Verfahren zum Versprühen von Flüssigkeiten und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verspr hen zwecks ZerstÏu bungstrocknung von Flüssigkeitenmittels einer in einem Trockenturm um eine wenig- stens annähernd vertika-le Achse rotierenden Zerstäuberscheibe.
Es sind bereits umlaufende Zerstäuber- scheiben von der Form nach unten geöffneter flacher Glocken bekanntgeworden, bei denen die e zu verspr hende Fl ssigkeit von oben einer Verteilrinnc zugeführt und hiernach durch Kanäle der Unterseite der Glocke zugeleitet wird. Infolge der hierbei auf sie einwirkenden Zentrifugalkraft fliesst sie dann, an der Srheibenunterseite"haftend", direkt oder über eine ringförmige Zerstäuberkante zum Scheibenrand, von dessen äuBerem Umfang sie frei in den Trockenraum abgeschleudert und dabei mehr oder weniger fein und regelmässig versprüht wird.
Demgegenüber wird nach dem Verfahren gemϯ vorliegender Erfindung die der Schei benunterseite entlang nach aussen strebende Flüssigkeit in einer Rinne, die durch eine nach unten einwärts umgebogene Randpartie der Ze'rstauberseheibe gebildet ist, aufgefangen und durch in dieser umgebogenen Rand- partie vorgesehene Ausnehmungen unter Zer zsprühen in den Trocknungsraum geschleudert.
Die Zerstäuberscheibe kann auf der Oberseite in an sieh bekannter Weise so gestaltet sein, da¯ auch die Oberseite sich zum Versprühen von Flüssigkeiten eignet. Ferner kann, ebenfalls in an sich bekannter Weise, die Zerstäuberscheibe von im wesentlichen strahlenartig bis zur Scheibenperipherie geführten Kanälen durchzogen sein, die z. B. mit einem Hohlraum der Welle verbunden sind und dazu dienen können, ein weiteres Medium in den Trocknungsraum ausstr¯men zu lassen.
Mit. ein und derselben Zerstäuberscheibe k¯nnen auf diese Weise gleichzeitig bis zu drei verschiedene Fl ssigkeiten im gleichen Trocknungsraum m zerstÏubt werden, so dass sieh zwar die Flüssigkeiten vor dem Verspr hen nicht mischen, die entstehenden Pull- verarten jedoch ohne zusätzliche Arbeitsgänge in homogener Mischung anfallen.
Es ist dabei möglich, die von der Schei benunterseite zu versprehende Flüssigkeit durch entsprechende Neigung der als KanÏl e ausgebildeten Ausnehmungen in solcherRich- tung in den Trockenraum zu schleudern, da¯ die Tropfchen dieser Flüssigkeit nicht mit jenen einer andern, gleichzeitig von der obern ScheibenflÏche und jenen einer allfälligen weiteren, durch in der Zerstäuiberscheibe von der Nabe zur Peripherie verlaufende KanÏle in den gleichen Troeknungsraum versprühten Flüssigkeit zusammentreffen können, bevor die Fl ssigkeitstr¯pfchen so stark getrocknet sind, daB ein Ineinanderfliessen zusam menstossender Tr¯pfchenreste der verschiedenen Flüssigkeiten nicht mehr möglich ist.
Ein genügend langes Getrennthalten der Flugbahnen von gleichzeitig von. der Scheibenunter- und -oberseite abgeschleuderten Fl ssigkeitspartikelchen kann auch dadurch bewirkt werden, da¯ durch die erwÏhnten, im Scheibenk¯rper im wesentlichen strahlenartig bis zur Peripherie verlaufenden Kanäle zwischen die. Flugbahnen der beiden versprühten Flüssigkeiten kontinuierlieh ein sieh divergent ausbreitender Gasstrom geleitet wird. Dieses Gas kann gleichzeitig zum Kühlen der ZerstÏuberscheibe verwendet werden. Ferner kann. dieses Gas besondere Staubpartikelchen mit sich führen, die die mit ihnen zusammentreffenden Fl ssigkeitstr¯pfchen aufsaugen und den Trocknungsvorgang beschleunigen.
Um die Ausbildung eines unerwünschten Unterdruckes unterhalb der ZerstÏuberscheibe zu verhindern, wird zweckmϯigerweise ein Gasstrom durch die Antriebswelle der Scheibe unter die ZerstÏuberscheibe geleitet und beim Ausströmen aus der Welle in den Trock nungsraum in annäherungsweise horizontale Richtung umgelenkt. Auch diesem Gas kann zur Beschleunigung des Trocknungsvorgan- ges Staub beigemischt werden.
In der beiliegenden Zeiehnung sind beispielsweise Ausführungsformen der ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildenden Vorrichtung zur Durchf hrung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt. Die Fig. 1 bis 3 zeigen schematisch drei verschiedene Zerstäuberscheiben im Schnitt.
Auf einer wenigstens annähernd verti kalen Welle 1 ist die e ZerstÏuberscheibe befestigt, die eine Nabenpartie 3 und einen eigentlichen Scheibenkbrper 2 aufweist. Die Randpartie des Scheibenkörpers ist nach unten und einwärts umgebogen, so daB eine ringförmige Rinne 5 entsteht. In der nach unten umgebogenen Randpartie 4 der Scheibe sind mindestens zwei gleichmässig auf den Umfang verteilte Ausnehmungen vorgesehen.
Diese haben nach Fig. 2 die Form von Einschnitten 6, während sie nach Fig. l als durch die umgebogene Randpartie gef hrte Kanäle 7 ausgebildet sind. Nach Fig. 3 sind in Kanälen der Randpartie auswechselbare Düsen 8 eingesetzt.
Die zu versprühende Flüssigkeit wird vorerst der Scheibenunterseite zugeführt.
Die6 geschieht gemäss Fig. l und 3 dadurch, dass in an sich bekannter Weise die Flüssig- keit in eine nach oben offene ringförmige Rinne 9 geleitet wird, aus welcher sie durch Kanäle 10 zur Unterseite der Zerstäuber- scheibe weiterflie¯t. Bei der Ausführungs- form nach Fig. 2 ist in der Nabe 3 der ZerstÏuberscheibe eine Ausnehmung 11 angebracht, die zusammen mit der Antriebswelle 1 eine gesehlossene RingLammer bildet. In diese mündet ein die Antriebswelle 1 durch laufender Zuleitüngskanal 13, wogegen von der Rinne auf der Scheibenunterseite ausmündende Abflusskanäle 12 ausgehen.
Auf dem Weg zur Scheibenunterseite wirkt infolge der Scheibendrehumg die Zentrifugalkraft so auf die Fl ssigkeit ein, da¯ sie entlang der Scheibenunterseite gegen den Schei benrand fliesst. Dort angekommen, wird sie jedoch nicht unmittelbar verspr ht, sondern vorerst von der Rinne 5 aufgefangen und erst durch die Einschnitte 6 bzw. die KanÏle 7 bzw. die e D senkanÏle 8' in den Trocknungsraum geschleudert. Um das Auffangen in der Rinne 5 zu erm¯glichen, liegen die obersten Begrenzungsstellen der in der umgebogenen Ra. n, dpa-rtie 4 vorgesehenen Ausnehmungen 4, 7, 8'tiefer als die Stellen, wo die in der ZerstÏuberscheibe angebrachten KanÏle 10, 12 für die Flüssigkeitszuleitung auf der Scheibenunterseite ausm nden.
Das vorübergehende Anstauen und naehherige Abschleudern durch die Ausnehmun- gen bewirkt eine wesentlich gleichmässigere und im Hinblick auf die angestrebte Korn- grosse des Pulvers besser regulierbare Zer stäubung als beim bisher üblichen freien Abschleudern direkt vom Scheibenrand. Es wirkt nicht mehr schÏdlich, wenn die Fl s sigkeit in unkontrollierbaren VerÏstelungen von den Zufuhrkanälen zum Scheibenrand flie¯t.
Der Ausbildung eines Unterdruckes un- terhalb der Zerstäubungsseheibe infolge ihrer Rotation wird beim Ausführungsbeispiel nach Fig. l dadurch entgegengewirkt, da¯ durch eine unterhalb der Scheibe ausmün dende Bohrung 19 in der von oben angetrie- benen Welle 1 ein Gas oder Gas-Staubgemisch zugeleitet wird. An der M ndung in den Trocknungsraum wird der Gas-bzw. Gas Staubstrom, der z. B. aus Luft und Perborat- -itaubbestehenkann,wenndiezutrocknende Fl ssigkeit eine Seifenl¯sung ist, seitlich umg indem die M ndungs¯ffnung trompetenartig erweitert ist.
Zum gleichen Zweck könnte die Bohrung 19 auch in der Achsrichtung verschlossen sein und das Ausströmen durch seitliche Öffnungen erfolgen. Un- terhalb der zerstäubten Flüssigkeit entsteht auf diese Weise in der Trockenkammer eine annäherungsweise horizontale Gas-bzw. Gas Staubschicht, welche das Trocknen der Flüs- sigkeitspartikelchen erleichtert. SchÏdliche NVirbel unterhalb der Zerstäuberscheibe, welche einzelne Flüssigkeitsteilchen während des Str¯mens lÏngs der Scheibenunterseite von der Nabe zur Peripherie losreissen k¯nn ten, werden auf diese Weise verhindert.
Um verschiedene Flüssigkeiten gleichzei- tig im selben Trocknungsraum zerstäuben zu können, wie dies z. B. für die Herstellung von Vollmilehpulver unter vorheriger Tren nuez der Vollmilch in Magermilch und Rahm vorgeschlagen worden ist, ist bei den Beispie- len nach Fig. 2 und 3 auch die obere Seite der Zerstäuberscheibe zum Versprühen von Flüssigkeiten eingerichtet, indem eine Vertei lungsrinne 14 und strahlenförmig verlau- fende Sebaufeln 15 (Fig. 2) bzw. ein nach oben einwÏrts umgebogener Rand 16 und am Umfang angebrachte Kanäle 17 (Fig.
3), in welche Düsen eingesetzt sein können, vorge- sehen sind.
Gemäss der in Fig. 3 gezeigten Anordnung miinden die von der Ringkammer 11 aus gehenden Kanäle nicht auf der Scheibenunterseite aus, sondern sie verlaufen im Scheibenkorper 2 bis zur Peripherie, so dass diese KanÏle 18 unmittelbar in den Troek nungsraum münden und somit ermögliehen, durch sie von aussen ein Medium direkt in den Trocknungsraum zu leiten.
Durch diese Kanäle kann beispielsweise ein Kühlmedium zum Kühlen der Zerstäuberscheibe durchgeleitet werden, oder ein Gras, das sich von den Mündungsstellen an divergierend im Zerstäubungsraum ausbreitet und die von der Schei benunterseite abgeschleuderten Flüssigkeits- tropfehen getrennt, hält von den an der Schei benoberseite versprühten.
Je nach der gewählten Kombination las- sen sich somit zwei bis drei versehiedene Flüssigkeiten gleichzeitig ohne vorherige Mi schungim selben Trocknungsraum zerstäuben, und zwar mit Hilfe einer einzigen Zer stäuberscheibe. Die Flugbahn der von der Scheibenunterseite abgeschleuderten Fl ssig keitstropfchen last sikh bis zu einem gewissen Grad dadurch beeinflussen, dass die KanÏle 7 oder die im ungebogenen Scheibenrand eingesetzten Düsen 8 schräg nach abwärts gerichtet werden (siehe Fig. 3).
Dadurch, dass die Austrittsstellen der verschiedenen Flüs sigkeiten nicht auf dem gleichen Kreis (Ab- stand von der Rotationsachse) a. ngeordnet werden, erfahren die Teilehen der einzelnen Fl ssigkeiten infolge verschiedener Umfangs geschwindigkeitenverschiedengrosse Beschleunigungen, was die Kornbildung be einflusst.
Die beschriebenen Ausführungsformen können je nach Beda. rf kombiniert werden und erm¯glichen es, die verschiedenartigsten Zerstäubungsaufgaben auf einfache und wirtschaftliche Weise zu bewältigen,
PATENTANSPR¯CHE :
I. Verfahren zum Versprühen zwecks Zerstäubungstrocknung von Flüssigkeiten mittels einer in einem Trocknungsraum um eine mindestens s annahernd vertikale Achse rotierenden Zerstäuberseheibe, wobei eine zu zerstäubende Flüssigkeit der Unterseite der umlaufenden ZerstÏuberscheibe zugef hrt wird und infolge der ihr hierbei erteilten Zentrifugalkraft der Scheibenunterseite entlang gegen den Seheibenrand flie¯t, dadurch
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Method for spraying liquids and device for carrying out the method.
The present invention relates to a method for atomizing liquids for the purpose of atomization drying of liquids by means of an atomizer disk rotating in a drying tower about an at least approximately vertical axis.
Circumferential atomizer disks in the shape of flat bells open at the bottom have already become known, in which the liquid to be sprayed is fed from above to a distribution trough and then fed through channels to the underside of the bell. As a result of the centrifugal force acting on it, it then flows, "adhering" to the underside of the disc, directly or via an annular atomizer edge to the disc rim, from the outer circumference of which it is thrown freely into the drying room and is sprayed more or less finely and regularly.
In contrast, according to the method according to the present invention, the liquid striving outwards along the underside of the disk is collected in a channel formed by a downwardly inwardly bent edge portion of the dusting disk and through recesses provided in this bent edge portion spray spun into the drying room.
The top of the atomizer disk can be designed in a manner known per se so that the top is also suitable for spraying liquids. Furthermore, in a manner known per se, the atomizer disk can be traversed by channels which are essentially radially guided up to the disk periphery and which, for. B. are connected to a cavity in the shaft and can be used to let another medium flow out into the drying chamber.
With. One and the same atomizer disc can be used to atomize up to three different liquids in the same drying room at the same time, so that the liquids do not mix before spraying, but the resulting puff varieties are homogeneously mixed without additional work steps .
It is possible to throw the liquid to be spewed from the underside of the disk into the drying chamber by inclining the recesses designed as channels in such a direction that the droplets of this liquid do not coincide with those of another, simultaneously from the upper disk surface and Any other liquid sprayed into the same drying chamber through the canals running in the atomizer disk from the hub to the periphery can meet before the liquid droplets have dried so much that the confluent droplets of the different liquids can no longer flow into one another is.
Keeping the trajectories separate from simultaneously from. The liquid particles thrown off the underside and top of the disk can also be caused by the fact that through the above-mentioned channels, which run essentially in the form of rays in the disk body to the periphery, between the. Trajectories of the two sprayed liquids are continuously directed into a divergent gas flow. This gas can also be used to cool the atomizer disk. Furthermore can. This gas carry special dust particles with them, which absorb the liquid droplets that come into contact with them and accelerate the drying process.
In order to prevent the formation of an undesirable negative pressure below the atomizer disk, a gas flow is expediently passed through the drive shaft of the disk under the atomizer disk and deflected in an approximately horizontal direction as it flows out of the shaft into the drying chamber. Dust can also be added to this gas to accelerate the drying process.
In the accompanying drawing, for example, embodiments of the device, which is also the subject of the invention, for carrying out the method according to the invention are shown. 1 to 3 schematically show three different atomizer disks in section.
The atomizer disk, which has a hub section 3 and an actual disk body 2, is attached to an at least approximately vertical shaft 1. The edge part of the disc body is bent downwards and inwards so that an annular groove 5 is created. At least two recesses evenly distributed over the circumference are provided in the edge portion 4 of the disk which is bent downwards.
According to FIG. 2, these have the shape of incisions 6, while according to FIG. 1 they are designed as channels 7 guided through the bent edge section. According to FIG. 3, exchangeable nozzles 8 are used in channels of the edge section.
The liquid to be sprayed is first fed to the underside of the pane.
The 6 takes place according to FIGS. 1 and 3 in that the liquid is guided in a manner known per se into an upwardly open annular channel 9, from which it flows on through channels 10 to the underside of the atomizer disk. In the embodiment according to FIG. 2, a recess 11 is made in the hub 3 of the atomizer disk, which, together with the drive shaft 1, forms a closed ring bracket. A feed channel 13 running through the drive shaft 1 opens into this, whereas drainage channels 12 open out from the channel on the underside of the pane.
On the way to the underside of the disk, the centrifugal force acts on the liquid due to the rotation of the disk in such a way that it flows along the underside of the disk against the edge of the disk. When it arrives there, however, it is not sprayed directly, but initially caught by the channel 5 and only thrown through the incisions 6 or the channels 7 or the e DenkanÏle 8 'into the drying room. In order to enable it to be caught in the channel 5, the uppermost limit points are in the bent Ra. n, dpa-rtie 4 provided recesses 4, 7, 8 'deeper than the places where the canals 10, 12 for the liquid feed line located in the atomizer disc open out on the underside of the disc.
The temporary damming up and closer throwing off through the recesses results in a much more uniform and, with regard to the desired grain size of the powder, better controllable atomization than with the previously customary free throwing off directly from the edge of the pane. It is no longer harmful if the liquid flows in uncontrollable obstructions from the supply channels to the edge of the disc.
The formation of a negative pressure below the atomizing disk as a result of its rotation is counteracted in the exemplary embodiment according to FIG. 1 in that a gas or gas-dust mixture is fed through a bore 19 opening below the disk in the shaft 1 driven from above . At the opening in the drying room, the gas or. Gas dust stream that z. B. can consist of air and perborate dust if the liquid to be dried is a soap solution, around the side by widening the mouth like a trumpet.
For the same purpose, the bore 19 could also be closed in the axial direction and the outflow could take place through lateral openings. In this way, below the atomized liquid in the drying chamber, an approximately horizontal gas or gas flow occurs. Gas layer of dust, which facilitates the drying of the liquid particles. This prevents damaging vortices below the atomizer disk, which could tear individual liquid particles loose while flowing along the underside of the disk from the hub to the periphery.
In order to be able to atomize different liquids at the same time in the same drying room, as is the case e.g. B. has been proposed for the production of whole milk powder with prior separation of the whole milk into skimmed milk and cream, in the examples according to FIGS. 2 and 3, the upper side of the atomizer disk is also set up for spraying liquids by a distribution channel 14 and radiating sebum blades 15 (Fig. 2) or an upwardly inwardly bent edge 16 and channels 17 attached to the circumference (Fig.
3) in which nozzles can be inserted are provided.
According to the arrangement shown in FIG. 3, the channels emanating from the annular chamber 11 do not extend from the underside of the disk, but rather run in the disk body 2 to the periphery, so that these channels 18 open directly into the drying space and thus enable them to pass through it direct a medium from the outside directly into the drying room.
Through these channels, for example, a cooling medium for cooling the atomizer disk can be passed through, or a grass that spreads divergingly from the mouth points in the atomization chamber and keeps the liquid droplets thrown off the underside of the disk separated from those sprayed on the upper side of the disk.
Depending on the combination selected, two to three different liquids can thus be atomized at the same time without prior mixing in the same drying room, specifically with the aid of a single atomizer disk. The trajectory of the liquid droplets thrown off the underside of the pane can be influenced to a certain extent by the fact that the channels 7 or the nozzles 8 inserted in the unbent pane edge are directed obliquely downwards (see FIG. 3).
Because the exit points of the various liquids are not on the same circle (distance from the axis of rotation) a. are arranged, the parts of the individual liquids experience accelerations of different magnitudes as a result of different circumferential speeds, which influences the grain formation.
The described embodiments can depending on the Beda. rf can be combined and make it possible to master the most varied of atomization tasks in a simple and economical way,
PATENT CLAIMS:
I. Method for spraying for the purpose of atomization drying of liquids by means of an atomizing disk rotating in a drying room around an at least s approximately vertical axis, a liquid to be atomized being fed to the underside of the rotating atomizing disk and, as a result of the centrifugal force imparted to it, along the underside of the disk against the edge of the disk flies, through
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