DD133634B1 - Vorrichtung zum vermischen stroemender,insbesondere staubhaltiger gase - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung;

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur homogenen Vermischung strömender, insbesondere staubhaltiger Gase mit unterschiedlichen Eigenschaften und/oder Zusammensetzungen, die in nachgeschalteten Apparaten oder Behältern, z· B· Elektroabscheidern gemeinsam behandelt werden sollen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Es ist bekannt, daß sich strömende Gase mit großen Temperaturunterschieden, verschiedenartigen Zähigkeiten, unterschiedlichem Sättigungsdampfdruck und/oder hohen Staubbeladungen, nur durch starke Turbulenz oder lange Mischstrecken homogen vermischen lassen· Die Mischung der Gasströme erfolgt vorzugsweise im Kreuzatromverfahren. Die dabei entstehende natürliche Turbulenz reicht bei ungünstigen Verhältnissen nicht aus, um eine homogene Vermischung der Gasкomponenten zu gewährleisten. Aus diesem Grund werden zur Erhöhung der Turbulenz zusätzliche Vorrichtungen unterschiedlichster geometrischer Gestalt und Y/irkungs weise in die Mischstrecke eingebaut. In der DT-AS 1 937 735 wird eine Mischkammer vorgeschlagen, in der durch senkrechtes Aufeinandertreffen zweier Gasströme unterschiedlicher Temperatur eine Vermischung erfolgt, die noch durch einen perforierten Zylinder verbessert wird. Das senkrecht eintretende kalte Gas rotiert im Außenzylinder der Mischkammer und tritt schichtenweise in den perforierten Zylinder ein und vermischt sich mit dem Heißgas im Absaugkanal· Weiterhin wurde in dem DT-GM 1 692 548 eine Gasmischeinrichtung vor dem Gaseintritt in den Elektroabscheider vorgeschlagen, bei der dar zuzumischende Gasstrom in Teilgasströme aufgespaltet wird. Diese Teilgasströme werden danach senkrecht in den Hauptgas-

strom umgelenkt, wodurch die beiden Gase in schmalen Schichten nebeneinander strömen und sich dabei vermischen. Zur Verstärkung des Vermischungseffektes werden in Mischkammern und Mischstrecken feststehend angeordnete Bauteile verwendet· Diese als Blenden, Prall-, Uinlenk- oder Rostbleche ausgebildeten, in Abständen gegenüber und im Wechsel versetzt hintereinander angeordneten Einbauten erzeugen eine starke Turbulenz in den strömenden Gasen und bewirken damit die weitere Vermischung derselben·

Die vorgenannten Mischkammern und Mischvorrichtungen haben den Nachteil, daß sich bei hoher Staubbeladung der Gase an den Einbauten Staubablagerungen bilden oder lochblechartige Einbauten vom Staub zugesetzt werden und damit der effektive Strömungsquerschnitt verringert wird.

Weitere Nachteile bestehen darin, daß zum Erreichen einer homogenen Vermischung der Gaskomponenten entweder lange Mischstrecken oder komplizierte Kanalverzweigungen erforderlich sind, oder bedingt durch den von den Einbauten hervorgerufenen Druckverlust ein Mehraufwand an Energie notwendig wird·

Ziel der Erfindung:

Ziel der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung zum Mischen von Gasen verschiedenartiger Herkunft mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften und hoher Staubbeladung zu finden, in der ohne zusätzliche Einbauten und bei geradliniger Strömungsführung die Vermischung auf die Mischkammer beschränkt bleibt und am Mischkammeraustritt eine homogene Vermischung der Gaskomponenten, bei minimalem Aufwand an Energie, erreicht wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischkammer zu schaffen, die ohne zusätzliche Einbauten und innerhalb

eines begrenzten Raumes, durch Ausnutzung der natürlichen Turbulenz und ohne Erhöhung der Energiezufuhr, eine homogene Vermischung von zwei unterschiedlichen Gasströmen ermöglicht· Die Mängel der bekannten Lösungen haben die technische Ursache, daß für die vollständige Vermischung der Gaskomponenten die natürliche Turbulenz nicht ausreicht und dieselbe durch Einbauten künstlich erhöht oder die Mischstrecke verlängert werden muß· Beide Maßnahmen bedingen einen Mehraufwand an Energie und' Material·

Die Vermischung geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß in einer zylinderförmigen Mischkammer, die an der unteren Seite durch einen kegelförmigen, mit der Spitze nach außen gerichteten und oben mit einem in den Zylinder hineinragenden kegeIstumpfförmigen nach innen offenen Trichter abgeschlossen ist, eine Rotationsbewegung der in Längsachse mit der Geschwindigkeit v- und der quer zur Längsachse mit der Geschwindigkeit V2> v-j einströmenden und zu vermischenden Gaskomponenten erzeugt wird· Die Eintrittsöffnung des zuzumischenden Gases und die Austrittsöffnung des Mischgases sind quer zur Längsachse gegeneinander versetzt und in unterschiedlicher Höhe angeordnet· Durch die Rotationsbewegung des zum Beispiel kalten Gases mit der Einströmgeschwindigkeit V2> v-j, um das zu mischende, beispielsweise heiße Prozeßgas herum verlängert sich die Mischstrecke auf begrenzten Raum, wodurch sich gleichzeitig die Einwirkungsdauer der dabei entstehenden natürlichen Turbulenz erhöht, während der sich die beiden Gase vermischen können·

Ausführungsbeispiel:

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt die perspektivische Ansicht einer Mischkammer·

Die zylinderförmige Mischkammer 1 ist am unteren Teil durch einen mit der Spitze nach außen gerichteten kegelförmigen Trichter 2 abgeschlossen· Am oberen Teil wird die Mischkam-

mer 1 durch einen in die Mischkammer 1 hineinragenden kegelstumpfförmigen, mit der Prozeßgaseintrittsöffnung 3 nach, innen zeigenden Trichter 4 abgeschlossen, wobei der im Innern der Mischkammer 1 liegende Teil des Trichters 4 als Rückschlagbegrenzung 5 dient. An der Mischkammer 1 sind gegeneinander versetzt und in unterschiedlicher Höhe die Kaltgaseintritts Öffnung 6 sowie die MischgasaustrittsÖffnung 7 angeordnet.

Um den durch die ProzeßgaseintrittsÖffnung 3 mit der Geschwindigkeit v- in die Mischkammer 1 eintretenden Prozeßgasstrom 8 rotiert der durch die KaltgaseintrittsÖffnung 6 mit der Geschwindigkeit Vp>v-j in die Mischkammer 1 einströmende Kaltgasstrom 9· Dabei wird infolge der natürlichen Turbulenz eine intensive Vermischung zwischen dem heißen Prozeßgas und dem Kaltgas erreicht. Durch die Rotation des Kaltgasstromes 9 verlängert sich in der Mischkammer 1 die tatsächlich wirksame Mischstrecke. Über die Ivlischgasaustrittsöffnung 7 verlassen beide Gase als Mischgasstrom 10 die Mischkammer 1«

Claims (1)

1. Patentanspruoh;

   1· Vorrichtung zum Vermischen strömender, insbesondere staubhaltiger Gase unterschiedlicher Eigenschaften und/ oder Zusammensetzungen, die in nachgeschalteten Apparaten oder Behältern gemeinsam behandelt werden sollen, dadurch gekennzeichnet, daß an einer zylinderförmigen Mischkammer (1), die an der Unterseite durch einen kegelförmigen, mit der Spitze nach außen gerichteten Trichter (2) und an der Oberseite mit einem kegeIstumpffÖrmigen Trichter (4), dessen unterer Rand als Ruckschlagbegrenzung (5) in die Mischkammer (1) hineinragt, abgeschlossen ist, eine Kaltgaseintrittsöffnung (6) und eine Mischgasaus trittsöffnung (7) zueinander versetzt und in unterschiedlicher Höhe angeordnet sind und daß der kegelstumpfförmige Trichter (4) als ProzeßgaseintrittsÖffnung ausgebildet ist·

   Hierzu /f Seiten Zeichnung