Zerstäuberkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Stabilisierung der Temperatur eine zumindest teilweise um die Zerstäuberkammer (1) gewickelte Rohrschlange (6) umfaßt.

6. Zerstäuberkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit eine Temperatur besitzt, die gleich oder höher ist als die Temperatur, die die Oberfläche der Zerstäuberkammer (1) maximal durch Strahlungswärme des Brenners (4) erreichen kann.