CH686874A5 - Device for introducing a gas into a liquid. - Google Patents

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CH686874A5
CH686874A5 CH00282/92A CH28292A CH686874A5 CH 686874 A5 CH686874 A5 CH 686874A5 CH 00282/92 A CH00282/92 A CH 00282/92A CH 28292 A CH28292 A CH 28292A CH 686874 A5 CH686874 A5 CH 686874A5
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gas
feed wheel
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swirl chamber
chamber
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German (de)
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Siegfried Dorr
Jiri Drsek
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V Zug Ag
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Description

1 1

CH 686 874 A5 CH 686 874 A5

2 2nd

Beschreibung description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen eines Gases in eine Flüssigkeit. Eine beispielsweise Anwendung solcher Vorrichtungen findet sich in Kesseln, bei denen von einer Verbrennung stammende Abgase in ein Wasserbad im Kessel eingeleitet werden, einerseits um das Wasser zu erwärmen und andererseits um die Abgase im Wasserbad zu reinigen. The present invention relates to a device for introducing a gas into a liquid. Such devices are used, for example, in boilers in which exhaust gases from combustion are introduced into a water bath in the boiler, on the one hand to heat the water and on the other hand to purify the exhaust gases in the water bath.

Es hat sich nun herausgestellt, dass solche Vorrichtungen im Betrieb Nachteile zeigen. So entstehen z.B. im Abgas, das von einer Brennkammer des im Kessel eingebauten Brenners der Einbringvorrichtung zugeführt wird, Druckschwankungen, die den Brennvorgang in der Brennkammer nachteilig beeinflussen. Weiter hat es sich herausgestellt, dass die durch die Vorrichtung geförderte Gasmenge stark von der Temperatur des Wasserbades abhängig ist indem bei höheren Wassertemperaturen weniger Gas gefördert wird, insbesondere weil bei bekannten Ausbildungen dieser Vorrichtungen eine Verdampfung des Wassers beim Bereich des Einbringens des Abgases in das Wasserbad auftritt. It has now been found that such devices have disadvantages in operation. For example, in the exhaust gas, which is fed from a combustion chamber of the burner installed in the boiler to the introduction device, pressure fluctuations which adversely affect the combustion process in the combustion chamber. Furthermore, it has been found that the amount of gas conveyed by the device is strongly dependent on the temperature of the water bath, since less gas is conveyed at higher water temperatures, in particular because in known designs of these devices, evaporation of the water when the exhaust gas is introduced into the water bath occurs.

Ziel der Erfindung ist, die angeführten Nachteile zu beheben. The aim of the invention is to remedy the disadvantages mentioned.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine rotierbare zylinderförmige, vom Gas in Längsrichtung durchströmte Drallkammer mit einem Gaseintrittsabschnitt und einem Gasaustrittsende, und durch ein Förderrad, das koaxial zur Drallkammer angeordnet ist und einen zentralen Gaseinlass und einen peripheren Gasauslassbereich aufweist, wobei das Gasaustrittsende der Drallkammer mit dem Gaseinlass des Förderrades verbunden ist, welches Förderrad entlang seinem Umfang verteilt angeordnete Verwirbelungsabschnit-te aufweist, die dazu dienen, eine Verwirbelung der Flüssigkeit mit dem beim Umfang des Förderrades austretenden Gases und damit eine Vermischung zu bewirken. The device according to the invention is characterized by a rotatable cylindrical swirl chamber through which the gas flows in the longitudinal direction with a gas inlet section and a gas outlet end, and by a feed wheel which is arranged coaxially with the swirl chamber and has a central gas inlet and a peripheral gas outlet region, the gas outlet end of the swirl chamber also is connected to the gas inlet of the feed wheel, which feed wheel has swirling sections arranged distributed along its circumference, which serve to cause swirling of the liquid with the gas escaping at the circumference of the feed wheel and thus mixing.

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings, for example.

Es zeigt: It shows:

Fig. 1 vereinfacht einen Schnitt durch eine erste Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung, insbesondere einer ersten Ausführung eines Förderrades, 1 simplifies a section through a first embodiment of the device according to the invention, in particular a first embodiment of a feed wheel,

Fig. 2 eine Aufsicht auf das Förderrad gemäss der Ausführung nach Fig. 1, 2 is a plan view of the feed wheel according to the embodiment of FIG. 1,

Fig. 3 vereinfacht einen Schnitt durch einen Kessel, in welchem die erste Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung eingebaut ist, 3 simplifies a section through a boiler in which the first embodiment of the device according to the invention is installed,

Fig. 4 vereinfacht einen Schnitt durch den der Fig. 1 entsprechende obere Abschnitt der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem Hilfsförder-rad, 4 simplifies a section through the upper section of the device according to the invention corresponding to FIG. 1 with an auxiliary conveyor wheel,

Fig. 5 einen Schnitt entsprechend denjenigen der Fig. 4 mit schlitzförmigen Gasdurchlassöffnungen, 5 shows a section corresponding to that of FIG. 4 with slit-shaped gas passage openings,

Fig. 6 eine Aufsicht auf eine weitere Ausführung eines Förderrades, 6 is a plan view of a further embodiment of a feed wheel,

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. 6, 7 shows a section along the line A-A of FIG. 6,

Fig. 8 eine Seitenansicht eines die Drallkammer umgebenden Hilfsförderrades, und 8 is a side view of an auxiliary conveyor wheel surrounding the swirl chamber, and

Fig. 9 eine Aufsicht auf das Hilfsförderrad nach Fig. 8. 9 is a plan view of the auxiliary feed wheel according to FIG. 8.

Die Vorrichtung gemäss der in den Fig. 1-3 gezeigten Ausführung weist eine Drallkammer 1 auf, welche zylinderförmig ausgebildet ist und beim oberen Ende eine Welle 22 aufweist, die als Verbindungsglied zu einem Motor 23 dient, mittels welchem die Drallkammer rotiert wird. Die Drallkammer 1 weist einen Gaseintrittsabschnitt 2 auf. Bei diesem ist eine grosse Anzahl Gasdurchlassöffnungen 19 angeordnet, welche Gasdurchlassöffnungen 19 die Wand der Drallkammer 1 durchsetzen und eine Verbindung zwischen der Aussenseite und dem Innenraum der Drallkammer 1 bilden. Die Drallkammer 1 ist in einer Gaszufuhrkammer 20 rotierbar eingesetzt, welche Gaszufuhrkammer 20 ein Anschlussglied 21 in Form hier eines Rohrstutzens aufweist, der mit der jeweiligen Quelle des einzubringenden Gases zu verbinden ist. Die Drallkammer 1, bzw. die Welle 22 sind über Dichtungen 31 gegen die Gaszufuhrkammer 20 abgedichtet. Beim unteren, also Gasaustrittsende 3 ist die Drallkammer 1 mit einem Förderrad 4 verbunden. Die in der Fig. 1 gezeigte Verbindung ist eine Verschraubung 32, wobei offensichtlich auch andere Verbindungen hier anwendbar sind. The device according to the embodiment shown in FIGS. 1-3 has a swirl chamber 1, which is cylindrical and has a shaft 22 at the upper end, which serves as a connecting link to a motor 23, by means of which the swirl chamber is rotated. The swirl chamber 1 has a gas inlet section 2. In this, a large number of gas passage openings 19 are arranged, which gas passage openings 19 pass through the wall of the swirl chamber 1 and form a connection between the outside and the interior of the swirl chamber 1. The swirl chamber 1 is rotatably inserted in a gas supply chamber 20, which gas supply chamber 20 has a connecting member 21 in the form of a pipe socket here, which is to be connected to the respective source of the gas to be introduced. The swirl chamber 1 or the shaft 22 are sealed against the gas supply chamber 20 via seals 31. At the lower, ie gas outlet end 3, the swirl chamber 1 is connected to a feed wheel 4. The connection shown in FIG. 1 is a screw connection 32, although other connections are obviously also applicable here.

Das Förderrad weist einen zentralen Gaseinlass 5 auf. Es weist zwei kreisrunde Scheiben 9 und 10 auf, die parallel und in einem Abstand voneinander verlaufen. Entsprechend erstreckt sich der Gasauslassbereich 6 des Förderrades 4 entlang dem Umfang desselben. Die Scheiben 9 und 10 sind entlang ihrem Umfang über Platten miteinander verbunden. Der Abschnitt 8 dieser Platten, also derjenige Abschnitt, der in den Zwischenraum 11 zwischen den Scheiben 9 und 10 hineinragt, bildet jeweils einen der Flügel 8 des Förderrades 4 und der über dem Aussenumfang der Scheiben 9 und 10 in radialer Richtung hinausragende Abschnitt bildet jeweils einen Verwirbelungsabschnitt 7, auf den weiter unten eingegangen wird. Die parallel zur Rotationsachse 12 des Förderrades verlaufende Abmessung der Verwirbelungabschnitte, die einstückig mit den Flügeln 8 ausgebildet sind, ist grösser als der Abstand zwischen der oberen Seitenfläche 13 der oberen Scheibe 9 und der unteren Seitenfläche 14 der unteren Scheibe 10 des Förderrades. Damit sind vorstehende Abschnitte 15, 16, 17, 18 gebildet, welche weiter als Teil der Verwirbelungsab-schnitte 7 betrachtet werden können. Wie in der Fig. 1 ersichtlich ist (siehe auch Fig. 3) ist das gesamte Förderrad 4 in eine Flüssigkeit, beispielsweise dem Wasserbad eines entsprechend konstruierten Kessels eingetaucht. The feed wheel has a central gas inlet 5. It has two circular disks 9 and 10 which run parallel and at a distance from one another. Correspondingly, the gas outlet region 6 of the feed wheel 4 extends along the circumference thereof. The disks 9 and 10 are connected to one another along their circumference by plates. The section 8 of these plates, that is the section which projects into the intermediate space 11 between the disks 9 and 10, each forms one of the vanes 8 of the feed wheel 4 and the section which projects in the radial direction beyond the outer circumference of the disks 9 and 10 in each case forms one Swirling section 7, which will be discussed below. The dimension of the swirling sections, which are formed in one piece with the vanes 8, is parallel to the axis of rotation 12 of the conveyor wheel and is greater than the distance between the upper side surface 13 of the upper disk 9 and the lower side surface 14 of the lower disk 10 of the conveyor wheel. In this way, protruding sections 15, 16, 17, 18 are formed, which can further be regarded as part of the interlacing sections 7. As can be seen in FIG. 1 (see also FIG. 3), the entire feed wheel 4 is immersed in a liquid, for example the water bath of a suitably designed boiler.

Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung wird nun anhand einer praktischen Anwendung in einem Kessel unter Bezugnahme auf die Fig. 3 beschrieben. The operation of this device will now be described on the basis of a practical application in a boiler with reference to FIG. 3.

In der Fig. 3 ist schematisch ein Kessel dargestellt, der wie folgt aufgebaut ist. Der Kessel ist mit einem Brenner 24 ausgerüstet, der beispielsweise ein Öl- oder Gasbrenner sein kann. Die dazugehörige Brennkammer ist mit der Bezugsziffer 25 ange5 In Fig. 3, a boiler is shown schematically, which is constructed as follows. The boiler is equipped with a burner 24, which can be an oil or gas burner, for example. The associated combustion chamber is indicated with the reference number 25

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

2 2nd

3 3rd

CH 686 874 A5 CH 686 874 A5

4 4th

deutet. Im Kessel ist eine Flüssigkeit, z.B. ein Wasserbad 28 vorhanden. Die zu erwärmende Flüssigkeit strömt vom Nachlauf 33 her in eine Rohrschlange 29, die im Wasserbad 28 eingetaucht ist. In dieser Rohrschlange 29 wird das Wasser aufgrund der erhöhten Temperatur des Wasserbades 28 erwärmt. Vom oberen Ende der Rohrschlange 29 strömt die teilweise erwärmte Flüssigkeit, also z.B. das teilweise erwärmte Wasser (beispielsweise Heiz- oder Brauchwasser) in eine Wärmetauschanordnung, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei Wärmetauschern 26, 27 aufgebaut ist, die von der zu erwärmenden Flüssigkeit teilweise im Parallelstrom durchströmt werden. Der Austritt der Flüssigkeit aus dem Kessel, d.h. der Vorlauf ist mit der Bezugsziffer 34 angedeutet. Schliesslich ist noch der Kamin 35 des Kessels eingezeichnet. points. There is a liquid in the boiler, e.g. a water bath 28 available. The liquid to be heated flows from the wake 33 into a coil 29 which is immersed in the water bath 28. In this coil 29, the water is heated due to the elevated temperature of the water bath 28. The partially heated liquid flows from the upper end of the coil 29, e.g. the partially heated water (for example heating or service water) into a heat exchange arrangement which, in the exemplary embodiment shown, is constructed from two heat exchangers 26, 27 through which the liquid to be heated flows partially in parallel flow. The leakage of the liquid from the boiler, i.e. the lead is indicated by reference number 34. Finally, the chimney 35 of the boiler is shown.

Der Auslass 30 der Brennkammer 25 ist mit dem Anschlussglied, dem Rohrstutzen 21 der Gaszufuhrkammer 20 gasdicht verbunden. Das in die Gaszufuhrkammer 20 entsprechend einströmende Gas tritt durch die Gasdurchlassöffnungen 19 der rotierenden Drallkammer 1 in deren Innenraum ein. Die Rotation der Drallkammer 1 wird durch den Elektromotor 23, der über die Welle 22 mit der Drallkammer 1 verbunden ist, erzeugt. Als Variante, siehe Fig. 3, ist zwischen dem Elektromotor 23 und der Welle 22 ein Geschwindigkeits-Untersetzungsgetriebe 42 angeordnet, bzw. ist der Elektromotor 23 als Getriebemotor ausgebildet. Damit können die Drallkammer 1 und das Förderrad 4 mit einer kleineren Drehzahl als der Motor 23 betrieben werden, abhängig von den im Kessel gegebenen Verhältnissen, so dass ein ökonomischer und sparsamer Betrieb erreicht wird. The outlet 30 of the combustion chamber 25 is connected in a gas-tight manner to the connecting member, the pipe socket 21 of the gas supply chamber 20. The gas flowing into the gas supply chamber 20 enters the interior through the gas passage openings 19 of the rotating swirl chamber 1. The rotation of the swirl chamber 1 is generated by the electric motor 23, which is connected to the swirl chamber 1 via the shaft 22. As a variant, see FIG. 3, a speed reduction gear 42 is arranged between the electric motor 23 and the shaft 22, or the electric motor 23 is designed as a gear motor. The swirl chamber 1 and the feed wheel 4 can thus be operated at a lower speed than the motor 23, depending on the conditions in the boiler, so that economical and economical operation is achieved.

Das Abgas strömt durch den Innenraum der Drallkammer 1 nach unten und tritt in das Förderrad 4 ein. Dadurch, dass das Abgas schon vor dem Eintritt in das Förderrad 4 einer Drallbewegung unterworfen wird, können schon in diesem Abschnitt der erfindungsgemässen Vorrichtungen Druckschwankungen gedämpft werden, so dass sie sich nicht in die Brennkammer 25 fortsetzen können, wobei zu bemerken ist, dass aufgrund des Förderrades 4 ohnehin diesen Druckschwankungen entgegengearbeitet wird. The exhaust gas flows down through the interior of the swirl chamber 1 and enters the feed wheel 4. Due to the fact that the exhaust gas is subjected to a swirl movement even before it enters the feed wheel 4, pressure fluctuations can already be damped in this section of the devices according to the invention, so that they cannot continue into the combustion chamber 25, it being noted that due to the Conveyor wheel 4 is counteracted anyway these pressure fluctuations.

Es wird nun vor allem wieder auf die Fig. 1 verwiesen. Beim unteren Ende der Drallkammer 1 strömt das Gas durch das Gasaustrittsende 3 in den Zwischenraum 11 zwischen den Scheiben 9 und 10, welche grundsätzlich das Förderrad bilden. Das Pumpen wird einerseits durch die Zentrifugalkräfte und andererseits durch die Flügel 8 erzeugt, welche wie oben angeführt Teil der Platten 7 sind, welche ungefähr in radialer Richtung verlaufen und entlang dem Umfang des Förderrades 4 angeordnet sind. Die über den Umfang der Scheiben 9 und 10 vorstehenden Abschnitte der Platten arbeiten im Wasserbad 28 als Verwirbelungsglieder, d.h. beim sich drehenden Förderrad erzeugen dieselben entlang dem Umfang des Förderrades Wasserwirbel. Weitere Wirbelstrecken werden entlang dem Umfang des Förderrades oberhalb und unterhalb desselben durch die vorstehenden Abschnitte 15, 16, It is now primarily referred to FIG. 1 again. At the lower end of the swirl chamber 1, the gas flows through the gas outlet end 3 into the intermediate space 11 between the disks 9 and 10, which basically form the feed wheel. The pumping is generated on the one hand by the centrifugal forces and on the other hand by the vanes 8, which, as mentioned above, are part of the plates 7, which run approximately in the radial direction and are arranged along the circumference of the feed wheel 4. The sections of the plates projecting over the circumference of the disks 9 and 10 operate in the water bath 28 as swirling members, i.e. when the conveyor wheel rotates, they produce water vortices along the circumference of the conveyor wheel. Further vortex sections are along the circumference of the conveyor wheel above and below it by the projecting sections 15, 16,

17, 18 dieser Platten erzeugt. Damit ergibt sich in der Flüssigkeit, im Wasser ein Wirbelmuster entlang dem Umfang des Förderrades 4, also entlang dem Auslassbereich des gepumpten Abgases, womit eine ausgezeichnete Vermischung zwischen Abgas und Wasser, ein höchst wirkungsvolles Dispergieren des Abgases in dem Wasser verursacht wird. Aufgrund dieses Verwirbelns übt die Temperatur des Wassers keinen Einfluss mehr auf die durch das Förderband geförderte Gasmenge aus, weil der Effekt des Wirbelmusters irgendwelche Beeinflussungen durch eine vorherrschende Wassertemperatur verhindert. 17, 18 of these plates produced. This results in a vortex pattern in the liquid, in the water, along the circumference of the feed wheel 4, that is, along the outlet region of the pumped exhaust gas, which causes an excellent mixing between the exhaust gas and water and a highly effective dispersion of the exhaust gas in the water. Because of this swirling, the temperature of the water no longer has any influence on the amount of gas conveyed by the conveyor belt, because the effect of the swirl pattern prevents any influences from a prevailing water temperature.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform des Förderrades. Dieses weist eine zylindrische Verteilkammer 37 auf, die analog zur in der Fig. 1 gezeigten Ausführung beispielweise mittels einer Verschraubung 32 mit der Drallkammer 1 verbunden ist. Von der Verteilkammer 37 stehen bogenförmige Rohrstücke 36 ab. Obwohl die gezeichnete Ausführung 3 Rohrstücke 36 aufweist, ist zu verstehen, dass die Anzahl derselben beliebig ist, solange keine Unwucht beim Rotieren entsteht. Die Drehrichtung ist durch den Pfeil B angegeben. 6 and 7 show a further embodiment of the feed wheel. This has a cylindrical distribution chamber 37 which, analogously to the embodiment shown in FIG. 1, is connected to the swirl chamber 1 by means of a screw connection 32, for example. Arched pipe pieces 36 protrude from the distribution chamber 37. Although the embodiment shown has 3 pipe pieces 36, it should be understood that the number of the same is arbitrary as long as there is no unbalance when rotating. The direction of rotation is indicated by arrow B.

Die Verteilkammer 37 weist wieder den zentralen Gaseinlass 5 auf. Der periphere Gasauslassbereich 6 ist durch die Austrittsenden der bogenförmigen Rohrstücke 36 bestimmt. Die Verwirbelungsab-schnitte 7 ergeben sich insbesondere aus den besonders angeordneten Endabschnitten bei den Austrittsbereichen der jeweiligen Rohrstücke. The distribution chamber 37 again has the central gas inlet 5. The peripheral gas outlet area 6 is determined by the outlet ends of the arcuate tubular pieces 36. The interlacing sections 7 result in particular from the specially arranged end sections at the outlet areas of the respective pipe sections.

Die in radialer Richtung äussersten Punkte 43 bei den Austrittsenden der Rohrstücke 36 bestimmen eine Hüllkurve 40, die koaxial zur zylinderförmigen Verteilkammer 37 verläuft. Die Querschnittsflächen der Rohrstücke 36 bei deren Austrittsenden bestimmen jeweils eine Ebene 38, welche Ebene 38 von der Hüllkurve 40 durchkreuzt wird. Damit ergibt sich jeweils ein Schnittpunkt 44. Die durch diesen Schnittpunkt 44 verlaufende, an die Hüllkurve 40 angelegte Tangente 30 schliesst mit der Ebene 38 einen Winkel a ein. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel beträgt dieser Winkel a ungefähr 60°, kann jedoch abhängig von den gegebenen Verhältnissen, z.B. Drehzahl des Förderrades, Druck des Abgases beim Rohraustritt beispielsweise 0° bis 90° betragen. Durch diese Stellung der durch die Ebene 38 bestimmten Austritte der Rohrstücke 36 ergibt sich die jeweils günstigste Verwirbelung und Vermischung von Abgas und Wasser, unter anderem abhängig von Drehzahl, Mengenfluss des Abgases, vorherrschende Temperaturen des Abgases, etc. Zu bemerken ist, dass die Verwirbelungsab-schnitte 7 auch durch zumindest einem Teil der Rohrstücke 36, also deren Aussenfläche gebildet sind. Es bilden sich auch auf der Aussenfläche der sich im Wasser drehenden Rohrstücke 36 Wirbel, deren Intensität offensichtlich mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse 12 zunimmt, und die Vermischung von Abgas und Wasser wird auch von den an der Aussenfläche der Rohrstücke 36 entstehenden Wirbel unterstützt. The outermost points 43 in the radial direction at the outlet ends of the tube pieces 36 determine an envelope curve 40 which runs coaxially with the cylindrical distribution chamber 37. The cross-sectional areas of the tube pieces 36 at their outlet ends each determine a plane 38, which plane 38 is crossed by the envelope curve 40. This results in an intersection 44 in each case. The tangent 30 running through this intersection 44 and applied to the envelope 40 forms an angle a with the plane 38. In the illustrated embodiment, this angle a is approximately 60 °, but depending on the given conditions, e.g. Speed of the feed wheel, pressure of the exhaust gas at the pipe outlet, for example 0 ° to 90 °. This position of the exits of the pipe sections 36 determined by the plane 38 results in the most favorable swirling and mixing of exhaust gas and water, depending, among other things, on the speed, quantity flow of the exhaust gas, prevailing temperatures of the exhaust gas, etc. It should be noted that the swirling exhaust cuts 7 are also formed by at least a part of the tube pieces 36, that is to say the outer surface thereof. Vortexes, the intensity of which obviously increases with increasing distance from the axis of rotation 12, also form on the outer surface of the tube pieces 36 rotating in the water, and the mixing of exhaust gas and water is also supported by the vortices formed on the outer surface of the tube pieces 36.

In den Fig. 1 und 4 sind die Gasdurchlassöffnungen 19 in der Wand der Drallkammer 1 mit einer kreisrunden Querschnittsform dargestellt. 1 and 4, the gas passage openings 19 are shown in the wall of the swirl chamber 1 with a circular cross-sectional shape.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

5 5

CH 686 874 A5 CH 686 874 A5

6 6

Gemäss einer weiteren Ausführung, die beispielsweise in der Fig. 5 dargestellt ist, sind die Gasdurchlassöffnungen 19 als Schlitze ausgebildet, die beispielsweise parallel zur Mantellinie der Drosselkammer 1 verlaufen. According to a further embodiment, which is shown, for example, in FIG. 5, the gas passage openings 19 are designed as slots which, for example, run parallel to the surface line of the throttle chamber 1.

Diese Gasdurchlassöffnungen 19 können die Wand der Drallkammer in radialer Richtung durchsetzen, können jedoch auch, wie beispielsweise in der Fig. 9 gezeigt ist, die Wand schiefwinklig zur Richtung des Radius durchsetzen. These gas passage openings 19 can penetrate the wall of the swirl chamber in the radial direction, but can also, as shown for example in FIG. 9, penetrate the wall at an oblique angle to the direction of the radius.

Eine weitere Ausführung der erfindungsgemäs-sen Vorrichtung ist in den Fig. 4 und 5, insbesondere 8 und 9 dargestellt. Bei dieser Ausführung ist die Drallkammer 1 beim Bereich der Gasdurchlassöffnungen 19 von einem Hilfsförderrad 41 umringt, welches mit der Drallkammer 1 beim Bereich des Gaseintrittsabschnittes 2 fest verbunden ist. A further embodiment of the device according to the invention is shown in FIGS. 4 and 5, in particular 8 and 9. In this embodiment, the swirl chamber 1 is surrounded in the area of the gas passage openings 19 by an auxiliary conveyor wheel 41, which is firmly connected to the swirl chamber 1 in the area of the gas inlet section 2.

Das Hilfsförderrad 41 weist Laufschaufeln 45 auf, die in Richtung ihres Drehsinns, durch den Pfeil C in der Fig. 9 dargestellt, von innen nach aussen gekrümmt verlaufen. Diese Laufschaufeln 45 sind zwischen einem unteren Ring 46 und einem oberen Ring 47 angeordnet, welcher oberer Ring 47 beispielsweise über Schraubbolzen mit der Drallkammer 1 verbunden ist, wozu lediglich die entsprechenden Gewindelöcher in der Fig. 8 mit der Bezugsziffer 48 angedeutet sind. Im Betrieb unterstützt das Hilfsförderrad 41 das Strömen des vom Anschlussglied 21 her kommenden Abgases, insbesondere durch die Gasdurchlassöffnungen 19 in die Drallkammer 1, und es ist insbesondere aus der Fig. 9 ersichtlich, dass dem Abgas durch die schräggestellten schlitzförmigen Gasdurchlassöffnungen bereits im obersten Abschnitt der Drallkammer zu einer Drallbewegung gezwungen wird. The auxiliary feed wheel 41 has rotor blades 45 which, in the direction of their direction of rotation, represented by the arrow C in FIG. 9, are curved from the inside to the outside. These blades 45 are arranged between a lower ring 46 and an upper ring 47, which upper ring 47 is connected to the swirl chamber 1, for example by means of screw bolts, for which purpose only the corresponding threaded holes are indicated in FIG. 8 with the reference number 48. In operation, the auxiliary feed wheel 41 supports the flow of the exhaust gas coming from the connecting member 21, in particular through the gas passage openings 19 into the swirl chamber 1, and it can be seen in particular from FIG. 9 that the exhaust gas through the inclined slit-shaped gas passage openings already in the uppermost section of the Swirl chamber is forced to swirl.

Durch die verschiedenen Ausführungen der Erfindung, auch in Kombination, lässt sich nun die erfin-dungsgemässe Vorrichtung, insbesondere ein mit derselben ausgerüsteter Kessel, äusserst ökonomisch betreiben, in bezug auf die aufzuwendende Energie optimiert werden. Due to the different designs of the invention, also in combination, the device according to the invention, in particular a boiler equipped with the same, can now be operated extremely economically with respect to the energy to be used.

Claims (12)

PatentansprücheClaims 1. Vorrichtung zum Einbringen eines Gases in eine Flüssigkeit, gekennzeichnet durch eine rotierbare zylinderförmige, vom Gas in Längsrichtung durchströmte Drallkammer (1) mit einem Gaseintrittsabschnitt (2) und einem Gasaustrittsende (3), und durch ein Förderrad (4), das koaxial zur Drallkammer (1) angeordnet ist und einen zentralen Gaseinlass (5) und einen peripheren Gasauslassbereich (6) aufweist, wobei das Gasaustrittsende (3) der Drallkammer (1) mit dem Gaseinlass (5) des Förderrades (4) verbunden ist, welches Förderrad (4) entlang seinem Umfang verteilt angeordnete Verwirbelungsabschnitte (7) aufweist, die dazu dienen, eine Verwirbelung der Flüssigkeit mit dem beim Umfang des Förderrades (4) austretenden Gases und damit eine Vermischung zu bewirken.1. Device for introducing a gas into a liquid, characterized by a rotatable cylindrical swirl chamber (1) through which the gas flows in the longitudinal direction with a gas inlet section (2) and a gas outlet end (3), and by a feed wheel (4) which is coaxial with the Swirl chamber (1) is arranged and has a central gas inlet (5) and a peripheral gas outlet area (6), the gas outlet end (3) of the swirl chamber (1) being connected to the gas inlet (5) of the feed wheel (4), which feed wheel ( 4) has swirling sections (7) distributed along its circumference, which serve to cause swirling of the liquid with the gas escaping from the circumference of the feed wheel (4) and thus mixing. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderrad (4) ein Flügelrad ist und mindestens ein Teil seiner Flügel (8) einstückig mit den Verwirbelungsabschnitten ausgebildet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the feed wheel (4) is an impeller and at least a part of its wings (8) is formed in one piece with the swirling sections. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderrad (4) zwei mindestens annähernd parallel und in einem Abstand zueinander verlaufende Scheiben (9; 10) aufweist, wobei der Gaseinlass (5) eine zentrale Öffnung in einer (9) der Scheiben (9; 10) ist, durch welche das Gas in den Zwischenraum (11) zwischen den Scheiben (9; 10) einströmt, und dass die mit den Flügeln (8) des Förderrades (4) einstückig gebildete Verwirbelungsabschnitte (7) Platten sind, die mindestens annähernd in radialer Richtung des Pumpenrades (4) und mindestens annähernd senkrecht zu den Scheiben (9; 10) verlaufen, welche Platten (7) teilweise in den Zwischenraum (11) hinein verlaufen und teilweise über den Umfang der Scheiben (9; 10) vorstehen und eine parallel zur Rotationsaxe (12) des Förderrades (4) verlaufende Abmessung aufweisen, die grösser als der Abstand zwischen den voneinander weggekehrten Seitenflächen (13; 14) der Scheiben (9; 10) ist, so dass sie Abschnitte (15; 16; 17; 18) aufweisen, die über die durch die Seitenflächen (13; 14) der Scheiben (9; 10) bestimmten Ebenen vorstehen.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the feed wheel (4) has two at least approximately parallel and at a distance from each other disks (9; 10), the gas inlet (5) having a central opening in a (9) of the disks (9; 10), through which the gas flows into the space (11) between the disks (9; 10), and that the swirling sections (7), which are integrally formed with the vanes (8) of the feed wheel (4), are plates are at least approximately in the radial direction of the pump wheel (4) and at least approximately perpendicular to the disks (9; 10), which plates (7) partially extend into the intermediate space (11) and partially over the circumference of the disks (9 ; 10) protrude and have a dimension running parallel to the axis of rotation (12) of the feed wheel (4), which is greater than the distance between the side surfaces (13; 14) of the disks (9; 10) which face away from each other, so that they have sections ( 15; 16 ; 17; 18), which are formed by the side surfaces (13; 14) of the disks (9; 10) protrude certain levels. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (7) in der Aufsicht mindestens annähernd rechteckig ausgebildet sind.4. The device according to claim 3, characterized in that the plates (7) are at least approximately rectangular in plan. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderrad in dessen Radialrichtung abstehende, bogenförmige Durchströmkanäle (36) aufweist, deren Austrittsabschnitte als Verwirbelungsabschnitte ausgebildet sind.5. The device according to claim 1, characterized in that the feed wheel has in its radial direction protruding, arcuate through-flow channels (36), the outlet sections of which are designed as swirling sections. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmkanäle (36) bogenförmig verlaufende Rohrstücke mit einem Eintrittsende und einem Austrittsende sind, welche beim Eintrittsende mit einer zylinderförmigen Verteilkammer (37) verbunden sind, die eine den Gaseinlass (5) bildende zentrale Öffnung aufweist, und dass die in radialer Richtung äussersten Punkte (43) bei den Austrittsenden der Rohrstücke eine Hüllkurve (40) bestimmen, die koaxial zur zylinderförmigen Verteilkammer (37) verläuft.6. The device according to claim 5, characterized in that the flow channels (36) are arcuate pipe pieces with an inlet end and an outlet end, which are connected at the inlet end to a cylindrical distribution chamber (37) which forms the gas inlet (5) central opening and that the outermost points (43) in the radial direction at the outlet ends of the pipe sections determine an envelope curve (40) which runs coaxially with the cylindrical distribution chamber (37). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrquerschnittsflächen bei den Austrittsenden der bogenförmig verlaufenden Rohrstücke jeweils eine Ebene (38) bestimmen, durch welche die Hüllkurve (40) verläuft, welche Ebene (38) derart relativ zur Hüllkurve (37) verläuft, dass die an der Hüllkurve (40) beim Schnittpunkt Hüllkurve (40) Ebene (38) angelegte Tangente (39) mit der Ebene (38) einen Winkel (a) zwischen 0° und 90" einschliesst.7. The device according to claim 6, characterized in that the pipe cross-sectional areas at the outlet ends of the arcuately extending pipe sections each determine a plane (38) through which the envelope curve (40) runs, which plane (38) runs relative to the envelope curve (37) that the tangent (39) created on the envelope curve (40) at the intersection of the envelope curve (40) plane (38) and the plane (38) encloses an angle (a) between 0 ° and 90 ". 8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallkammer (1) beim Bereich der Gaseintrittsabschnitte (2) von einem mit ihr fest verbundenen Hilfsförderrad (41) umringt ist, welches dazu dient, die Strömung des Gases von einem Anschlussglied (21) in die Drallkammer (1) zu unterstützen.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the swirl chamber (1) in the area of the gas inlet sections (2) is surrounded by an auxiliary conveyor wheel (41) firmly connected to it, which serves to flow the gas from a connecting member ( 21) in the swirl chamber (1). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsförderrad (41) in Rotationsrichtung (C) desselben von innen nach aussen gekrümmt verlaufende Laufschaufeln (45) aufweist.9. The device according to claim 8, characterized in that the auxiliary conveyor wheel (41) in the direction of rotation (C) of the same from the inside to the outside running blades (45). 10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rotie-10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rotating 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 44th 77 CH 686 874 A5CH 686 874 A5 rende Antrieb (23) ein gegebenenfalls über ein Untersetzungsgetriebe (42) mit dem Verbindungsglied (22) antriebsverbundener Elektromotor ist.Rende drive (23) is a possibly connected via a reduction gear (42) with the connecting member (22) drive-connected electric motor. 11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallkammer (1) beim Gaseintrittsabschnitt (2) eine Vielzahl ihre Wand durchdringende Gasdurchlassöffnungen (19) aufweist und in einer feststehenden Gaszufuhrkammer (20) rotierbar und abgedichtet angeordnet ist, welche Gaszufuhrkammer (20) mindestens ein Anschlussglied (21) zur Verbindung mit der Quelle des Gases aufweist, und welche Drallkammer (1) ein Verbindungsglied (22) zur Verbindung mit einem rotierenden Antrieb (23) aufweist.11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the swirl chamber (1) at the gas inlet section (2) has a plurality of gas passage openings (19) penetrating its wall and is arranged rotatably and sealed in a fixed gas supply chamber (20), which gas supply chamber ( 20) has at least one connection element (21) for connection to the source of the gas, and which swirl chamber (1) has a connection element (22) for connection to a rotating drive (23). 12. Kessel zum Erwärmen mindestens einer Flüssigkeit, mit einem Brenner (24), einer Brennkammer (25) und mindestens einem vom Brenner (24) beaufschlagten, von der zum Erwärmen bestimmten Flüssigkeit durchströmten Wärmetauscher (26; 27), der zuströmseitig mit mindestens einer in einem Wasserbad (28) im Kessel eingetauchten Rohrschlange (29) verbunden ist, und mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11 zum Einbringen des in der Brennkammer (25) entstandenen Abgases in das Wasserbad (28), dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (25) einen Auslass (30) aufweist, der gasseitig mit dem Gaseintrittsabschnitt (2) der Drallkammer (1) in Verbindung steht, und dass das Förderrad (4) im Wasserbad (28) eingetaucht ist, so dass das vom Förderrad (4) geförderte und in das Wasserbad (28) abgegebene Abgas zum Erwärmen des Wasserbades (28) und zur Reinigung dispergiert wird.12. Boiler for heating at least one liquid, with a burner (24), a combustion chamber (25) and at least one heat exchanger (26; 27) acted upon by the burner (24) and flowed through by the liquid intended for heating, the heat exchanger on the inflow side in a water bath (28) immersed in the boiler coil (29), and with a device according to any one of claims 1-11 for introducing the exhaust gas formed in the combustion chamber (25) into the water bath (28), characterized in that the Combustion chamber (25) has an outlet (30), which is connected on the gas side to the gas inlet section (2) of the swirl chamber (1), and that the feed wheel (4) is immersed in the water bath (28), so that the feed wheel (4 ) promoted and released into the water bath (28) exhaust gas for heating the water bath (28) and for cleaning. 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 55
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