DE1013474B

DE1013474B - Device for deflecting and distributing an air or gas flow

Info

Publication number: DE1013474B
Application number: DEK19032A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Ide
Original assignee: Keller GmbH
Current assignee: Keller GmbH
Priority date: 1953-08-03
Filing date: 1953-08-03
Publication date: 1957-08-08

Description

Einrichtung zum Umlenken und Verteilen eines Luft- oder Gasstromes Bei Luft- oder gasdurchströmten Apparaten liegt häufig die Aufgabe vor, das in einer Leitung anströmende Medium auf kurzem Wege umzulenken und auf einen größeren Strömungsquerschnitt gleichmäßig zu verteilen. Derartige Aufgaben treten beispielsweise bei Reaktionsgefäßen, Trocknern, Gaserzeugern, Sichtern, Schmelz-, Brenn- und Röstöfen und Verteilerbehältern verhältnismäßig oft auf.Device for deflecting and distributing an air or gas flow In the case of apparatuses through which air or gas flows, the task is often that in one Line to redirect the medium flowing in over a short distance and to a larger flow cross-section to distribute evenly. Such tasks occur, for example, with reaction vessels, Dryers, gas generators, classifiers, melting, burning and roasting furnaces and distribution containers relatively often.

Es sind bereits Lösungen für derartige Aufgaben bekannt, z. B. werden in einem Kanal vorzugsweise parallele Umlenkflächen treppenförmig angeordnet, die die Umlenkung und Grobverteilung bewirken, während die Feinverteilung durch ein in Strömungsrichtung hinter der Treppe angeordnetes Schlitzgitter od. dgl. erfolgt. Bei einer ähnlichen Anordnung werden für die Grobverteilung die gleichen Mittel angewandt, während die Verteilung auf einen großen Querschnitt mittels eines gekrümmten Siebes erfolgt. Außerdem ist es in der Strömungstechnik bekannt. derartige Aufgaben auch mittels Diffusoren, Gleichriclitern, Windkanalkrümmern, Ringleitungen, Spiralgehäusen u. dgl. zu lösen.Solutions for such tasks are already known, e.g. B. be In a channel, preferably parallel deflection surfaces are arranged in a step shape, the effect the deflection and coarse distribution, while the fine distribution by a Slotted grating or the like arranged behind the stairs in the direction of flow. With a similar arrangement, the same means are used for the coarse distribution applied while distributing to a large cross-section by means of a curved Sieves takes place. It is also known in fluid engineering. such tasks also by means of diffusers, equalizers, wind tunnel bends, ring lines, spiral housings and the like.

Im folgenden wird eine Einrichtung beschrieben, bei der die Aufgabe mit einfachen Mitteln und mit kurzen Baulängen bei erträglichen Strömungsverlusten und in einer sehr gedrängten und geschlossenen Bauweise gelöst wird.The following describes a device in which the task with simple means and with short lengths with tolerable flow losses and is solved in a very compact and closed construction.

Als Beispiel soll angenommen werden, daß für einen Fließl)ettprozeß, bei dein in einen zylindrischen Reaktionsraum durch ein Bodensieb gleichmäßig verteilt heißes Gas einströmen soll, das Heißgas in horizontaler Leitung anströmt, um 90° in einen Aufwärtskanal mit wesentlich größerem Strömungsquersclinitt umgelenkt wird und dann in den Reaktionsraum gleichmäßig verteilt einströmt.As an example it should be assumed that for a flowing process, evenly distributed at your in a cylindrical reaction chamber through a bottom sieve hot gas should flow in, the hot gas flows in a horizontal line by 90 ° is diverted into an upward channel with a significantly larger flow cross-section and then flows evenly distributed into the reaction chamber.

Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, unter dem Siebboden des Reaktionsraumes zunächst eine Verteilerkaminer und darunter eineUnilenkkanuner anzuordnen. Die Umlenkkaminer ist erfindungsgemäß so aufgebaut, daß der Aufwärtskanal am unteren Ende durch einen ebenen oder konischen Boden abgeschlossen wird und unmittelbar über dem Boden in seiner zylindrischen Wand rechteckige Öffnungen besitzt, die die Verbindung mit einem außen Herum allgeordneten Ringkanal herstellen, der nach unten durch den über die zylindrische Wand hinausragenden Boden des Aufwärtskanals abgeschlossen und über die Oberkante der rechteckigen Öffnungen hinaus hochgezogen ist. Das ankommende Heißgas wird dein Ringkanal Tiber einen horizontalen Anströmstutzen und ein Übergangsstück zugefiihrt. In dein übergangs-:,tück ist ein keilförmiger Einsatz vorgesehen, der den Ileißgasstroni in beispielsweise drei Teilströme so aufteilt, daß ein "feil des Heißgases direkt etwa senkrecht auf die dem ankommenden Gasstrom zugewandten Wandöffnungen auftrifft und durch diese Öffnungen in den Aufwärtskanal eintritt, während das restliche Beißgas nach links und rechts abgelenkt und in den über den rechteckigen Öffnungen liegenden Teil des Ringkanals tangential eingeführt wird, voll wo es im wesentlichen durch die von derAnströniseite abgewandten Öflinungen in den Aufwärtskanal gelangt. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der allkommende Gasstrom bereits bei der Umlenkung gut verteilt in den Aufwärtskanal eintritt. Besonders vorteilhaft wirkt sich dabei aus, daß die Teilströme nur durch die Formgebung des Einsatzstückes in ihre Richtung gezwungen werden und zwischen den offenen Teilströmen überall ein statischer Druckausgleich bestellt. Obwohl im Aufwärtskanal über den Eintrittsöffnungen bereits eine annähernd gleichmäßige Verteilung der Stromfäden erzielt wird, ist es oft notwendig, die Verteilung in dem dort vorhandenen vergrößerten Strömungsquerschnitt noch zu verbessern. Zu diesem Zweck wird unterhalb des eigentlichen Siebbodens des Reaktionsraumes kurz nach der Umlenkung noch ein weiteres Sieb eingebaut, so daß zwischen beiden Sieben eine Vorkammer entstellt. Durch geeignete Ausbildung der beiden Siebe und eine etwaige weitere Erhöhung des Strömungswiderstandes durch das Einbringen von feiner Metallwolle oder ähnlichem Material in die Vorkammer kann man in bekannter Weise auf kürzestem Wege die Geschwindigkeitsverteilung im Aufwärtsgasstrom noch gleichmäßiger machen. Ein Vorteil dieser Einrichtung ist auch darin zu sehen, daß es infolge der geschlossenen Bauweise und einfachen äußeren Formen nur einen geringen Aufwand bedeutet, die Umlenlc-und Verteilereinrichtung gegen Wärmeverluste wirksam zu schützen, was hei der Verwendung der Einrichtung für Heißgas besonders wichtig ist.For this purpose it is proposed to place it under the sieve bottom of the reaction chamber First a distribution chimney and a Unilenkkanuner underneath. The turning chimneys is constructed according to the invention so that the upward channel at the lower end by a flat or conical bottom and placed immediately above the ground in its cylindrical wall has rectangular openings that connect with Establish a circular channel around the outside, which goes down through the over completed the cylindrical wall protruding bottom of the upward channel and is pulled up over the top of the rectangular openings. The incoming Hot gas becomes your ring channel Tiber, a horizontal inflow nozzle and a transition piece supplied. In your transition piece, a wedge-shaped insert is provided, the divides the Ileißgasstroni into three partial streams, for example, so that a "feil of the hot gas directly approximately perpendicular to the one facing the incoming gas flow Meets wall openings and enters the upward channel through these openings, while the rest of the bite gas is deflected to the left and right and into the over the rectangular openings lying part of the ring channel is introduced tangentially, fully where it is essentially through the openings facing away from the Anströni side enters the upstream channel. This arrangement ensures that the all-coming The gas flow already enters the upward channel in a well-distributed manner when it is deflected. Particularly has an advantageous effect that the partial flows only through the shape of the Insert piece are forced in their direction and between the open partial flows Static pressure equalization ordered everywhere. Although in the upstream channel via the Inlet openings already have an approximately even distribution of the stream filaments is achieved, it is often necessary to enlarge the distribution in the area present there To improve the flow cross-section. To this end, below the actual Another sieve was installed in the sieve bottom of the reaction chamber shortly after the deflection, so that an antechamber is disfigured between the two sieves. Through appropriate training of the two sieves and a possible further increase in the flow resistance the introduction of fine metal wool or similar material into the antechamber the speed distribution in the upward gas flow is established in a known manner in the shortest possible way make it even more even. One advantage of this facility is also to be seen in that it is due to the closed construction and simple external shapes only The Umlenlc- and distributor device against heat losses means little effort to effectively protect what is particularly important when using the device for hot gas important is.

In den Abbildungen ist die erfindungsgemäße Einrichtung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt Ahh. 1 eine perspektivische Darstellung der Einrichtung mit teilweise aufgebrochenen Wänden und Ahb.2 eine Ansicht auf den Anströmstutzen in Normalprojektion.In the figures, the device according to the invention is in one embodiment shown. It shows ahh. 1 shows a perspective view of the device with partially broken walls and Fig. 2 a view of the inlet nozzle in Normal projection.

Das umzulenkende Gas wird mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit durch ein an den Anströinstutzen a anzuschließendes und nicht dargestelltes Rohr in Pfeilrichtung zugeführt. Der Anströmstutzen sitzt an dem Übergangsstück i, das tangential in eine ringförmig um den Abströmkanal b angeordnete Umienkkammer c übergeht. In dein -Aljströmkanal sind über dem nach unten abschließenden Boden d am Umfang verteilte Durchtrittsöffnungen e vorgesehen, durch die der Gasstrom in den vergrößerten Ströinungsquerschnitt des Ahströmkanals eintritt. In dem Ahströmkanal wird durch die Anordnung von Sieh-Böden f und g, die als Strömungswiderstände wirken, die Gleichmäßigkeit der Geschwindigkeitsverteilung noch weiter verbessert, so daß das Gas durch. den Siebboden g, der gleichzeitig als Bodenplatte für den Reaktionsraum h dient, in einem gleichmäßig verteilten Aufwärtsgasstrom austritt.The gas to be diverted is at a relatively high speed by a pipe (not shown) to be connected to the inflow nozzle a fed in the direction of the arrow. The inflow nozzle sits on the transition piece i, the merges tangentially into a surrounding chamber c arranged in a ring around the outflow channel b. In your -Aljströmkanal are above the bottom d at the circumference distributed passage openings e provided through which the gas flow in the enlarged Flow cross-section of the Ahströmkanals enters. In the Ahströmkanal is through the arrangement of see trays f and g, which act as flow resistances, the evenness the speed distribution is further improved, so that the gas through. the Sieve bottom g, which also serves as the bottom plate for the reaction space h, in emerges in an evenly distributed upward gas flow.

Zur Erzielung einer gleichmäßigen Umlenkung des ankommenden Gasstromes in den Abströmkanal befindet sich im oberen Teil des Übergangsstückes i ein keilförmiger Einsatz k, durch den der ankommende Gasstrom in drei Teilströme zerlegt wird. Der untere Teilstrom strömt unterhalb des Keilstückes direkt auf die dem Gasstrom zugewandten Durchtrittsöffnungen zu und tritt durch diese in den Ahströinkanal; Durch die Zunge l des Keilstuckes werden im oberen Querschnitt des Rohrstutzens zwei Teilströme gebildet, von denen der eine links und der andere rechts an den tangentialen Wänden des Keilstückes zunächst oberhalb der Öffnungen in den Ringraum geführt wird und dann vorwiegend durch die der Zuströmseite abgewandten Öffnungen in den Abströmkanal eintritt. Durch geeignete Bemessung der Flöhe des Keilstückes kann man eine annähernd gleichmäßige Beaufschlagung derDurchtrittsöffnungen zum Aufwärtskanal erreichen. In dem Aufwärtskanal stellen die Siebböden zusätzliche Strö mLttigswiderstände dar, durch die eine weitere Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Strömung bewirkt wird. Bei der Anordnung doppelter Siebböden entsteht zwischen den Sielen eine Verteilerkammer ii., in die gegebenenfalls noch weiteren Strömungswiderstand erzeugendes Kleingut eingebracht werden kann.To achieve a uniform deflection of the incoming gas flow In the outflow channel there is a wedge-shaped one in the upper part of the transition piece i Insert k, through which the incoming gas flow is broken down into three partial flows. Of the The lower partial flow flows below the wedge piece directly onto the one facing the gas flow Through-openings and enters through them into the Ahströminkanal; Through the tongue l of the wedge there are two partial flows in the upper cross-section of the pipe socket formed, one of which on the left and the other on the right on the tangential walls of the wedge is first guided above the openings in the annular space and then mainly through the openings facing away from the inflow side into the outflow channel entry. By appropriately dimensioning the fleas of the wedge piece, one can approximate Achieve uniform admission of the passage openings to the upward channel. In the upward channel, the sieve trays represent additional flow resistances, which further improves the uniformity of the flow. With the arrangement of double sieve floors, a distribution chamber is created between the slabs ii., in the small items that may generate further flow resistance can be introduced.

AN). 2 zeigt die Aufteilung des Gasstromes im AnstrÖnistutzen durch das keilförmige Übergangsstück. T-#.s entstehen drei Strö raun gsquerschnitte oll o" 031 AT). 2 shows the distribution of the gas flow in the inflow nozzle through the wedge-shaped transition piece. T - #. There are three flow cross sections oll o "031

Claims

PATrhTA ', si1 :: VC: iK @ 1. Device for redirecting and distributing a Air or gas flow. which flows into a pipeline, preferably deflected by 90 ° and is evenly distributed over a larger flow cross-section, characterized in that that the deflection of the flowing medium from a drainage channel (h) encompassing Annular space (c) takes place, with an insert (k, 1) dividing the flow in the transition piece (i) - /. between the inflow nozzle (a) and the annular space (c), which the inflowing medium in two tangential and in at least one radial in the annular space (c) incoming partial flows not separated by walls (0i, 0z, 03) divides.

2. Device according to claim 1, characterized in that in the flow direction behind the annular deflection chamber (c) in the enlarged flow cross-section of the Alist flow channel (b) one or more distribution channels are arranged in a known manner Formed from plate, honeycomb or grate-like flow resistances (f, g) and possibly also small items that generate further flow resistance can be introduced. Publications considered: German Patent Specifications \ Tr. 856 980, 889 248.