DE559141C

DE559141C - Umlaufende Glocke mit Vertiefung zur Aufnahme einer zu zerstaeubenden Fluessigkeit o. dgl.

Info

Publication number: DE559141C
Application number: DER72554D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-11-15
Filing date: 1927-10-18
Publication date: 1932-09-16
Also published as: GB284049A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdampfen von Flüssigkeiten, vorzugsweise unter Abscheidung fester Teilchen aus den eingedampften Lösungen oder Sus-Pensionen in Flüssigkeiten, bei der nach dem bekannten Prinzip der Zerstäubungstrockner gearbeitet wird.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Zerstäubungstrocknung von innen mit Flüssigkeit gespeiste, schnell umlaufende Scheiben zu verwenden, die innerhalb einer Trockenkammer einen Flüssigkeitsnebel erzeugen. Weiter wurde vorgeschlagen, eine Schleudervorrichtung zu verwenden, bei der von zwei konischen Scheiben die eine oder beide in Umlauf versetzt werden und bei der infolge der hohen Umdrehungsgeschwindigkeit ein Ausschleudern der Flüssigkeit von dem Ring zwischen den Rändern der konischen Scheiben stattfindet. Diese Vorrichtungen zeigen jedoch den Nachteil, daß eine genaue Einstellung der Scheiben zueinander notwendig ist, daß weiter bei Drehung beider Scheiben eine beträchtliche Masse in Umlauf versetzt werden muß bzw. bei Anordnung eines feststehenden Teiles im Innern eines umlaufenden Teiles eine gegenseitige Verschiebung eintreten kann, wenn nicht der umlaufende Teil mit äußerster Genauigkeit ins Gleichgewicht gesetzt ist.

Auch war vorgeschlagen worden, die zu zerstäubende Flüssigkeit durch ein Rohr auf die obere Fläche einer ebenen Scheibe mit erhöhtem Rand aufzubringen und dann von dem Rand der Scheibe in Form kleinster Tröpfchen abzuschleudern. Bei dieser Vorrichtung jedoch kann eine vollkommen gleichmäßige Verteilung unter Bildung einer zusammenhängenden Flüssigkeitshaut auf der Scheibe nicht erzielt werden, so daß die Flüssigkeit unregelmäßig zerstäubt wird. Gemäß der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird dieser Übelstand dadurch behoben, daß eine besondere Verteilungskammer in Verbindung mit dem glockenartig ausgebildeten Zerstäuberorgan angebracht ist. Dadurch wird eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit auf der ganzen wirksamen Fläche des Zerstäubers gewährleistet.

Gemäß vorliegender Erfindung wird die zu behandelnde Flüssigkeit der inneren Fläche einer schnell rotierenden Glocke zugeführt. Die Flüssigkeit haftet an der Innenfläche der Glocke und wird von dem äußeren Rand der Fläche in die Trockenkammer hinein zerstäubt. Die zur Verwendung gelangende Glocke besitzt eine kegelstumpfförmige und eine glockenartig nach außen gewölbte Zerstäubungsfläche; außerdem ist eine Vorrichtung zur Zuführung der Flüssigkeit zu dem kegelförmigen Teil des Zerstäubers vorhanden.

In den beiliegenden Zeichnungen sind einige beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, und zwar ist

Abb. ι ein senkrechter Schnitt durch eine Zerstäubungsvorrichtung gemäß der Erfindung mit einer Vorrichtung zur Zuführung von Flüssigkeit und Luft oder sonstigen Gasen zu der Innenfläche der Zerstäubungsglocke,

Abb. 2 eine Aufsicht auf die Vorrichtung nach Abb. i, *

Abb. 3 ein Querschnitt durch eine der Bohrungen der Vorrichtung nach Abb. i,

Abb. 4 ein senkrechter Schnitt durch eine weitere Ausführungsform,

Abb. s eine Aufsicht auf die Vorrichtung nach Abb. 4,
Abb. 6 eine Seitenansicht einer abgeänderten Ausführungsform mit rechteckigen Schlitzen in der Glocke und

Abb. 7 eine Aufsicht der Vorrichtung nach Abb. 6.

Bei den Ausführungen nach den Abb. 1, 2 und 3 ist ι die Zerstäubungsglocke; sie besteht aus einem kegelstumpfförmigen oberen und einem glockenartig nach außen gewölbten unteren Teil 2. Dieser Teil 2 ist an seiner unteren Fläche in der gezeichneten Weise eingebogen, wobei der Neigungswinkel gegen die Umdrehungsachse je nach der Viskosität der Flüssigkeit und der Umlaufsgeschwindigkeit abgeändert werden kann. Die Zerstäubungsvorrichtung besitzt ein inneres Querstück 3, das mit der Antriebswelle 4 fest verbunden ist; dieses Querstück hat an seinem Umfang an den Berührungsstellen mit dem konischen Teil 1 eine Anzahl Bohrungen 5. Die ganze Zerstäubungsvorrichtung ist im Inneren eines Trockenschachtes angeordnet. In dem becherförmigen Raum 6 oberhalb der Ouerplatte 3 wird die zu zerstäubende Flüssigkeit durch das Rohr 7 eingebracht. Das obere Ende des kegelförmigen Körpers 1 kann zum Teil in das offene untere Ende eines abgeschnittenen Trichters 8 hineinragen, durch welchen in bekannter Weise ein Hilfsstrom warmer oder kalter Luft eingeführt wird zu dem Zweck, vorzeitige Zerstäubung zu verhindern, zu kühlen oder die Temperatur des Nebels zu regeln. Das obere Ende des konischen Teiles 1 hat einen eingebogenen Rand 9, um ein Verspritzen der Flüssigkeit oder Entweichen derselben aus dem Raum 6 zu verhüten.

Zum Betrieb der beschriebenen Vorrichtung wird die Welle 4 in schnelle Umdrehung versetzt und die zu trocknende oder von den festen Teilen zu trennende Flüssigkeit durch das Rohr 7 in den Raum 6 über dem Ouer-.teil 3 eingebracht. Von da gelangt die Flüssigkeit durch die Bohrungen 5, die vorzugsweise im Querschnitt gemäß Abb. 3 geformt sind, damit die durchtretende Flüssigkeit gleichmäßig auf die innere Fläche des unteren Teiles 2 verteilt und nicht unmittelbar nach unten geschleudert wird. Die Flüssigkeit bildet eine dünne Schicht auf der Innenfläche des glockenförmigen Teiles 2; diese dünne Schicht erfährt eine allmählich wachsende Fliehkraftwirkung und wird schließlich tangential zu deren äußerem Umfang und rechtwinklig oder annähernd rechtwinklig zu der Umdrehungsachse abgeschleudert.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 und 5 ist eine Glocke von ähnlicher Form wie in Abb. 1 und 2 in der gleichen Weise auf einer umlaufenden Welle befestigt. Hier ist jedoch zwischen der Welle und dem konisehen oberen Teil der Glocke eine feststehende Hülse 10 angeordnet, die in fester Verbindung mit einer zweiten kürzeren Hülse 11 steht oder mit ihr aus einem Stück ausgeführt ist; diese beiden Hülsen 11 sind kon- 80 zentrisch zu der Welle 4 und in deren unmittelbarer Nähe angeordnet und am oberen Ende durch das ringförmige Verbindungsstück 12 geschlossen. Die so gebildete Doppelhülse wird von zwei an der Decke der Trockenkammer befestigten Trägern 13 gehalten.

Die zu zerstäubende Flüssigkeit wird durch zwei Rohrleitungen 14 (Abb. 5) eingebracht, die an entgegengesetzten Stellen zwischen den beiden Hülsen 10 und 11 in die Kammer 15 eintreten. Die tangentiale Einbringung der Flüssigkeit hat die Wirkung, daß diese an der inneren Wand der Hülse 10, die vorzugsweise an ihrem unteren Ende nach außen gebogen ist, entlang strömt und von da auf die obere Fläche des Ouerstückes 3 geschleudert wird. Von hier gelangt sie durch die Bohrungen 5 in den unteren Teil der Glocke. Die innere Hülse 11 dient dazu, ein Verspritzen der Flüssigkeit längs der Welle 4 nach oben zu verhindern, auch kann ein Hilfsluftstrom durch den ringförmigen Durchlaß zwischen der Welle und der Hülse 11 oder zwischen der Hülse 10 und dem oberen Ende des konischen Teiles 1 eingeführt werden.

In der Ausführungsform nach Abb. 6 und 7 haben die Schlitze zwischen dem Querstück 3 und dem Konus 1 rechteckigen Querschnitt und sind gegen die Umdrehungsachse geneigt. Es wurde gefunden, daß bei sehr hohen Umlaufsgeschwindigkeiten eine dünne Flüssigkeitsschicht an der inneren Fläche des konischen Teiles 1 gebildet wird; um ein rasches Durchtreten dieser Schicht in den ringförmigen Raum unterhalb des Ouerstückes 3 zu sichern, ist es wünschenswert, die Schlitze so lang als möglich zu machen; denn Bohrungen von kreisförmigem Querschnitt gestatten erst dann den Durchtritt von Flüssigkeit, wenn die Schicht eine gewisse Dicke erreicht hat. Bei der Anordnung gemäß

Abb. 6 und 7 wird jedoch die ganze Länge der Schlitze ausgenutzt, sobald überhaupt Flüssigkeit sich an den Seitenwänden der Glocke zu sammeln beginnt. Da außerdem die Schlitze in der Umlaufsrichtung ausgeschnitten sind, so wird auch dadurch eine glatte und gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit auf den unteren Teil der Glocke unterstützt und jede Entstehung von Wirbeln in der xo Flüssigkeit von vornherein vermieden. Wenn so geformte Schlitze in Verbindung mit der Speisevorrichtung nach Abb. 4 und 5 zur Verwendung kommen, so haben, sie die Wirkung, ein geringes Einströmen von Luft innen und außen längs der feststehenden Flächen 10 und 11 zu verursachen und dadurch diese Flächen rein zu halten, indem ein Aufsteigen eines Nebels oder einer Flüssigkeitshaut durch die einströmende Luft verhindert wird.

Da die Eignung einer Flüssigkeit zur Trocknung bzw. Zerstäubung unter anderem von ihrer Viskosität, ihrem Gehalt an festen Bestandteilen und der Umlaufsgeschwindigkeit der Vorrichtung abhängig ist, so ergibt sich, daß das kegelförmige und auswärts geneigte Mundstück der Zerstäubungsglocke oder Scheibe in seinem Neigungswinkel und seiner Wölbung der Natur der zu zerstäubenden Stoffe angepaßt werden kann. Bei manchen Flüssigkeiten, besonders solchen von geringer Viskosität, wird man vorzugsweise die innere verteilende Fläche annähernd radial zu der Achse stellen, um so eine reibende Berührung der Flüssigkeit auf der ganzen Oberfläche der Glocke vor dem iVbschleudern zu erzielen. Da die Scheibe unter Umständen mit einer Geschwindigkeit von 10 000 Umdrehungen in der Minute oder noch mehr umlaufen muß, so ist selbstverständlich ein genauer Gewichtsausgleich notwendig; auch müssen die Flüssigkeitszuleitungen gleich und symmetrisch angeordnet sein, wenn mehr als eine Zuleitung vorhanden ist.

In manchen Fällen kann vorteilhaft ein kreisrunder Schutzschild über-dem auswärts gewölbten Teil der Zerstäubungsglocke angeordnet sein, ein solcher ist in Abb. 4 gestrichelt eingezeichnet.

Die in Abb. 4 und 6 dargestellten Ausführungsformen können selbstverständlich ebenfalls mit der in Abb. 1 bei 8 eingezeichneten Vorrichtung zur Zuführung eines Hilfsluftstromes versehen werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Umlaufende Glocke mit Vertiefung zur Aufnahme einer zu zerstäubenden Flüssigkeit u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung der Glocke als Verteilungskammer ausgebildet und die Glocke nach unten geöffnet ist, so daß bei schnellem Umlauf der Glocke ein fließendes Haften zwischen der Flüssigkeit und der Oberfläche der Glocke oder Scheibe eintritt und die Flüssigkeit von dem äußeren Umfang der Scheibe in eine Trockenkammer geschleudert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die kegelstumpfförmige Gestaltung des oberen Teiles und die glockenartig nach außen gewölbte Gestaltung des zum Abschleudern dienenden unteren Teiles.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein an seinem Umfang mit Bohrungen oder Schlitzen zum Durchlassen von Flüssigkeit aus dem kegelstumpfförmigen Teil nach der Innenfläche des Glockenteiles versehenes Querstück, das die Vorrichtung in zwei Teile teilt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen nach der Zerstäubungsfläche zu zwecks besserer Verteilung der Flüssigkeit auf diese Fläche in der Umlaufsrichtung erweitert sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Schlitze von rechtwinkligem Querschnitt, die in der Umlaufsrichtung gegen die Drehungsachse geneigt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein schräges Flüssigkeitszuflußrohr, das in den kegelstumpfförmigen Teil der Zerstäubungsglocke hineinragt, und einen ringförmigen Einlaß um das schmalere Ende der Zerstäubungsglocke zum Einblasen eines Hilfsluftstromes zur Verhütung vorzeitiger Zerstäubung und gegebenenfalls Kühlung oder sonstiger Temperaturreglung.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch zwei oder mehr Einlaßleitungen innerhalb einer feststehenden doppelten Hülse zwischen der Antriebswelle und dem kegelstumpfförmigen Teil der Zerstäubungsglocke derart, daß die no Wände der doppelten Hülse zusammen eine oben geschlossene und unten offene Ringkammer bilden, aus welcher die Flüssigkeit mit einer wirbelnden Bewegung auf den Boden der kegelstumpfförmigen Kammer gelangt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen