DE10136096B4

DE10136096B4 - Apparatus and method for capturing and exhausting air and other gases

Info

Publication number: DE10136096B4
Application number: DE10136096A
Authority: DE
Inventors: Volkhard Dr.-Ing. Nobis
Original assignee: Hiserv Gebaudedienstleistungen GmbH; HiServ Gebaeudedienstleistungen GmbH
Current assignee: Kessler and Luch Entwicklungs- und Ingenieurgese De
Priority date: 2001-06-05
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2021-07-27
Also published as: DE10136096A1

Abstract

Vorrichtung (1) zum Erfassen und Absaugen von Luft oder anderen Gasen, mit einem während des Betriebes eine Wirbelströmung zumindest teilweise umschließenden und die Wirbelströmung führenden Gehäuse (2), wobei das Gehäuse (2) wenigstens eine sich in axialer Richtung des Gehäuses (2) erstreckende Zuströmöffnung (3) aufweist und eine Mehrzahl von in das Gehäuse mündenden Absaugöffnungen (5) vorgesehen sind, die mit einer Absaugeinrichtung (8) verbindbar sind, und mit einer Eindüseinrichtung (9) zum Eindüsen eines Fluids in das Gehäuse (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Eindüseinrichtung (9) eine Mehrzahl von Düsen (10) aufweist und daß die Düsen (10) über die Länge des Gehäuses (2) verteilt angeordnet sind.contraption (1) for detecting and extracting air or other gases, with a during the Operation a vortex flow at least partially enclosing and the vortex flow leading casing (2), where the case (2) at least one in the axial direction of the housing (2) extending inflow opening (3) has and a plurality of opening into the housing suction (5) are provided, which can be connected to a suction device (8) are, and with a Eindüseinrichtung (9) for injection a fluid in the housing (2), characterized in that the injection device (9) a plurality of nozzles (10) and that the Nozzles (10) over the Length of the housing (2) are distributed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen und Absaugen von Luft oder anderen Gasen, mit einem während des Betriebes eine Wirbelströmung zumindest teilweise umschließenden und die Wirbelströmung führenden Gehäuse, wobei das Gehäuse wenigstens eine sich in axialer Richtung des Gehäuses erstreckende Zuströmöffnung aufweist und eine Mehrzahl von in das Gehäuse mündenden Absaugöffnungen vorgesehen sind, die mit einer Absaugeinrichtung verbindbar sind, und mit einer Eindüseinrichtung zum Eindüsen eines Fluids in das Gehäuse. Desweiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erfassen und Absaugen von Luft oder anderen Gasen mittels einer ein Gehäuse aufweisenden Vorrichtung, wobei sich innerhalb des Gehäuses während des Betriebes eine Drallströmung zwischen benachbarten Absaugstellen ausbildet, so daß über wenigstens eine sich in axialer Richtung des Gehäuses erstreckende Zuströmöffnung angesaugt wird, und wobei in das Gehäuse ein Fluid eingedüst wird.The The invention relates to a device for detecting and exhausting Air or other gases, with a during operation a vortex flow at least partially enclosing and the vortex flow leading Casing, the case has at least one in the axial direction of the housing extending inflow opening and a plurality of in the housing opens suction are provided, which are connectable to a suction device, and with an injection device for injecting a fluid in the housing. Furthermore, the present invention relates to a method for Capture and suction of air or other gases by means of a a housing having device, wherein within the housing during the Operation a swirl flow between adjacent suction points, so that over at least sucked in the axial direction of the housing extending inflow opening is, and where in the case injected a fluid becomes.

Aus der US 3,221,635 ist eine Vorrichtung zum Absaugen von Luft mit einem eine Wirbelströmung erzeugenden Gehäuse bekannt, wobei das Gehäuse eine sich in Längsrichtung erstreckende Zuströmöffnung und eine Absaugöffnung aufweist. Darüber hinaus ist auf jeder Stirnseite des Gehäuses der bekannten Absaugvorrichtung eine Düse zum Eindüsen eines Fluids vorgesehen. Durch die Düsen ist es möglich, einen Sprühnebel in axialer Richtung gegen die sich im Inneren des Gehäuses ausbildende Tangentialströmung der abgesaugten Luft einzudüsen. Dabei bildet sich eine spiralförmige Strömung innerhalb des Gehäuses aus, wobei der abgesaugte Luftstrom im Gehäuse durch das eingesprühte Wasser gewaschen und gekühlt wird.From the US 3,221,635 a device for sucking air with a vortex flow generating housing is known, wherein the housing has a longitudinally extending inflow opening and a suction opening. In addition, a nozzle for injecting a fluid is provided on each end face of the housing of the known suction device. Through the nozzles, it is possible to inject a spray in the axial direction against the forming inside the housing tangential flow of the extracted air. In this case, a spiral flow forms within the housing, wherein the extracted air stream is washed in the housing by the sprayed water and cooled.

Die bekannte Absaugvorrichtung ist für den Einsatz in Großküchen vorgesehen und dementsprechend ausgelegt. Bei den abzusaugenden Gasen handelt es sich um Gase, die bei Kochvorgängen freigesetzt werden und einen hohen Anteil kondensierbarer Partikel aufweisen können. Von Nachteil bei der bekannten Absaugvorrichtung ist jedoch, daß es bei der Absaugung von sehr heißen Rauchgasen, beispielsweise aus einem Brandbereich, sehr schnell zu einer Schädigung des Gehäuses der bekannten Absaugvorrichtung kommt. Das über die stirnseitig angebrachten Düsen zugeführte Wasser ist nicht ausreichend, um heiße Rauchgase mit hoher Partikelbeladung auf eine Temperatur zu kühlen, bei der es zu keiner Schädigung des Gehäuses kommen kann. Als Folge davon ist es notwendig, für den Einsatz der bekannten Absaugvorrichtung teure Sondermaterialien zur Herstellung des Gehäuses einzusetzen, um eine bestimmte Mindeststandzeit der Absaugvorrichtung beim Absaugen heißer Rauchgase zu gewährleisten.The known suction device is for intended for use in large kitchens and designed accordingly. The gases to be sucked off are these are gases that are released during cooking processes and may have a high proportion of condensable particles. From Disadvantage of the known suction device, however, is that it is at the suction of very hot Flue gases, for example, from a fire area, very fast too damage to the housing the known suction device comes. The attached on the front side Nozzles supplied water is not enough to hot To cool flue gases with high particle loading to a temperature at it does not damage it of the housing can come. As a result, it is necessary for the use of the known Suction device to use expensive special materials for the production of the housing, by a certain minimum service life of the suction device during suction hot To ensure flue gases.

Eine Vorrichtung zum Erfassen und Absaugen von Luft oder anderen Gasen sowie ein diesbezügliches Verfahren sind zudem aus der DE 39 01 859 C2 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung handelt es sich um eine sogenannte Wirbelhaube. Eine Wirbelhaube zeichnet sich dadurch aus, daß sie ein Haubengehäuse aufweist, das zumindest eine geringe Unsymmetrie aufweist. Innerhalb des Haubengehäuses sind mindestens zwei, vorzugsweise eine Vielzahl von als Strömungssenken bezeichnete Absaugstellen vorgesehen. Häufig sind zur Realisierung der Absaugstellen sogenannte Senkenrohre vorgesehen, die in die Haube hineinragen. Die einzelnen Absaugstellen sind dabei mit einer Absaugeinrichtung verbunden, über die abgesaugt wird. Aufgrund der besonderen Ausbildung des Gehäuses und der Strömungssenken bilden sich zwischen benachbarten Absaugstellen jeweils Wirbel aus. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit des Wirbels innerhalb des Gehäuses ergibt sich ein hoher dynamischer Druck, was zu einem verringerten statischen Druck im Bereich der Zuströmöffnung und damit zu einem entsprechenden Unterdruck führt.A device for detecting and exhausting air or other gases and a related method are also from the DE 39 01 859 C2 known. In this known device is a so-called vortex hood. A vortex hood is characterized in that it has a hood housing, which has at least a small asymmetry. Within the hood housing at least two, preferably a plurality of designated as flow sinks suction points are provided. Frequently, so-called drain pipes are provided for the realization of the suction, which protrude into the hood. The individual extraction points are connected to a suction device, is sucked through the. Due to the special design of the housing and the flow sinks are formed between adjacent suction each vertebra. Due to the high velocity of the vortex within the housing results in a high dynamic pressure, which leads to a reduced static pressure in the region of the inflow opening and thus to a corresponding negative pressure.

Wirbelhauben der in Rede stehenden Art haben sich in der Praxis in vielen Anwendungsbereichen ausgesprochen bewährt und zeichnen sich durch eine hohe Absaugleistung aus. Allerdings erfordern bestimmte Anwendungen besondere Ausführungen und Ausgestaltungen der gesamten Vorrichtung. Beim Einsatz der bekannten Vorrichtung in Bereichen, wo mit hohen Temperaturen gerechnet werden muß, sind teure Materialien der einzelnen Bauteile und auch der sich an die Vorrichtung anschließenden Entrauchungsventilatoren erforderlich. Außerdem sind beispielsweise beim Einsatz in Tunneln bzw. bei einem Tunnelbrand aufgrund der erforderlichen niedrigen Gasdichte größere Kanalquerschnitte erforderlich, so daß eine entsprechend große und damit relativ teure Ausführung erforderlich ist. Bei Erfassung sehr heißer Thermikemissionen, beispielsweise an Konvertern der stahlerzeugenden Industrie, sind ebenfalls sehr teure Materialien erforderlich, um eine bestimmte Standzeit der Vorrichtung gewährleisten zu können.vortex hoods The type in question has in practice many uses extremely well proven and are characterized by a high suction power. Indeed Certain applications require special designs and designs the entire device. When using the known device in areas where high temperatures must be expected, are expensive materials of the individual components and also to the Device subsequent Smoke extraction fans required. Also, for example when used in tunnels or in a tunnel fire due to required low gas density larger channel cross sections required so that one correspondingly large and thus relatively expensive execution is required. When detecting very hot thermal emissions, for example Converters of the steelmaking industry are also very expensive Materials required to a certain life of the device ensure too can.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung stellen, wobei mit einer möglichst einfachen und kostengünstigen Ausführung eine hohe Absaugleistung möglich ist und wobei auch beim Einsatz in Bereichen, wo hohe Temperaturen auftreten, eine möglichst lange Standzeit gewährleistet ist.task The present invention is therefore an apparatus and a Provide method of the type mentioned available, with a preferably simple and inexpensive execution a high extraction capacity possible is and also when used in areas where high temperatures occur one as possible long service life guaranteed is.

Die vorgenannte Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Eindüseinrichtung eine Mehrzahl von Düsen aufweist und daß die Düsen über die Länge des Gehäuses verteilt angeordnet sind. Verfahrensgemäß ist dementsprechend vorgesehen, daß das Fluid an einer Mehrzahl von Stellen über die Länge des Gehäuses verteilt eingedüst wird. Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist also die Eindüsung einer Flüssigkeit in die Wirbelhaube bzw. den in der Wirbelhaube ausgebildeten Wirbel über die Länge des Gehäuses. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit der Wirbelströmung im Gehäuse ergibt sich eine starke Durchmischung des eingedüsten Fluids und dadurch auch sehr schnell eine homogene Tropfenverteilung im abgesaugten Gas. Die Variation des Tropfenspektrums, die Neigung der Einspritzung und die Anzahl der Düsen in Kombination der örtlichen Positionierung, worauf nachfolgend im einzelnen noch näher eingegangen wird, ermöglicht eine Vielzahl von Anwendungen der erfindungsgemäßen Ausgestaltung.The The aforementioned object is in a device of the aforementioned Art according to the invention substantially solved by that the injection device a plurality of nozzles and that the Nozzles over the Length of the housing are arranged distributed. Accordingly, according to the method, that this Fluid is injected at a plurality of locations distributed over the length of the housing. The basic idea of the present invention is therefore the injection of a liquid into the vortex hood or the vortex formed in the vortex hood over the Length of the Housing. Due to the high speed of the vortex flow in the housing results in a strong Mixing of the injected Fluids and thus also very quickly a homogeneous droplet distribution in the extracted gas. The variation of the drop spectrum, the slope the injection and the number of nozzles in combination of the local Positioning, which will be discussed in more detail below becomes possible a variety of applications of the embodiment of the invention.

Letztlich wird durch die Erfindung sichergestellt, daß vergleichsweise kleine Vorrichtungen mit sehr großer Absaugleistung und hoher Standdauer zur Verfügung gestellt werden, wobei gleichzeitig einerseits die Anlagen- und Bau- als auch die Betriebskosten verringert sind. Diese verringerten Kosten bei erhöhter Leistung ergeben sich dadurch, daß durch die Eindüsung des Fluids, wobei es sich üblicherweise um Wasser handelt, sehr hohe Temperaturen des Absauggasstromes auf kürzestem Weg drastisch reduziert werden können. Beispielsweise kann bei Entrauchung von Tunneln das sehr heiße Rauchgas unmittelbar abgekühlt werden. Auf diese Weise wird die anschließende Kanalführung inklusive der Entrauchungsventilatoren mit wesentlich geringeren Temperaturen belastet, was sich zunächst einmal in geringen Anlagenkosten niederschlägt. Außerdem wird der Erfassungsvolumenstrom bei vorgegebenen Gebläseleistungen deutlich durch die Reduzierung des Gasvolumens mit Abkühlung erhöht. Es ist festgestellt worden, daß die Absaugleistung bis auf den Faktor 4 bei gleicher Effizienz gegenüber vergleichbaren Anlagen reduziert werden kann. Im Vergleich mit bekannten Lüftern können aufgrund des niedrigeren Leistungsbedarf der Absaugeinrichtung die Betriebskosten erheblich verringert werden.Ultimately is ensured by the invention that comparatively small devices with very big Absaugleistung and high life are provided, wherein at the same time on the one hand the plant and construction as well as the operating costs are reduced. This reduced cost with increased performance arise from the fact that through the injection of the fluid, which is usually water is involved, very high temperatures of the suction gas flow shortest Way can be drastically reduced. For example, in smoke extraction of tunnels the very hot flue gas cooled immediately become. In this way, the subsequent channel guidance is included the smoke extraction fans with much lower temperatures burdened, which is initially once reflected in low system costs. In addition, the acquisition volumetric flow becomes at given blower outputs significantly increased by reducing the gas volume with cooling. It is been found that the Extraction capacity up to a factor of 4 with the same efficiency over comparable ones Facilities can be reduced. Compared with known fans can due the lower power consumption of the suction the operating costs be significantly reduced.

Um Schäden des Gehäuses der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen und Absaugen von Luft und anderen Gasen in jedem Fall ausschließen zu können, ist es notwendig, daß bei sehr heißen Rauchgastemperaturen der in das Gehäuse eintretende Rauchgasvolumenstrom sehr schnell und vollständig abgekühlt wird. Insbesondere gilt es zu vermeiden, daß sich Gasbereiche mit Temperaturen ausbilden, die zu einer bereichsweisen Schädigung des Gehäuses führen können. Aus diesem Grund ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Eindüseinrichtung eine Mehrzahl von Düsen aufweist, wobei die Düsen über die Länge des Gehäuses verteilt angeordnet sind. Dadurch können über die gesamte Länge der Zustromöffnung des Gehäuses Düsen vorgesehen werden, durch die es möglich ist, das Rauchgas unmittelbar beim Eintritt in die Wirbelhaube zu kühlen.Around damage of the housing the device according to the invention for capturing and exhausting air and other gases in any case exclude to be able to it is necessary that at very hot flue gas temperatures in the case entering flue gas volume flow is cooled very quickly and completely. In particular, it should be avoided that gas areas develop with temperatures, which leads to a partial damage to the housing to lead can. For this reason, it is provided according to the invention that the Eindüseinrichtung a plurality of nozzles having, wherein the nozzles over the Length of the housing are arranged distributed. This allows over the entire length of blow hole of the housing Provided nozzles be made possible by that is, the flue gas immediately on entering the vortex hood cool.

Dabei wird die Anzahl der Düsen in Längsrichtung des Gehäuses in Abhängigkeit von den zu erwartenden Maximaltemperaturen und dem Volumenstrom der abzusaugenden Rauchgase und in Abhängigkeit von der eingedüsten Fluidmenge festgelegt. Wesentlich ist, daß es über die gesamte Mantellänge der erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung beim Absaugen der Rauchgase nicht zu einer Schädigung des Materials aufgrund zu hoher Rauchgastemperaturen kommen kann. Dies wird durch die Verteilung der Düsen über die Länge des Gehäuses der erfindungsgemäßen Vorrichtung sichergestellt, wobei das in das Gehäuse eintretende Rauchgas unmittelbar nach dem Einströmen abgekühlt werden kann.there will be the number of nozzles longitudinal of the housing dependent on from the expected maximum temperatures and the volume flow the suctioned flue gases and depending on the injected fluid quantity established. It is essential that it over the entire jacket length the suction device according to the invention in Aspirating the flue gases does not cause damage to the material may come to high flue gas temperatures. This is done by the distribution the nozzles over the Length of the housing the device according to the invention ensured, with the entering into the housing flue gas immediately after the influx chilled can be.

Da Vorrichtungen der gattungsgemäßen Art in der Regel Gehäuse haben können, die mit einer Vielzahl von Strömungssenken eine erhebliche Länge erreichen, ist konstruktiv vorgesehen, daß die Eindüseinrichtung eine Mehrzahl von Düsen aufweist, so daß verfahrensgemäß das Fluid an einer Mehrzahl von Stellen eingedüst wird. Dabei ist vorgesehen, daß über die Länge des Gehäuses verteilt eine Mehrzahl von Düsen angeordnet sind, wobei auch an bestimmten Stellen über den Querschnitt des Gehäuses verteilt mehrere Düsen angeordnet sein können. Je nach Anwendungszweck muß es dabei nicht so sein, daß benachbarte Düsen auf einer gleichen Gehäuselängsachse liegen. Auch eine spiralige oder aber eine Zickzackanordnung ist möglich. Letztlich hängt die Anzahl und die Anordnung der Düsen im Gehäuse davon ab, wo die erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt werden soll. Dabei gilt als Grundsatz, daß umso mehr Düsen bzw. Eindüsstellen erforderlich sind, je höher die Temperatur des Abgasstromes und/oder die Umgebungstemperatur ist.There Devices of the generic type in usually housing can have, those with a variety of flow sinks a considerable length reach, it is structurally provided that the Eindüseinrichtung a plurality of nozzles has, so that according to the method, the fluid is injected at a plurality of sites. It is intended that about the Length of the housing distributes a plurality of nozzles are arranged, and in certain places on the Cross section of the housing distributes several nozzles can be arranged. Depending on Application must be Do not be so that neighboring Nozzles on a same housing longitudinal axis lie. Also a spiral or a zigzag arrangement is possible. Ultimately, it hangs the number and arrangement of the nozzles in the housing from where the device according to the invention should be used. The principle is that all the more Nozzles or Eindüsstellen are required, the higher the temperature of the exhaust stream and / or the ambient temperature is.

Um eine möglichst lange Kontaktdauer in Kombination mit der homogensten Vermischung des Fluids mit dem Abgasstrom zu erzielen, bietet es sich in jedem Falle an, wenigstens eine Düse im mittigen Bereich zwischen zwei benachbarten Absaugöffnungen vorzusehen. Je nach Anwendungsfall kann aber auch die Positionierung der Düsen an anderer Stelle, eventuell sogar an den Stirnseiten des Gehäuses und/oder an der jeweiligen Absaugstelle selbst, von Vorteil sein.Around one possible long contact time in combination with the most homogeneous mixing the fluid with the exhaust gas flow, it offers itself in every Trap, at least one nozzle in the central area between two adjacent suction openings provided. Depending on the application, but also the positioning the nozzles elsewhere, possibly even on the front sides of the housing and / or at the respective extraction point itself, be beneficial.

Eine weitere Möglichkeit, Einfluß auf die Tropfenverteilung zu nehmen, besteht in der Gestaltung des Tropfenstrahls. Längste Verweilzeiten der einzelnen Tropfen im Bereich des Gehäuses sind bei einem stark aufweitenden Sprühkegel zu erwarten. In diesem Zusammenhang sollten die Düsen derart ausgebildet sein, daß sich ein Sprühkegel von wenigstens 30 Grad, vorzugsweise von mehr als 60 Grad ergibt.Another way to influence the droplet distribution is to design the droplet jet. Longest residence times of individual drops in the area of the housing can be expected with a strongly widening spray cone. In this context, the nozzles should be designed such that a spray cone of at least 30 degrees, preferably more than 60 degrees results.

Eine weitere Möglichkeit, die Verteilung der Tropfen und die Eindringtiefe des Tropfenstrahls in den Wirbel zu beeinflussen, besteht in der Orientierung der Eindüsung in Bezug zur Hauptströmungsrichtung an der Düse. So ist es je nach Anwendungsfall möglich, daß in und/oder entgegen oder aber auch quer zur Richtung der Wirbelströmung eingedüst wird. Durch jede dieser drei Möglichkeiten werden die eingesprühten Tropfen in bestimmter Richtung beeinflußt. Konstruktiv ist dementsprechend die Düsenachse der jeweiligen Düse in oder entgegen oder aber quer zur Richtung der Wirbelströmung ausgerichtet.A another possibility the distribution of the drops and the depth of penetration of the droplet jet to influence in the vortex, consists in the orientation of the injection in Reference to the main flow direction at the nozzle. So it is possible, depending on the application, that in and / or contrary or but also injected transversely to the direction of the vortex flow. Through each of these three ways be the sprayed Drops in a certain direction affected. Constructive is accordingly the nozzle axis the respective nozzle aligned in or against or transversely to the direction of the vortex flow.

Da, wie zuvor ausgeführt worden ist, das eingedüste Fluid im wesentlichen dazu dienen soll, das Abgas und/oder das Gehäuse der Vorrichtung zu kühlen, sollte die Eindüsung grundsätzlich derart erfolgen, daß keine Fluidtropfen über die Zuströmöffnung austreten. Dementsprechend sind die Düsen auszurichten.There, as previously stated that has been injected Substantially serve to the exhaust gas and / or the housing of the Cooling device should the injection in principle done so that no Fluid drops over exit the inflow opening. Accordingly, the nozzles are aligned.

Je nach Einsatzzweck und Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bietet es sich an, das Tropfenspektrum des eingedüsten Fluids zu beeinflussen. Soll das Fluid im wesentlichen zur Gaskühlung eingesetzt werden, so daß sich ein guter Wärmeübergang vom Gas auf das Fluid ergibt, sollte das Tropfenspektrum einen überwiegenden Anteil an kleinen bis kleinsten Fluidtropfen aufweisen. Hierzu sind entsprechend kleine Düsenöffnungen und ein entsprechend hoher Vordruck des Fluids erforderlich, so daß sich quasi ein Sprühnebel ergibt. Die sehr feinen Flüssigkeitstropfen mit Durchmesser zwischen wenigen nm bis einigen μm werden aufgrund ihres geringen Gewichtes von der Wirbelströmung mitgerissen und in dem Wirbel bis zur Absaugstelle nahezu vollständig mitgeführt. Die Vielzahl der kleinen Tropfen resultiert in einer sehr großen Fluidoberfläche und bewirkt damit den guten Wärmeübergang des Gases zum Fluid.ever according to the purpose and application of the device according to the invention It makes sense, the drop spectrum of the injected fluid to influence. If the fluid is used essentially for gas cooling be so that a good heat transfer From the gas to the fluid results, the drop spectrum should be a predominant Share of small to smallest fluid drops. These are correspondingly small nozzle openings and a correspondingly high pre-pressure of the fluid required, so that yourself almost a spray results. The very fine drops of liquid with diameters between a few nm to a few microns are due to their low Weight of the vortex flow entrained and almost completely carried in the vortex to Absaugstelle. The Variety of small drops results in a huge fluid surface and thus causes the good heat transfer of the gas to the fluid.

Soll das Fluid überwiegend zur Fliehkraftabscheidung, also zur Bindung von Partikeln aus dem Abgasstrom mit anschließender Abscheidung, und gleichzeitig zur Gehäusekühlung verwendet werden, so sollte das Tropfenspektrum einen überwiegenden Anteil an größeren Fluidtropfen mit einem durchschnittlichen Durchmesser größer 1 μm aufweisen, so daß der Großteil der eingedüsten Flüssigkeit an die Innenseite der Gehäusewand geschleudert, dort gesammelt und abgeführt werden kann. Auf diese Weise wird das Gehäuse gekühlt, wobei größere, nach außen geschleuderte Partikel in der Wirbelströmung von der Flüssigkeit aufgenommen, gebunden und abgeführt werden.Should the fluid predominantly for centrifugal separation, so for the binding of particles from the exhaust stream with following Deposition, and at the same time used for housing cooling, so the drop spectrum should account for a majority of larger fluid drops having an average diameter greater than 1 micron, so that the majority of injected liquid to the inside of the housing wall thrown, collected there and can be removed. In this way becomes the case cooled, being bigger, after Outside spun particles in the vortex flow from the liquid taken up, bound and discharged become.

Durch Kombination der beiden vorgenannten Alternativen kann einerseits ein guter Wärmeübergang des Abgases und andererseits eine Fliehkraftabscheidung größerer Partikel sowie eine Gehäusekühlung erzielt werden. Hierbei wird ein Flüssigkeitsspektrum eingesetzt, das neben einem großen Anteil an kleinen Tropfen auch einem großen Anteil an größeren Tropfen enthält. Dieses Tropfenspektrum kann entweder durch zwei unterschiedliche Düsen erzielt werden, wobei gezielt sehr feine Tropfen einerseits und größere Tropfen andererseits zugegeben werden. Es kann aber auch mit einer einzigen Düse realisiert werden, die ein entsprechendes Tropfenspektrum erzeugt. Letztlich werden die großen Tropfen an die gegenüberliegende Gehäusewand geschleudert, während die kleinen Tropfen der Wirbelströmung folgen. Diese Kombination ermöglicht die Anordnung der Wirbelhaube an äußerst heißen Orten, beispielsweise in der stahlerzeugenden Industrie über Konvertern oder ähnlichem.By Combination of the two aforementioned alternatives can on the one hand a good heat transfer the exhaust gas and on the other hand centrifugal separation of larger particles and a housing cooling achieved become. This is a liquid spectrum used in addition to a large one Share of small drops also a large proportion of larger drops contains. This drop spectrum can be either by two different Nozzles are achieved, being targeted very fine drops on the one hand and larger drops on the other hand. But it can also be done with a single one Realized nozzle which produces a corresponding droplet spectrum. Ultimately be the big ones Drop to the opposite housing wall hurled while follow the small drops of the vortex flow. This combination allows the arrangement of the vortex hood in extremely hot places, for example in the steel producing industry Converters or similar.

Da sich selbst bei Eindüsung des Fluids mit einem Tropfenspektrum mit sehr kleinen Tropfen nicht vermeiden läßt, daß sich jedenfalls ein geringer Teil der Tropfen an der Gehäusewandung abscheidet, bietet es sich an, am Gehäuse wenigstens eine in Längsrichtung des Gehäuses verlaufende Sammel- und Ablaufrinne vorzusehen. Diese Rinne kann einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet sein. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, diese Rinne nachträglich beispielsweise über ein entsprechendes Blech anzusetzen.There yourself at injection of the fluid with a drop spectrum with very small drops not avoid that, anyway a small portion of the drops deposited on the housing wall offers on it, on the case at least one in the longitudinal direction of the housing to provide extending collection and drainage channel. This gutter can be integral with the housing be educated. in principle but it is also possible this gutter later for example about to set a corresponding sheet.

Zur Verbesserung der Dispersion des Fluids beim Eindüsen bietet es sich an, dem Fluid ein Dispersionsgas, jedenfalls unmittelbar vor dem Eindüsen, zuzugeben. Konstruktiv ist hierzu eine Steuer- oder Regeleinrichtung vorgesehen. Diese Steuer- oder Regeleinrichtung steuert aber nicht nur die Zugabe des Dispersionsgases, sondern sie dient auch dazu, das Fluid und/oder das Dispersionsgas bedarfsweise zuzugeben. So ist es also möglich, über die Steuer- oder Regeleinrichtung nur das Fluid, nur das Dispersionsgas oder ein mit Dispersionsgas gemischtes Fluid in das Gehäuse einzudüsen. Die Eindüsung erfolgt dabei bedarfsgesteuert.to To improve the dispersion of the fluid during injection, it is advisable, the Fluid to add a dispersion gas, at least immediately before the injection. Structurally, a control or regulating device is provided for this purpose. This control or regulating device controls not only the addition of the dispersion gas, but also serves to fluid and / or Add the dispersion gas as needed. So it is possible over the Control or regulating device only the fluid, only the dispersion gas or to inject a fluid mixed with dispersion gas into the housing. The injection takes place as needed.

Von besonderem Vorteil ist es in diesem Zusammenhang, daß als Düsen Zweistoffdüsen verwendet werden, über die sowohl das Dispersionsgas als auch das Fluid eingedüst wird. Bei Verwendung von Zweistoffdüsen und durch einen kontinuierlichen Durchfluß des Dispersionsgases kann eine Verschmutzung der Düsenöffnung und damit ein Verschluß der Öffnung auch bei abgeschalteter Einspritzung des Fluids verhindert werden.From It is particularly advantageous in this context that used as nozzles two-fluid nozzles be over which is injected with both the dispersion gas and the fluid. When using two-fluid nozzles and by a continuous flow of the dispersion gas can a contamination of the nozzle opening and so that a shutter of the opening too be prevented with switched off injection of the fluid.

Die Zuführung des Fluids bzw. des Dispersionsgases erfolgt über entsprechende Zuleitungen, die grundsätzlich in das Gehäuse integriert werden können. Das erfindungsgemäße Gehäuse weist, wie dies im Stand der Technik üblich ist, in Längsrichtung eine Mehrzahl von miteinander verbindbaren Gehäuseabschnitten auf. Erfindungsgemäß weisen die einzelnen Gehäuseabschnitte dann Zuleitungsabschnitte auf, die endseitig mit abdichtenden Anschlüssen versehen sind, so daß die einzelnen Zuleitungsabschnitte abgedichtet miteinander verbunden werden können. Es versteht sich natürlich, daß es grundsätzlich auch möglich ist, entsprechende Zuleitungen nachträglich an das Gehäuse anzusetzen.The feed the fluid or the dispersion gas via corresponding supply lines, the in principle in the case can be integrated. The housing according to the invention has, as is common in the art is one in the longitudinal direction Plurality of connectable housing sections. According to the invention the individual housing sections then supply line sections, the end provided with sealing connections are so that the individual supply line sections sealed together can be. It goes without saying that it in principle also possible is to subsequently attach corresponding leads to the housing.

Wie zuvor ausgeführt worden ist, erfolgt die Eindüsung bedarfsgesteuert. Von besonderem Vorteil ist es in diesem Zusammenhang, daß zur Einstellung gewünschter Tropfenverteilungen, Abgastemperaturen und/oder Haubentemperaturen die Menge und/oder Vordruck des Fluids gesteuert oder geregelt wird. Konstruktiv ist hierzu eine entsprechende Steuer- oder Regeleinrichtung vorgesehen, die vorzugsweise mit den Düsen gekoppelt ist, so daß bestimmte Düsendurchmesser einstellbar sind. Des weiteren ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, daß jede Düse oder aber Gruppen von Düsen über die Steuer- und Regeleinrichtung ansteuerbar sind. Auch die Menge an eingedüstem Fluid und/oder Gas ist steuer- bzw. regelbar.As previously executed has been done, the injection takes place on demand. It is particularly advantageous in this connection that to Setting desired Drop distributions, exhaust gas temperatures and / or hood temperatures the amount and / or form of the fluid is controlled or regulated. For this purpose, a corresponding control or regulating device is constructive provided, which is preferably coupled to the nozzles, so that certain nozzle diameter are adjustable. Furthermore, in a preferred embodiment provided that each Nozzle or but groups of nozzles over the Control and regulating device can be controlled. Also the amount eingedüstem Fluid and / or gas can be controlled or regulated.

Zur Messung der relevanten Werte im Zusammenhang mit der Steuerung bzw. Regelung sind entsprechende Sensoren vorgesehen, die zur Extinktions-, Feuchte- und/oder Temperaturmessung dienen.to Measurement of the relevant values in connection with the control or Regulation corresponding sensors are provided, the extinction, Humidity and / or temperature measurement serve.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Dabei zeigtfollowing Be exemplary embodiments of Invention described. It shows

1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen und Absaugen von Luft oder anderen Gasen 1 a schematic view of a device according to the invention for detecting and extracting air or other gases

2 eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 a schematic cross-sectional view of an embodiment of a device according to the invention

3 eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und 3 a cross-sectional view of a second embodiment of a device according to the invention and

4 eine schematische Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 4 a schematic cross-sectional view of a third embodiment of a device according to the invention.

In den Figuren ist eine Vorrichtung 1 zum Erfassen und Absaugen von Luft oder anderen Gasen dargestellt. Die Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das während des Betriebes der Vorrichtung 1 eine sich innerhalb des Gehäuses 2 ausbildende Wirbelströmung zumindest teilweise umschließt. Das Gehäuse 2 weist, wie sich aus den Figuren ergibt, eine langgestreckte Form auf, wobei das Gehäuse 2 zum Erfassen bzw. Absaugen eine in axialer Richtung verlaufende Zuström öffnung 3 aufweist. Das Gehäuse 2 selbst hat eine im wesentlichen zylindrische Form, wobei sich der Querschnitt an einer Seite verengt. Dort ist vorliegend eine Art Blende 4 vorgesehen. Statt dessen kann das Gehäuse auch spiralförmig oder in Art eines Schneckenganges ausgebildet sein. In das Gehäuse 2 münden eine Mehrzahl von Absaugöffnungen 5. Die Absaugöffnungen 5 werden vorliegend durch Senkenrohre 6 gebildet, die in das Gehäuse 2 hineinragen. Die einzelnen Senkenrohre 6 sind über eine Absaugleitung 7 mit einer Absaugeinrichtung 8 verbunden.In the figures is a device 1 for detecting and sucking off air or other gases. The device 1 has a housing 2 on, during the operation of the device 1 one inside the case 2 forming vortex flow at least partially encloses. The housing 2 has, as can be seen from the figures, an elongated shape, wherein the housing 2 for detecting or aspirating a running in the axial direction inflow opening 3 having. The housing 2 itself has a substantially cylindrical shape, wherein the cross-section narrows on one side. There is a kind of aperture here 4 intended. Instead, the housing may also be formed spirally or in the manner of a helix. In the case 2 open a plurality of suction 5 , The suction openings 5 are present by sinker pipes 6 formed in the housing 2 protrude. The individual sink pipes 6 are via a suction line 7 with a suction device 8th connected.

Wesentlich ist nun, daß der Vorrichtung 1 eine Eindüseinrichtung 9 zum Eindüsen eines Fluids in das Gehäuse 2 zugeordnet ist. Bei dem eingedüsten Fluid handelt es sich üblicherweise um Wasser.It is essential that the device 1 an injection device 9 for injecting a fluid into the housing 2 assigned. The injected fluid is usually water.

Bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen ist eine Mehrzahl von Düsen 10 vorgesehen. Aus 1 ergibt sich, daß über die Länge des Gehäuses 2 verteilt eine Mehrzahl von Düsen 10 vorgesehen ist. Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform ist in der dargestellten Querschnittsebene lediglich eine Düse 10 vorgesehen, während bei der in 3 dargestellten Ausführungsform drei Düsen 10 in der Querschnittsebene angeordnet sind. Es versteht sich, daß sogar noch mehr als drei Düsen 10 in der Querschnittsebene vorgesehen sein können. Im übrigen ist es aber nicht grundsätzlich erforderlich, daß in Längsrichtung des Gehäuses 2 nebeneinander angeordnete Düsen 10 auf der gleichen Gehäuselängsachse liegen. Es ist auch möglich, daß die Düsen 10 über die Länge des Gehäuses 2 beispielsweise in einer Zickzack-Anordnung oder aber in einer spiraligen Anordnung angeordnet sind.In all the illustrated embodiments, a plurality of nozzles 10 intended. Out 1 This results in that over the length of the housing 2 distributes a plurality of nozzles 10 is provided. At the in 2 illustrated embodiment is in the cross-sectional plane shown only one nozzle 10 provided while at the in 3 illustrated embodiment, three nozzles 10 are arranged in the cross-sectional plane. It is understood that even more than three nozzles 10 may be provided in the cross-sectional plane. Moreover, it is not necessary in principle, that in the longitudinal direction of the housing 2 juxtaposed nozzles 10 lie on the same housing longitudinal axis. It is also possible that the nozzles 10 over the length of the case 2 for example, arranged in a zigzag arrangement or in a spiral arrangement.

Bei den in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsform ist es jeweils so, daß die Düsen 10 mit ihrer Düsenachse quer zur Richtung der Wirbelströmung ausgerichtet sind. Die Düsen 10 sind also auf das Zentrum 11 des Wirbels gerichtet. Demgegenüber sind in 4 zwei andere Möglichkeiten dargestellt. Die obere der beiden dargestellten Düsen 10 ist mit ihrer Düsenachse in Richtung der Wirbelströmung, die durch die Pfeile 12 angedeutet ist, ausgerichtet, während die untere Düse 10 mit ihrer Düsenachse entgegen der Richtung 12 der Wirbelströmung ausgerichtet ist. In allen dargestellten Ausführungsformen ist es im übrigen so, daß eine Düse 10 mit einer solchen Düsenöffnung gewählt worden ist, daß sich ein stark aufweitender Sprühkegel 13 ergibt. In den dargestellten Ausführungsbeispielen weiten sich die Sprühkegel 13 jeweils um mehr als 60 Grad auf.In the in the 2 and 3 illustrated embodiment, it is in each case so that the nozzles 10 are aligned with their nozzle axis transverse to the direction of the vortex flow. The nozzles 10 So are on the center 11 of the vortex. In contrast, in 4 presented two other ways. The upper of the two illustrated nozzles 10 is with its nozzle axis in the direction of the vortex flow, indicated by the arrows 12 is indicated, aligned, while the lower nozzle 10 with its nozzle axis against the direction 12 the vortex flow is aligned. In all the illustrated embodiments, it is otherwise the case that a nozzle 10 has been chosen with such a nozzle opening, that is a strongly widening spray cone 13 results. In the illustrated embodiments wei The spray cones were 13 in each case by more than 60 degrees.

Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist es so, daß die einzelnen Düsen 10 genau in der Mitte zwischen zwei benachbarten Absaugöffnungen 5 bzw. Senkenrohren 6 angeordnet sind. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die einzelnen Düsen 10 an anderer Stelle am Gehäuse 2 anzuordnen, beispielsweise im Bereich der Stirnseiten 14, 15 des Gehäuses 2 oder aber im Bereich der Senkenrohre 6.At the in 1 illustrated embodiment, it is such that the individual nozzles 10 right in the middle between two adjacent suction holes 5 or sink pipes 6 are arranged. In principle, it is also possible, the individual nozzles 10 elsewhere on the case 2 to arrange, for example in the field of end faces 14 . 15 of the housing 2 or in the area of the sink pipes 6 ,

Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform sind am Gehäuse 2 zwei in Längsrichtung des Gehäuses 2 verlaufende Sammel- und Ablaufrinnen 16, 17 vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Rinnen 16, 17 einstückig mit den Gehäuse 2 ausgebildet. Beide Rinnen 16, 17 haben eine vorgegebene Neigung in Längsrichtung, so daß das aufgesammelte Fluid ablaufen kann. Der Sammel- und Ablaufrinne 16 ist eine Wölbung 18 vorgeordnet, so daß die Wirbelströmung, die im Bereich der Blende 4 an der Innenwandung des Gehäuses 2 entlang strömt, an der Rinne 16 nicht abreißt. Dementsprechend ist auch die Rinne 17 ausgebildet, die gegenüber der benachbarten Innenwandung des Gehäuses 2 vertieft angeordnet ist, und zwar auch mit der äußeren Randkante.At the in 4 illustrated embodiment are on the housing 2 two in the longitudinal direction of the housing 2 running collection and drainage channels 16 . 17 intended. In the illustrated embodiment, the gutters 16 . 17 integral with the housing 2 educated. Both gutters 16 . 17 have a predetermined inclination in the longitudinal direction, so that the collected fluid can drain. The collection and drainage channel 16 is a vault 18 upstream, so that the turbulence, in the region of the aperture 4 on the inner wall of the housing 2 flows along, at the gutter 16 does not break off. Accordingly, the gutter is 17 formed opposite to the adjacent inner wall of the housing 2 is recessed, even with the outer edge.

Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist weiterhin eine Steuer- oder Regeleinrichtung 18 vorgesehen, durch die bedarfsweise Fluid oder aber auch ein Dispersionsgas zugeführt werden kann. Über die Einrichtung 18 ist es also möglich, entweder nur Fluid, nur Dispersionsgas oder aber mit Gas dispergiertes Fluid einzudüsen. Hierzu sind die Düsen 10 bevorzugt als Zweistoffdüsen ausgebildet. Diese Düsen 10 zeichnen sich dadurch aus, daß das Fluid und das Gas getrennt zugeführt und dann in der Düse vermischt werden. Anschließend tritt das mit Gas dispergierte Fluid über eine gemeinsame Düsenöffnung aus.At the in 1 illustrated embodiment is further a control or regulating device 18 provided by the fluid as needed, or even a dispersion gas can be supplied. About the device 18 Thus, it is possible to inject either only fluid, only dispersion gas or else gas dispersed with gas. These are the nozzles 10 preferably designed as two-fluid nozzles. These nozzles 10 are characterized in that the fluid and the gas are supplied separately and then mixed in the nozzle. Subsequently, the gas dispersed with the gas exits via a common nozzle opening.

Zur Steuerung bzw. Regelung ist die Einrichtung 18 mit den Fördereinrichtungen 19 für das Fluid und 20 für das Dispersionsgas gekoppelt. Auf diese Weise läßt sich der Durchfluß und damit die eingedüste Menge an Fluid und/oder Dispersionsgas steuern bzw. regeln.For control or regulation is the device 18 with the conveyors 19 for the fluid and 20 for the dispersion gas coupled. In this way, the flow and thus the injected amount of fluid and / or dispersion gas can be controlled or regulated.

Weiterhin ist die Steuer- oder Regeleinrichtung 18 zur Steuerung oder Regelung der gewünschten Tropfenverteilungen, der Abgastemperaturen und/oder der Gehäusetemperaturen vorgesehen. Dies läßt sich zumindest im wesentlichen durch die Menge und/oder den Vordruck des Fluids und/oder die Öffnungsweite der Düsenöffnungen dann steuern. Als Meßverfahren eignen sich besonders die Extinktionsmessung, die Feuchtemessung oder die Temperaturmessung. Es können auch mehrere Meßverfahren gleichzeitig angewendet werden. Im übrigen versteht es sich, daß zur Durchführung der vorgenannten Messungen entsprechende Sensoren vorgesehen sind, die im einzelnen aber nicht dargestellt sind.Furthermore, the control or regulating device 18 for controlling or regulating the desired droplet distributions, the exhaust gas temperatures and / or the housing temperatures. This can then be controlled at least essentially by the amount and / or the admission pressure of the fluid and / or the opening width of the nozzle openings. Particularly suitable as measuring methods are the extinction measurement, the moisture measurement or the temperature measurement. It is also possible to use several measuring methods simultaneously. Moreover, it is understood that appropriate sensors are provided for carrying out the aforementioned measurements, which are not shown in detail.

Zur Steuerung bzw. Regelung der Tropfenverteilung ist die Steuer- oder Regeleinrichtung 18 im übrigen auch mit den Düsen 10 gekoppelt. Auf diese Weise können auch die Öffnungsquerschnitte der Düsen zur Erzielung bestimmter Sprühkegel verändert werden. Außerdem ist es vorliegend möglich, jede Düse für sich über die Steuer- oder Regeleinrichtung anzusteuern. Es können aber auch eine Mehrzahl von Gruppen von Düsen vorgesehen sein, wobei eine oder mehrere Gruppen von Düsen über die Steuer- oder Regeleinrichtung ansteuerbar sind. Im übrigen ist es aber auch möglich, entsprechende Durchflußregler den einzelnen Düsen oder Gruppen von Düsen zuzuordnen, um auf diese Weise bedarfsweise an jeder Stelle den jeweils erforderlichen Mengendurchfluß sicherzustellen.For controlling the droplet distribution is the control or regulating device 18 by the way, also with the nozzles 10 coupled. In this way, the opening cross-sections of the nozzle to achieve certain spray cone can be changed. In addition, it is possible in the present case to control each nozzle for itself via the control or regulating device. However, a plurality of groups of nozzles may also be provided, wherein one or more groups of nozzles are controllable via the control or regulating device. Moreover, it is also possible to assign corresponding flow control the individual nozzles or groups of nozzles to ensure in this way, if necessary, at any point the respective required mass flow.

Im übrigen versteht es sich, daß die Eindüseinrichtung 9 neben den Fördereinrichtungen 19, 20 für das Fluid bzw. das Dispersionsgas entsprechende Zuleitungen 21, 22 aufweist, über die das Fluid bzw. das Gas den Düsen 10 zugeführt wird. Die Zuleitungen 21, 22 können in das Gehäuse 2 integriert oder aber auch nachträglich angebaut sein.Moreover, it is understood that the Eindüseinrichtung 9 next to the conveyors 19 . 20 for the fluid or the dispersion gas corresponding supply lines 21 . 22 via which the fluid or the gas to the nozzles 10 is supplied. The supply lines 21 . 22 can in the case 2 integrated or later grown.

Da Vorrichtungen 1 der in Rede stehenden Art Gehäuse mit einer zum Teil erheblichen Länge aufweisen, setzen sich die Gehäuse aus einer Mehrzahl von aneinander zu reihenden Gehäuseabschnitten zusammen. Bei Integration der Zuleitungen) sind die einzelnen Gehäuseabschnitte dann mit Zuleitungsabschnitten versehen, die endseitig abdichtende Anschlüsse aufweisen, so daß bei Zusammensetzen der Gehäuseabschnitte die Zuleitungsabschnitte ebenfalls miteinander verbunden werden und anschließend dicht sind.Because devices 1 have the type in question housing with a sometimes considerable length, the housing set of a plurality of juxtaposed housing sections together. When integrating the leads), the individual housing sections are then provided with lead portions having sealing ends at the ends, so that when assembling the housing sections, the lead portions are also connected to each other and then are sealed.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erfassen und Absaugen mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung 1 läuft derart ab, daß über die Absaugeinrichtung 8 im Bereich der Absaugöffnungen 5 der Senkenrohre 6 ein Unterdruck erzeugt wird. Zwischen benachbarten Absaugöffnungen 5 bildet sich dabei jeweils ein Wirbel mit hoher Umfangsgeschwindigkeit aus. Diese hohe Geschwindigkeit führt zu einem hohen dynamischen Druck und einem entsprechend geringen statischen Druck im Bereich der Zuströmöffnung 3. Auf diese Weise wird das abzusaugende Gas, was in den 2 bis 4 mit Pfeilen 23 bezeichnet ist, über die Zuströmöffnung 3 angesaugt.The inventive method for detecting and aspirating with the device described above 1 runs off in such a way that over the suction device 8th in the area of the suction openings 5 the sink pipes 6 a negative pressure is generated. Between adjacent suction openings 5 In each case, a vortex with high peripheral speed is formed. This high speed leads to a high dynamic pressure and a correspondingly low static pressure in the region of the inflow opening 3 , In this way, the gas to be sucked, resulting in the 2 to 4 with arrows 23 is designated, via the inflow opening 3 sucked.

Verfahrensgemäß liegt der erfindungsgemäße Grundgedanke darin, ein Fluid in das Gehäuse einzudüsen, und zwar in den Wirbel und/oder an die Innenwandung des Gehäuses. Aufgrund der Drallströmung innerhalb des Gehäuses kann dann eine sehr homogene Tropfenverteilung im abgesaugten Gas erreicht werden. Durch die Variation des Tropfenspektrums, die Neigung der Einspritzung und die Anzahl der Düsen in Kombination mit der örtlichen Positionierung, wie dies zuvor beschrieben worden ist, ergibt sich eine Vielzahl von Anwendungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Im übrigen sollte durch geeignete Positionierung bzw. Ausrichtung der einzelnen Düsen sichergestellt werden, daß keine Fluidtropfen nach außen gelangen. Außerdem ist die örtliche Positionierung der einzelnen Düsen insofern entscheidend, da unterschiedliche Turbulenzgrade und Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb des Gehäuses direkt Einfluß auf die Vermischung und den Wärme- und Stofftransport nehmen.According to the invention, the basic idea is to introduce a fluid into the housing to inject, in the vortex and / or on the inner wall of the housing. Due to the swirl flow within the housing, a very homogeneous distribution of droplets in the extracted gas can then be achieved. The variation of the droplet spectrum, the inclination of the injection and the number of nozzles in combination with the local positioning, as described above, result in a multiplicity of applications of the device according to the invention 1 , Moreover, it should be ensured by suitable positioning or alignment of the individual nozzles that no fluid drops reach the outside. In addition, the local positioning of the individual nozzles is decisive in so far as different degrees of turbulence and flow rates within the housing directly influence the mixing and the heat and mass transfer.

Wie zuvor ausgeführt worden ist, kann die Anordnung der einzelnen Düsen 10 innerhalb des Gehäuses 2 unterschiedlich sein. Die Orientierung der Eindüsung in Bezug auf die Hauptströmungsrichtung an der Düse 10 nimmt erheblichen Einfluß auf die Verteilung der Tropfen und die Eindringtiefe des Tropfenstrahls bzw. des Sprühkegels in den Wirbel. Eine weitere Möglichkeit, Einfluß auf die Tropfenverteilung zu nehmen, besteht in der Gestaltung des Tropfenstrahls. Längste Verweilzeiten der einzelnen Tropfen im Bereich des Gehäuses sind bei einem stark aufweitenden Sprühkegel zu erwarten. Zusätzlich ist die Positionierung längs der Gehäuseachse von großem Einfluß. Die längste Kontaktzeit in Kombination mit der homogensten Vermischung ergibt sich bei Positionierung der Düsen auf der Symmetrieachse exakt zwischen zwei Absaugstellen.As stated previously, the arrangement of the individual nozzles 10 inside the case 2 be different. The orientation of the injection with respect to the main flow direction at the nozzle 10 takes considerable influence on the distribution of the droplets and the penetration depth of the droplet jet or of the spray cone into the vortex. Another way to influence the droplet distribution is to design the droplet jet. Longest residence times of the individual drops in the area of the housing are to be expected with a strongly widening spray cone. In addition, the positioning along the housing axis is of great influence. The longest contact time in combination with the most homogeneous mixing results in positioning the nozzles on the symmetry axis exactly between two extraction points.

Soll die Eindüsung des Fluids vor allem zum Zweck der Gaskühlung erfolgen, sollten Flüssigkeitstropfen möglichst kleiner Durchmesser angestrebt werden. Ein derartiger Sprühnebel wird durch eine entsprechend kleine Düsenöffnung und einen hohen Vordruck des Fluids erreicht. Das Tropfenspektrum, d. h. Größe und Gewicht der kleinen Flüssigkeitstropfen sollte derart sein, daß zumindest der überwiegende Teil der Flüssigkeitstropfen von der Drallströmung erfaßt und im Wirbel mitgeführt wird. Aus der Vielzahl der kleinen Tropfen resultiert eine sehr große Fluidoberfläche. Dies bewirkt einen sehr guten Wärmeübergang vom Gas auf das Fluid. Auf diese Weise können sehr hohe Temperaturen des Abgasstromes sehr schnell in erheblichem Maße reduziert werden, so daß die anschließende Kanalführung inklusive der Entrauchungsventilatoren als Absaugeinrichtung mit wesentlich geringeren Temperaturen belastet wird.Should the injection of the fluid, especially for the purpose of gas cooling, should be liquid droplets preferably small diameter are desired. Such a spray is through a correspondingly small nozzle opening and reached a high pre-pressure of the fluid. The drop spectrum, d. H. height and weight the small liquid drop should be such that at least the predominant Part of the liquid drops detected by the swirl flow and in Carried whirling becomes. Out of the variety of small drops results a very size Fluid surface. This causes a very good heat transfer from the gas to the fluid. In this way, very high temperatures the exhaust stream are reduced to a considerable extent very quickly, so that the subsequent channel management included the smoke extraction fans as a suction with essential lower temperatures is charged.

Soll das Fluid dagegen überwiegend zur Kühlung des Gehäuses sowie zur Staubbindung mit anschließender Abscheidung verwendet werden, sollte das Tropfenspektrum vornehmlich aus großen Tropfen bestehen, so daß zumindest der überwiegende Teil der eingedüsten Flüssigkeit an die Innenwandung des Gehäuses geschleudert, dort gesammelt und schließlich abgeführt wird. In diesem Zusammenhang wäre es grundsätzlich auch möglich, das Fluid über die Düsen austreten und bedingt durch die Schwerkraft an der Gehäusewand unter Bildung eines Films herablaufen zu lassen. Auch diese Betriebsweise ermöglicht es, neben der Kühlung des Gehäuses einen Anteil der im Absaugvolumenstrom enthaltenen Partikel zu binden und diese anschließend abzuführen.Should the fluid predominantly for cooling of the housing and used for dust binding with subsequent deposition should, the drop spectrum mainly from large drops exist, so that at least the predominant Part of the injected liquid to the inner wall of the housing hurled, collected there and finally discharged. In this context would it be in principle also possible that Fluid over the nozzles emerge and due to gravity on the housing wall to run down to form a movie. Also this mode of operation allows it, in addition to the cooling of the housing to bind a proportion of the particles contained in the suction volume flow and this afterwards dissipate.

Soll sowohl eine Abgaskühlung als auch eine Fliehkraftabscheidung mit Gehäusekühlung vorgenommen werden, sollte eine Kombination der beiden vorgenannten Methoden angewendet werden. Anwendungen dieser Art ermöglichen den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung an Stellen mit sehr hohen Temperaturen, wie beispielsweise bei der stahlerzeugenden Industrie über Konvertern oder ähnlichem.Should both an exhaust gas cooling as well as a centrifugal separation with housing cooling should be made a combination of the two aforementioned methods are used. Enable applications of this kind the use of the device according to the invention in places with very high temperatures, such as steelmaking Industry over Converters or similar.

Zur verbesserten Dispersion der Tropfen können Zweistoffdüsen der vorgenannten Art eingesetzt werden. Hierbei wird dann dem Fluid ein Dispersionsgas zugegeben. Im übrigen ermöglicht es die Verwendung von Zweistoffdüsen, durch einen kontinuierlichen Durchfluß des Dispersionsgases die Düsenöffnungen vor Verschmutzung und damit Verschluß während abgeschalteter Einspritzung des Fluides zu schützen.to improved dispersion of the drops can be two-fluid nozzles of the aforementioned type can be used. This is then the fluid added a dispersion gas. Moreover, it allows the use of Two-fluid nozzles, by a continuous flow of the dispersion gas the orifices from contamination and thus closure during shutdown injection to protect the fluid.

Bevorzugte Anwendungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen im Einsatz von Tunneln und bei der Industrielüftung. Im Tunnel entstehen bei einem Brand sehr hohe Temperaturen. Diese hohe Rauchgastemperaturen erfordern üblicherweise teure Materialien der Gehäuse und Entrauchungsventilatoren. Zusätzlich erfordert die niedrigere Gasdichte höhere Gehäusequerschnitte. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Technik kann aufgrund der Kombination von Gaskühlung und Bauteilkühlung unmittelbar am Brandgeschehen abgesaugt werden. Die verwendeten Materialien der Vorrichtung können günstiger, da nicht so hitzebeständig ausgeführt, realisiert werden. Die Absaugleistung kann maximal bis auf den Faktor 4 bei gleicher Effizienz reduziert werden. Dies hat neben der Betriebssicherheit, dem verbesserten Personenschutz auch deutlich geringere Investitionskosten zur Folge. Da keine Feuerfestauskleidung erforderlich ist, kann die Vorrichtung ohne weiteres auch zur Belüftung verwandt werden. Die Absaugung in unmittelbarer Nähe des Brandherdes vermeidet Personenschäden, reduziert Brandschäden im Tunnel und ermöglicht der Feuerwehr den unmittelbaren Zugang zum Brandherd.preferred Applications of the device according to the invention exist in the use of tunnels and in industrial ventilation. in the Tunnels generate very high temperatures in a fire. These high flue gas temperatures usually require expensive materials of housing and smoke extraction fans. In addition, the lower one requires Gas-tight higher Housing sections. When using the technique of the invention Can be due to the combination of gas cooling and component cooling immediately Be sucked in the fire. The materials used the device can be cheaper, because not so heat resistant executed will be realized. The suction power can be up to the factor 4 can be reduced with the same efficiency. This has in addition to the operational safety, the improved personal protection also significantly lower investment costs result. Since no refractory lining is required, can the device readily be used for ventilation. The suction close the source of fire avoids personal injury, reduces fire damage in the tunnel and allows the fire department immediate access to the fire.

Bei Erfassung sehr heißer Thermikemissionen beispielsweise an Konvertern der stahlerzeugenden Industrie werden im Stand der Technik sowohl die Erfassungselemente als auch nachfolgende Abluftkanäle aktiv durch kühlmitteldurchfloßende Rohrwände gekühlt. Damit wird die Temperatur des Abluftstroms reduziert und die abluftführenden Elemente vor Überhitzung geschützt. Derartige Kühlsysteme sind sowohl vom Platzbedarf, der Kühlmittelkreisläufe und vom konstruktiven Standpunkt her sehr kostenintensiv. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht bei deutlich niedrigeren Investitionskosten auf kleinstem Raum bei sicherer Betriebsweise den gleichen Nutzen. Die Betriebskosten fallen aufgrund des niedrigen Leistungsbedarf der Lüfter im Vergleich zur herkömmlichen Technik deutlich günstiger aus. Darüberhinaus ist die erfindungsgemäße Vorrichtung aufgrund ihrer einfachen Ausgestaltung auch wenig anfällig und ist als äußerst robust einzustufen. Die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist sehr hoch und läßt sich gut überwachen.When detecting very hot thermal emissions, for example, on converters of steel In the industry, both the detection elements and subsequent exhaust air ducts are actively cooled in the state of the art by means of tube flow-through pipe walls. This reduces the temperature of the exhaust air flow and protects the exhaust air-conducting elements against overheating. Such cooling systems are very costly both in terms of space, the coolant circuits and the design point of view. The inventive design allows for significantly lower investment costs in the smallest space with safe operation, the same benefits. The operating costs are much cheaper due to the low power requirement of the fans compared to the conventional technology. Moreover, the device according to the invention is also less susceptible due to its simple design and is classified as extremely robust. The reliability of the device according to the invention is very high and can be monitored well.

Claims

Contraption ( 1 ) for detecting and exhausting air or other gases, with a during operation at least partially enclosing a vortex flow and the vortex flow leading housing ( 2 ), the housing ( 2 ) at least one in the axial direction of the housing ( 2 ) extending inflow opening ( 3 ) and a plurality of opening into the housing suction openings ( 5 ) provided with a suction device ( 8th ) and with an injection device ( 9 ) for injecting a fluid into the housing ( 2 ), characterized in that the injection device ( 9 ) a plurality of nozzles ( 10 ) and that the nozzles ( 10 ) over the length of the housing ( 2 ) are arranged distributed.

Apparatus according to claim 1, characterized in that over the cross section of the housing ( 2 ) distributes a plurality of nozzles ( 10 ) are arranged.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that in the longitudinal direction of the housing ( 2 ) juxtaposed nozzles ( 10 ) lie on different housing longitudinal axes.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one nozzle ( 10 ) in the central region between two adjacent suction openings ( 5 ) is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of the end faces ( 14 . 15 ) of the housing ( 2 ) and / or the suction openings ( 5 ) at least one nozzle ( 10 ) is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzles ( 10 ) are formed such that a spray cone ( 13 ) of at least 30 degrees, preferably more than 60 degrees.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that nozzle axis in the direction of the vortex flow is aligned.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that nozzle axis is aligned against the direction of the vortex flow.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that nozzle axis oriented transversely to the direction of the vortex flow is.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the housing ( 2 ) at least one in the longitudinal direction of the housing ( 2 ) running collecting and gutter ( 16 . 17 ) is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a control or regulating device ( 18 ) is provided for on-demand supply of the fluid and / or a dispersion gas for the fluid.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that as nozzles ( 10 ) Two-fluid nozzles are provided for supplying the dispersion gas to the fluid.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the injection device ( 9 ) at least one supply line ( 21 . 22 ) for the fluid and / or the dispersion gas, and there, preferably the supply line ( 21 . 22 ) is integrated in the housing.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 2 ) has in the longitudinal direction a plurality of housing sections with supply line sections and the end of the supply line sections sealing connections are provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a control or regulating device ( 18 ) is provided for controlling or regulating desired droplet distributions, exhaust gas temperatures and / or housing temperatures.

Apparatus according to claim 15, characterized ge indicates that the control device (s) ( 18 ) with the nozzles ( 10 ) is coupled.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that each nozzle ( 10 ) or groups of nozzles ( 10 ) via the control device ( 18 ) are controllable.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Mass flow of the Fluid and / or the dispersion gas is adjustable.

Device according to one of claims 15 or 16, characterized in that the control device ( 18 ) is coupled with sensors for extinction measurement, humidity measurement and / or temperature measurement.

Method for detecting and extracting air or other gases by means of a device comprising a housing, being inside the case while the operation of a swirl flow between adjacent suction points is formed, so that over at least sucked in the axial direction of the housing extending inflow opening is, and where in the case injected a fluid is characterized in that the fluid at a plurality from places over the length of the housing injected injected becomes.

Method according to claim 20, characterized in that that this Fluid is injected at a plurality of locations distributed over the cross section of the housing.

Method according to one of claims 20 or 21, characterized that in the injected central area between two adjacent suction points.

Method according to one of the preceding method claims, characterized characterized in that Area of the faces and the suction is injected.

Method according to one of the preceding method claims, characterized characterized in that Injection over one strongly expanding spray cone is made.

Method according to one of the preceding method claims, characterized characterized in that Direction of the vortex flow injected becomes.

Method according to one of the preceding method claims, characterized characterized in that counter the direction of the vortex flow injected becomes.

Method according to one of the preceding method claims, characterized characterized in that transversely to the direction of the vortex flow is injected.

Method according to one of the preceding method claims, characterized characterized in that injection such happens that in essentially no fluid drops over exit the inflow opening.

Method according to one of the preceding method claims, characterized characterized in that Drop spectrum of the injected Fluids a predominant Share of small fluid droplets, so that the majority of the small fluid droplets with the vortex flow carried becomes.

Method according to one of the preceding method claims, characterized characterized in that Drop spectrum a predominant Proportion of larger fluid drops has, so that the Much of the larger fluid drops when injecting against the housing inner wall is thrown.

Method according to one of the preceding method claims, characterized characterized in that against the housing inner wall spun fluid collected in a drain and collection trough and dissipated becomes.

Method according to one of the preceding method claims, characterized characterized in that Fluid is added to a dispersion gas.

Method according to one of the preceding method claims, characterized characterized in that Fluid and the dispersion gas are zugebbar separately.

Method according to one of the preceding method claims, characterized characterized in that desired droplet distributions, Exhaust gas temperatures and / or housing temperatures are adjustable.

A method according to claim 34, characterized that the Extinction measurement, the humidity measurement and / or the temperature measurement applied becomes.