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Einrichtung zur geregelten Verteilung eines Gas- oder Flüssigkeitsstromes.
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Die hier anzuwendenden Berechnungsgrundlagen für die Ausflusszahlen sind veröffentlicht in dem Aufsatz von Dr. R. v. Mises, "Berechnung von Ausfluss-und Überfallzahlen"in der"Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure", Band 61 (Jahrgang 1917), S. 469 und folgende, vgl. dort insbesondere auf S. 472 und 473 die Fig. 15,16, 17 und 18, die Gleichung (4) und die Zahlentafel1. Hienach ist wesentlich bestimmend für die Grösse der Ausflusszahl die Grösse des Neigungswinkels a, den die
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ihre Anwendung bei liegenden Koks- öfen mit Einzelregeneratoren dargestellt, die sich also als Einzelkammern parallel zu den Ofenkammern jeweils unter diesen letzteren erstrecken und die unter sich längsliegende Verteilkanäle besitzen, die in zwei Wechselphasen einmal zur Zufuhr der vorzuwärmenden Verbrennungsstoffe und das andere Mal zur Abfuhr der Abgase dienen.
Die Fig. 1 stellt einen senkrechten Längsschnitt, entsprechend der Linie I-I der Fig. 3, durch den unteren Teil eines Einzelregenerators dar, u. zw. desjenigen der einen (linken) Hälfte des Horizontalkammerofens, dessen (nicht gezeichnete) Ofenkammer über dem Regenerator liegend zu denken ist ; die zweite rechts liegende Regeneratorhälfte ist nur angedeutet und durch die gezeichnete Mittelquerwand von der ersteren getrennt. Diese beiden Regeneratorhälften arbeiten jeweils im. Zugwechsel in der üblichen Weise zusammen, dass die eine Hälfte die vorzuwärmenden Verbrennungsstoffe empfängt und gleichzeitig die andere Hälfte zur Wiederaufheizung von Abgasen des Ofens durchzogen wird.
Die Fig. 2,3 und 4 zeigen in vergrössertem Massstabe senkrechte Querschnitte durch den unteren Teil des Einzelregenerators und den zugehörigen Verteilkanal nach den Schnittlinien 11-11, 111-111 und IV-IV der Fig. 1. Die Fig. 5 zeigt in perspektivischer Darstellung eine einzelne Übertrittsdüse ;
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sprechen würde, mit II bezeichnet.
Der Regeneratorraum 1, der in üblicher Art mit kreuzweise versetzten Lagen von Gittersteinen ausgefüllt ist, wird durch die vordere Ofenstirnwand 2, die Mittelquerwand 3 und die Seitenwände 4 (Fig. 2,3 und 4) begrenzt. Die aufzuheizenden Verbrennungsstoffe (Luft bzw. Schwachgas) gelangen von der stirnseitigen Eintrittsöffnung 5 her in den Regeneratorsohlkanal 6, der als Verteilkanal wirkt, und werden von diesem aus durch die Öffnungen bzw. Düsen (im Regeneratorrost 8, über denen entsprechende Durchtrittsöffnungen der Steinschicht 12 liegen, auf den gesamten Querschnitt des Regenerators, insbesondere also auch über die ganze Länge des Kanals 6, gleichmässig verteilt.
In der Wechselphase gelangen in umgekehrter Strömungsrichtung die Abgase aus dem Regenerator 1 durch die gleichen Düsen 7 in den Sohlkanal 6 und von hier aus in Richtung nach der Öffnung 5 weiter nach dem Abgassammelkanal und dem Schornstein.
Nach der Erfindung erhalten die Übertrittsdüsen 7 die in Fig. 5 dargestellte Form, d. h. sie sind in der Mitte zu einem engsten Querschnitt 9 eingeschnürt und aus zwei aufeinandergesetzten, von diesem engsten Querschnitt aus sich gegenüberstehenden Einzeldüsen mit verschiedenen Düsenprofilen gebildet. Dabei ist in der Ausführungsform nach Fig. 5 der Lichtquerschnitt der Übertrittsdüse in allen zu ihrer Mittelachse senkreehtstehenden waagrechten Schnittebenen rechteckig und jede der beiden Einzeldüsen besitzt ein eigentliches Düsenprofil von in Achsenrichtung veränderlicher Lichtweite jeweils nur in der einen Längsmittelebene dieser Rechtecke, wobei diese Profilebenen für die beiden Einzeldüsen um 900 gegeneinander verdreht sind.
Die in Fig. 5 miteingezeichneten, zum Teil auch aus Fig. 2 und 3 erkennbaren Profilwinkela, die nach den obigen Erläuterungen und Literaturbelegen für die jeweils in der einen oder andern Strömungsrichtung durchtretende Gasmenge massgebend . sind, werden über die Länge des Verteilkanals 6 verändert. Die Einzeldüsen der unteren Reihe erhalten z.
B., über die Länge des Verteilkanals 6 gerechnet, in der-Einstromungsrichtung der zuzuführenden und aufzuheizenden Verbrennungsmedien, d. h. also in der Richtung von der Eintrittsöffnung. 5 nach dem bei der Mittelwand 3 liegenden Kanalende hin, Grössen der Winkela von 45 bis 90 , bzw. ent-
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derselben Längsrichtung dieses Kanals 6 gerechnet, Grössen der Winkel a von 90 bis 0 bzw. der Ausflusszalilen m von 0-611 bis 1-0. Hiebei sind im Beispiel die Lichtweiten der engsten Einschnürungsstellen 9 für sämtliche Übertrittsdiisen gleich gross gedacht.
Die Grössen der Ausflusszahlen der beiden
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Nach Fig. 1 wird als weiteres Merkmal der Erfindung zwecks richtiger Verteilung das zusätzliche Mittel benutzt, dass die Grössen der besagten engsten Querschnitte für die einzelnen Übertrittsdüsen über die ganze Länge des Verteilkanals 6 hin verändert werden, derart, dass diese engsten Querschnitte in Richtung des Einströmens der aufzuheizenden Verbrennungsstoffe, also vom Eingang 5 des Verteil-
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des ersterläuterten Mittels, d. h. der unterschiedlichen Profilierung der oberen und unteren Reihe von Einxeldüsen. in gewissem Sinne ausgeglichen und verbessert, u. zw. offenbar für die obere und untere Düsenreihe in verschiedener Richtung und Stärke.
Hiedurch ist es möglich, im Einzelfalle für
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nach den Erfordernissen des Einzelfalles geschickt auszuwählen und dadurch die bauliehe Verwirklichung der anzuwendenden Düsenformen zu vergünstigen. Jedenfalls können durch die gemeinsame Anwendung der beiden Massnahmen die gesetzmässigen Verteilungen der strömenden Medien in den beiden Richtungen noch weitergehend gestaltet und verändert werden.
Die Erfindung ist durchaus nicht auf die im Beispiel behandelte Aufgabe des gleichmässigen Verteilens eines zwei Weehselphasen zeigenden Gasstroms bzw. eines Flüssigkeitsstroms über die Länge des Verteilkanals hin beschränkt. Es sind durchaus auch Verteilungen über diese Kanallängc nach andern Gesetzen möglich, die auch für die Einströmungs-und Ausströmungsrichtungen untereinander verschieden sein können. Es lässt sich also eine weitestgehende Veränderung des Verteilens je nach den Bedürfnissen des Einzelfalls zustande bringen.
Die Unabhängigkeit der sämtlichen Düsen beider Reihen voneinander wird wesentlich dadurch bedingt, dass jede Übertrittsdüse an ihrer Mitte zu einem engsten Lichtquerschnitt eingeschnürt ist. und infolgedessen der von der einen Düsenseite her durch diese Einschnürung tretende Teilstrom als ein freier Strahl durch die unmittelbar anschliessende zweite Düse hindurch schiesst, d. h. von deren Wandung und Profilform unbeeinflusst bleibt.
Weitere Anwendungsfälle für die Erfindung, ebenfalls noch bei Koksöfen (Horizontal-, Vertikalund Schrägkammerofen), sind z. B. die übliche Verteilung der Verbrennungsgase zwischen einer Gruppe lotrechter, parallel betriebener Heizzüge und einem dieselben verbindenden waagrechten oder (bei Sehrägkammeröfen) schrägliegenden Sammelkanal, wenn der Betrieb mit Zugwechsel geführt wird, ferner die ebenfalls bekannte, stufenweise an mehreren Stellen hintereinander erfolgende Einführung von Verbrennungsstoffen (Luft, Schwachgas) in jeden einzelnen Heizzug durch parallel
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Wechselphase als Abgasabffihrungskanäle wirken.
Insbesondere in letzterem Falle kommt nicht selten auch die Aufgabe in Betracht, über die Heizzuglänge eine andere als rein gleichmässige Mengenverteilung der zuzuführenden bzw. abzuführenden Medien in jeder der beiden Wechselphasen zu sichern.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur geregelten Verteilung eines Gas-oder Flüssigkeitsstroms, der in zwei Wechselphasen seine Strömungsrichtung umkehrt, aus einem Verteilkanal in quer zu diesem liegender Richtung
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bzw. Verbrennungserzeugnissen (Abgasen) nach und von einem Wärmespeieher, dadurch gekenn- zeichnet, dass die einzelnen Übertrittsdiisen, die in ihrer Mitte eingeschnürt sind, jeweils aus zwei in diesem engsten Querschnitt aufeinandergesetzten Düsen von verschiedenen Düsenprofilen gebildet sind, wobei die Ausflusszahlen der beiden Düsenreihen zur Beeinflussung der in sie einströmenden gasförmigen bzw. flüssigen Medien von dem Einlass bzw.
Auslass des Verteilkanals an über dessen Länge nach verschiedenen Gesetzen verändert werden, derart, dass nach einem beliebigen Gesetz geregelte, insbesondere gleichmässige Mengenverteilung der durch die Düsen hindurchströmenden Medien auf
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