DD133634B1

DD133634B1 - DEVICE FOR MIXING STROEMENDER, ESPECIALLY DUST-CONTAINING GASES

Info

Publication number: DD133634B1
Application number: DD20172077A
Authority: DD
Inventors: Alois Hahn; Bruno Degner; Tilo Haenssgen; Klaus-Dieter Poleschner; Wolfgang Lukas
Original assignee: Alois Hahn; Bruno Degner; Tilo Haenssgen; Poleschner Klaus Dieter; Wolfgang Lukas
Priority date: 1977-10-27
Filing date: 1977-10-27
Publication date: 1980-10-29
Also published as: DD133634A1

Description

Field of application of the invention;

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.The invention relates to a device for homogeneous mixing of flowing, in particular dust-containing gases having different properties and / or compositions which are to be treated together in downstream apparatuses or containers, for example by electrostatic precipitators.

Characteristic of the known technical solutions:

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-It is known that flowing gases with large differences in temperature, various toughnesses, different saturation vapor pressure and / or high dust loads, can be mixed homogeneously only by strong turbulence or long mixing sections. The mixture of the gas streams is preferably carried out in a cross-atom method. The resulting natural turbulence is insufficient in unfavorable conditions to ensure a homogeneous mixing of the gas components. For this reason, to increase the turbulence additional devices of different geometric shape and Y / irkungs wise installed in the mixing section. In DT-AS 1 937 735, a mixing chamber is proposed in which mixing takes place by perpendicular meeting of two gas streams of different temperature, which is further improved by a perforated cylinder. The vertically entering cold gas rotates in the outer cylinder of the mixing chamber and enters the perforated cylinder in layers and mixes with the hot gas in the suction · In addition, in the DT-GM 1 692 548 a gas mixing device has been proposed before the gas enters the electrostatic precipitator, in the dar zuzumischende gas stream is split into partial gas streams. These partial gas streams are then vertically introduced into the main gas

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·deflected stream, whereby the two gases flow in narrow layers next to each other and mix. To reinforce the mixing effect, components arranged in a fixed manner in mixing chambers and mixing lines are used. These internals, designed as diaphragms, baffle plates, Uinlenks or grate plates, arranged at intervals opposite each other and alternately, generate a strong turbulence in the flowing gases and thus cause the others Mixing same ·

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.The aforementioned mixing chambers and mixing devices have the disadvantage that form dust deposits at high dust loading of the gases to the internals or perforated plate-like fittings are added by the dust and thus the effective flow area is reduced.

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·Further disadvantages are that in order to achieve a homogeneous mixing of the gas components, either long mixing sections or complicated channel branches are required or, due to the pressure loss caused by the installations, an additional expenditure of energy becomes necessary.

Object of the invention:

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.The aim of the invention is to eliminate the aforementioned disadvantages and to find a device for mixing gases of different origin with different physical properties and high dust loading, in which without additional internals and linear flow control mixing remains limited to the mixing chamber and at the mixing chamber a homogeneous mixing of the gas components, with minimal expenditure of energy, is achieved.

Explanation of the essence of the invention:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischkammer zu schaffen, die ohne zusätzliche Einbauten und innerhalbThe invention has for its object to provide a mixing chamber, without additional internals and within

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·a limited space, by exploiting the natural turbulence and without increasing the energy supply, a homogeneous mixing of two different gas streams allows · The shortcomings of the known solutions have the technical cause that for the complete mixing of the gas components, the natural turbulence is insufficient and the same by internals artificially increased or the mixing distance must be extended · Both measures require an additional expenditure of energy and 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·The mixing takes place according to the invention in that in a cylindrical mixing chamber, which is closed on the lower side by a conical, with the tip outwardly and upwards with a projecting into the cylinder kegeIstumpfförmigen inwardly open funnel, a rotational movement in the longitudinal axis with the The inlet opening of the gas to be mixed and the outlet opening of the mixed gas are offset from one another transversely to the longitudinal axis and arranged at different heights. By the rotational movement of, for example, speed v and transverse to the longitudinal axis with the velocity V2> vj flowing and to be mixed gas components cold gas with the inflow velocity V2> vj, around the mixed, for example, hot process gas around the mixing section extends to a limited space, which at the same time increases the duration of action of the resulting natural turbulence during which the two gases can mix ·

Embodiment:

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt die perspektivische Ansicht einer Mischkammer·The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows the perspective view of a mixing chamber ·

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-The cylindrical mixing chamber 1 is closed at the lower part by a cone-shaped funnel 2 directed outwards with the tip. At the upper part, the mixing chamber is closed off.

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.Mer 1 by a projecting into the mixing chamber 1 frusto-conical, with the process gas inlet opening 3 according to, inside facing funnel 4 completed, wherein the interior of the mixing chamber 1 lying part of the funnel 4 serves as a check limit 5. At the mixing chamber 1 are offset from each other and at different heights the cold gas inlet opening 6 and the mixed gas outlet opening 7 are arranged.

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«To the entering through the process gas inlet opening 3 at the speed v- in the mixing chamber 1 process gas stream 8 of the KaltgaseintrittsÖffnung 6 at the speed Vp> vj flows into the mixing chamber 1 cold gas stream 9 · It is due to the natural turbulence intensive mixing between the hot Process gas and the cold gas reached. By the rotation of the cold gas stream 9 extends in the mixing chamber 1, the actually effective mixing section. Both gases leave the mixing chamber 1 as the mixed gas stream 10 via the gas outlet opening 7.

Claims

Patentanspruoh;

Device for mixing flowing, in particular dusty, gases of different properties and / or compositions to be treated together in downstream apparatuses or containers, characterized in that on a cylindrical mixing chamber (1), which at the bottom by a conical, with the Tip facing outwardly funnel (2) and at the top with a kegeIstumpffÖrmigen funnel (4), whose lower edge as Rückuckbegrenzung (5) into the mixing chamber (1) protrudes, a cold gas inlet opening (6) and a Mischgasaus outlet opening (7 ) are offset from each other and are arranged at different heights and that the frusto-conical funnel (4) is designed as a process gas inlet opening.

For this / f pages drawing