SE523819C2 - Accelerationsmunstycke samt metod för dess användning - Google Patents

Description

523 819 a, b. högt konvektivt mass/energiutbyte samt stor yta/volym för strålningsutbyte som medför snabbt mass/energiflöde mellan vätske-/gasstrålen och omgivningen c. snabb blandning mellan stråle och annat media i gas-, vätske- och/eller fastillstånd Detalierad beskrivning av uppñnningg Uppfinningen kombinerar på unikt nytt sätt känd atomiseringsteknik med sk ej ektorprincip, se figur 1.

I atomiseringskanalen (l) finfördelas vätskan/gasen (8) av tryckluft/ånga (7) innanför öppningen (2). Vätskan/gasen tillförs atomiseringskanalen under tryck. Efter genomgång av öppning (2) accelereras dropp/-gasstrålen i accelerationskammaren (3) av tillförd expan- derande trycklufi/ånga (4). Tryckluften tillförs via ett tunt ringmunstycke (5). Då en ring- sektion av luft rör sig utmed den mittersta och främre delen av munstycksväggen dras dropp/- gasstrålen med och bildar en accelererande stråle (6). Den accelererade dropp/gasstrålen åstadkoms både av trycklufts/ångexpansionen i atomiseringskanalen (l) som av trycklufts/- ångexpansionen i accelerationskammaren (3). Uppkomna skjuvrörelser hos dropparna/gasen åstadkommer en mestadels homogen dropp/gasstråle vars mynningshastighet och rörelse- massa vida överstiger konventionell känd tekning. Luñ/ångflödet genom accelerationskanalen bestäms av luft/ångtrycket (7) respektive luft/ångtryck (4) och ringmunstyckets (5) in- ställning. Det senare öppnas/stängs genom att kammarhuset (9) skruvas framåt eller bakåt medelst gänga (10). Genom att inlägga distansring vid - gängavslutet (ll) kan fasta inställningar lätt åstadkommas. Distansringar med olika tjocklek ger stora möjligheter till både exakthet och flexibilitet.

Positionen på längdaxeln (x) för öppning (2) samt spridningsvinkel a är viktiga geometriska parametrar för funktionen hos accelerationsmunstycket. Spridningsvinkel (u) bestäms bland annat av längd och diameter på accelerationskanalen (l).

Ovanstående utformning kan kompletteras med en mer flexibel dysfunktion där atomiserings- öppningens position kan varieras i axelled. Denna senare utforrrming' beskrivs enlig följande, (se figur 2). 523 819 .S Öppningens (2) position på dysans längdaxel (x) har betydelse för strålens utseende och funktion efter accelerationskammaren (3). Mängden accelerationsluft/ånga till accelerationskammaren bestäms av det rörliga avståndet i ringmunstycket (5). Genom att införa gänga (10) samt gänga (12) kan båda dessa parametrar styras.

Detta medför stor flexibilitet vid optimering av dysfunktionen vid olika fysikaliska egenskaper hos kemikalieflödet samt atomiserings/accelerationsmediet. Gastrycket i utrymme (13) kan vara ett övertryck såväl som undertryck. Vid övertryck tillförs komprimerad gas och ett ytterligare bidrag till accelerationen kan erhållas. Trycket (13) kan kontrolleras med ventil varvid inspädningen kan justeras. Accelerationskammaren kan ha olika geometñsk form dvs vara cylindrisk, divergerande konisk, konvergerande konisk, eller löpa över en icke linjär öppningsdiameter i längdaxel tex över en de Laval-profil.

Ovanstående utformning kan modifieras genom att accelerationskammaren utgår och ersätts av en eller flera accelerationsstrålar, se ñgur 3. Efter att gas/vätskestrålen lämnat öppningen (2) träffas den, av en eller flera accelerationsstrålar (14). Accelerationsstrålen ökar hastighet hos gas- och vätskestrålen. Styrkan hos accelerationsstrålen bestäms av tryck (15) samt vinkel, diameter samt kanallängd för hål (16).

Förutom trycksatt lufi kan även annan trycksatt gas samt ånga användas som atomiserings/- accelerationsmedia.

Beroende på storlek av aktuella flöden kan geometrin för dysan variera. Längden för förevisad dysa i figur 1 ligger inom intervallet 30-100 mm, diametem inom intervallet 15-50 mm. Beroende på tryck samt abrasivitet hos flödena genom dysan kan materialvalet variera från konstruktionsplast till höglegerat stål.

Användningsexemnel Generella tillämpningsområden för aktuell uppfinning är applikationer där följande efiersträvas a. lång kastlängd/räckvidd hos vätske-/gasstrålen 523 819 V b. högt konvektivt mass/energiutbyte samt stor yta/volym för strålningsutbyte som medför snabbt mass/energiflöde mellan vätske-/gasstrålen och omgivningen c. snabb blandning mellan stråle och annat media i gas-, vätske- och/eller fastillstånd Praktiska tillämpningsexempel där uppfunnen dysa är tördelaktig: a. frystorkning och spraytorkning inom livsmedelsindustrin, farmaceutisk industri, fin- kemikalietillverkning etc. b. kemisk ytmodifiering av partiklar, filmer etc i gasfas inom området armering, fyllning, och modifiering av polymera material, dispersioner etc. c. tillförsel av kemiskt aktivt eller funktionellt ämne/n in till reaktonbrännare eller flöde i tex initiator, moderator, katalysator, reaktant etc. inom petrokemisk industri, finkemika- lietillverkning, polymertillverkning, farmaceutisk respektive livsmedelsindustri. d. tillförsel av kemiskt aktivt ämne till ett rökgasflöde för reduktion av miljö- och anläggningsskadliga ämnen eller befrämjar anläggningsfunktion.

Claims (1)

1. 5 2 3 8 1 9 5 Patentkrav Patentkrav 1 Dysa med ñnfórdelnings- samt accelerationsfunktion kännetecknad av att i ett första steg finfördelning och primäracceleration till en dropp/gasstråle sker varefter i ett andra steg strålen slutaccelereras. Patentkrav 2 Dysa enligt patentkrav l kännetecknad av medelst gänga (10) justerbart ringmunstycke (5) för accelerationsmedieflödet till accelerationskammaren (3). Patentkrav 3 Dysa enligt patentkrav l kännetecknad av justerbar atomiserings- samt primäraccelerations- funktion medelst en på dysans främre del befintlig gänga (12). Patentkrav 4 Dysa enligt patentkrav 3 kärmetecknad at tillförsel av komprimerad gas till utrymme (13). Patentkrav 5 Dysa enligt patentkrav 1 där j usterbarhet och funktion enligt patentkrav 2 och 3 integrerats. 1522» 819 6 Patentkrav 6 Dysa enligt patentkrav 1 där justerbarhet och funktion enligt patentkrav 2,3 och 4 integrerats. Patentkrav 7 Dysa enligt patentkrav l kännetecknad av slutacceleration av dropp/gasstråle medelst sammanfallande accelerationsstråle/ar ( 14). Patentkrav 8 Metod för atomisering av vätska eller finfórdelning av gas varvid används accelerations- munstycke enligt krav l. Patentkrav 9 Metod enligt krav 8, varvid accelerationsmunstycke enligt krav 1 används vid selektiv icke katalytisk kväveoxid (NyOX) reduktion eller vid selektiv katalytisk kväveoxid (NyOX) reduktion i gasflöde. y = 1 - 3 , x = 1 - 5 Patentkrav 10 Metod enligt krav 8, varvid accelerationsmunstycke enligt krav 1 används vid svavelreduktion i rökgas. Patentkrav ll Metod enligt krav 8 varvid accelerationsmunstycke används vid tillförsel av vatten eller vattenlösning för uppfuktning av luft eller rökgas i fórbränningsanläggning med rökgas- kondensering. 523 819 _? Patentkrav 12 Metod enligt krav 8 varvid accelerationsmunstycke enligt krav 1 används vid frystorkning. Patentkrav 13 Metod enligt krav 8 varvid accelerationsmunstycke enligt krav 1 används vid spraytorkning. Patentkrav 14 Metod enligt krav 8 varvid accelerationsmunstycke enligt krav I används vid kemisk yt- modifiering av partiklar, fibrer etc, i gasfas inom området armering, fyllning och modifiering av polymera material, dispersioner etc. Patentkrav 15 Metod enligt krav 8 varvid accelerationsmunstycke enligt krav 1 används vid tillförsel av kemiskt aktivt eller funktionellt ämne till reaktor eller flöde t ex initiator, moderator, katalysator, reaktant etc inom petrokemisk industri, finkemikalietillverkning, polymer- tillverkning, farmaceutisk respektive livsmedelsindustri.