VarioJet® II-3 Düse:
Die neue Baureihe für kleine Flüssigkeitsvolumenströme

Das Sortiment der bewährten Lechler VarioJet® Zweistoffdüsen mit geringem Luftverbrauch bei großem Austrittswinkel wurde jetzt erweitert: Ergänzend zu den Baureihen II-6 und II-8 ist jetzt die neue Baureihe II-3 verfügbar, die speziell für kleine Flüssigkeitsvolumenströme von 0,045 l/min bis 10 l/min ausgelegt ist.

Sprühbild der VarioJet® II-3 Düse

Die neue Baureihe der VarioJet® II-3 Düsen umfasst derzeit fünf Düsen. Ihre Eignung für kleine Flüssigkeitsvolumenströme von 0,045 – 10 l/min ermöglicht die Erweiterung des Lechler Produktportfolios in diesem Flüssigkeitsbereich mit Düsen, die im Vergleich zu den Lechler Lavaldüsen bei kleinen Luft-/Flüssigkeitsverhältnissen feine Tropfen erzeugen und dabei einen großen Strahlwinkel aufweisen.

Feine Tropfen und ein großer Strahlwinkel sind eine ideale Voraussetzung um Wärme- und Stoffaustauschprozesse zu beschleunigen. Kürzere Verdunstungszeiten bei der Gaskühlung oder schnellere Reaktionszeiten bei der Eindüsung von Ammoniakwasser bei der Stickoxidreduzierung sind hier effizienz- und kostenentscheidende Faktoren.

Sprühbilder einer Laval L0 Düse und einer VarioJet® II-3 Düse im Vergleich


Laval Düse L0
(linkes Sprühbild)
VarioJet® II-3 Düse
(rechtes Sprühbild)
Typ 180.641 (15°) Typ 120.446 (90°)
10 l/min Wasser
@ 5 bar Luft
10 l/min Wasser
@ 6 bar Luft
(44 Nm³/h Luft) (28 Nm³/h Luft)

Vorteile der VarioJet® II-3 Düse auf einen Blick

  • Kürzere Verdunstungszeiten
  • Schnellere Reaktionszeiten bei der Eindüsung
  • Betriebskostenreduzierung durch geringeren Luftmengenverbrauch
  • Großer Strahlwinkel 60° und 90°
  • Großer Flüssigkeitsregelbereich von 27:1 bis 50:1

Funktionsprinzip

Lechler VarioJet® Düsen zerstäuben nach dem Prinzip der inneren Mischung. Bei diesen Zweistoffdüsen wird das Wasser axial über eine Bohrung zugeführt. Über einen Kegel wird die Flüssigkeit in einen dünnen Flüssigkeitsfilm aufgespalten. Dieser Flüssigkeitsfilm wird in der Mischkammer von der Zerstäuberluft in feinste Tropfen zerteilt. Das entstandene Gas-Flüssigkeitsgemisch wird anschließend beim Austreten über mehrere kreisförmig angeordnete Bohrungen ein zweites Mal zerstäubt.

Durch die neuartige Konstruktion der Düse wird ein Sprühstrahl mit großem Austrittswinkel erzielt, der sich durch eine gleichmäßige Flüssigkeitsverteilung und ein feines Tropfenspektrum bei geringem spezifischem Luftverbrauch auszeichnet. Die Feinheit des Tropfenspektrums hängt entscheidend vom Luft-/Flüssigkeitsverhältnis und Druckniveau der beiden Volumenströme ab. Grundsätzlich gilt: je höher das Luft-/Flüssigkeitsverhältnis und je höher das Druckniveau von Zerstäuberluft und Flüssigkeit, desto feiner das Tropfenspektrum. Die großen freien Querschnitte in der Düse minimieren das Verstopfungsrisiko und verringern den Wartungsaufwand.


Schematische Darstellung der VarioJet® Düse

Anwendungsbeispiele für die VarioJet® II-3 Düse

  • Gaskühlung in kleinen bis mittleren Verdampfungskühlern sowie gasführenden Rohren (Ducts) z.B. in der Zement-, Kalk-, Glas- und Hütten- bzw. Stahlindustrie oder in Kraftwerken
  • Entstickung in der Zementindustrie und in Kraftwerken

Fallbeispiel: VarioJet® II-3 Zweistoffdüsen in einem Zementwerk

Für die Auslegung von Gaskühlungssystemen wie sie z.B. in Verdunstungskühlern oder Kanälen (downcomer duct) im Zementwerken zum Einsatz kommen ist eine optimierte Tropfengröße sehr wichtig. Je kleiner die eingedüsten Tropfen, desto kürzere Verdunstungsstrecken können realisiert werden.

Werden sehr feine Tropfen zur vollständigen Verdunstung benötigt, kommen bei kleinen Verdunstungskühlern oder ducts oft Lavaldüsen zum Einsatz.

Die Düsen der neue Baureihe VJ II-3 können hier erhebliches Einsparpotential bei der benötigten Zerstäuberluftmenge bieten, wie im folgenden Beispiel gezeigt wird.

In einem Zementwerk soll in einem downcomer duct mit 2,2m Durchmesser heißes Abgas von 375°C auf 320°C abgekühlt werden. Momentan sind 4 Stück Lavaldüsen L0 180.641.1Y.81.00.0 eingesetzt, die im maximalen Betriebspunkt insgesamt 170 m³/h i.N. bei 4,8 barÜ Zerstäuberluft benötigen, um die eingedüste Menge Wasser von 36 l/min vollständig zu verdunsten.

Bei einem Ersatz der 4 Lavaldüsen L0 durch 4 Stück VJ II-3-Düsen 120.444.1Y.AL.00.0 kann die zur vollständigen Verdunstung des eingedüsten Wassers im maximalen Betriebspunkt benötigte Zerstäuberluftmenge auf gesamt 56 m³/h i.N. bei 3,9 barÜ gesenkt werden. Das entspricht einer Reduzierung der benötigten Zerstäuberluftmenge um über 60%, was eine erhebliche Reduzierung der Energiekosten bedeutet.

Der benötigte Wasserdruck der VJ II-3-Düse 120.444.1Y.AL.00.0 liegt bei diesem Betriebspunkt ca. 0,9 bar über dem Wasserdruck der L0-Düse 180.641.1Y.81.00.0.

Prozesse beschleunigen – Potenziale nutzen

Haben auch Sie Interesse daran, die Performance Ihrer Gaskühlung oder Entstickung zu verbessern? Durch den Austausch der bestehenden Düsenlanzen mit Düsen unserer neuen VarioJet® Baureihe VJ II-3 können beschleunigte Wärme- und Stoffaustauschprozesse erreicht werden.

Neben der Tropfengröße spielen weitere Parameter eine wichtige Rolle:

  • optimale Verteilung der eingedüsten Wassermenge über den Querschnitt des Verdunstungskühlers
  • Optimierung der Gasströmung z.B. durch Loch- oder Leitbleche

Mit Simulationen mittels CFD (Computational Fluid Dynamics) – der numerischen Strömungssimulation – zeigt Ihnen Lechler hier den intelligenten Weg zum optimalen Düseneinsatz und unterstützt Sie, das Potenzial ihres Verdunstungskühlers optimal auszunutzen.

Kontakt

Geschäftsbereich Umwelttechnik Telefon +49 7123 962-0 Telefax +49 7123 962-301 env(at)lechler.de