DE10148901A1 - Strömungsgleichrichter-Modul und Stömungsgleichrichter - Google Patents

Strömungsgleichrichter-Modul und Stömungsgleichrichter

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Strömungsgleichrichter-Modul, das in ein von einem flüssigen oder gasförmigen Medium durchströmbares Rohr einsetzbar ist, mit zumindest einem in Längsrichtung sich erstreckenden Trägerelement (16) und zumindest eine durch das Trägerelement gestützten Ablenkplatte (24), wobei die Ablenkplatte (124) schräg zur Längsrichtung des Trägerelements (16) angeordnet ist und eine erste stromaufwärts liegende Kante quer zur Längsrichtung (Querkante) aufweist. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Ablenkplatte (124; 224') und/oder deren stromabwärts liegende Querkante (28) profiliert ausgebildet ist (Fig. 2a).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Strömungsgleichrichter- Modul, das in ein von einem flüssigen oder gasförmigen Medium durchströmbares Rohr einsetzbar ist, mit zumindest einem in Längsrichtung sich erstreckenden Trägerelement und zumindest einer durch das Trägerelement gestützten Ablenkplatte, wobei die Ablenkplatte schräg zur Längsrichtung des Trägerelements angeordnet ist und eine erste stromaufwärts liegende und eine zweite stromabwärts liegende Kante quer zur Längsrichtung (Querkante) aufweist. Die Erfindung betrifft auch einen Strömungsgleichrichter mit einem runden oder rechteckigen Rohr, das von einem flüssigen oder gasförmigen Medium durchströmbar ist.
  • Ein Strömungsgleichrichter-Modul der vorgenannten Art ist aus der Druckschrift DE 197 55 905 C1 bekannt. Obgleich sich das dort beschriebene Strömungsgleichrichter-Modul in der Praxis bewährt hat, besteht demnach der Wunsch, die Wirkung des Strömungsgleichrichters noch weiter zu verbessern.
  • Aus der Druckschrift WO 90/00929 ist eine Vorrichtung zum Vermischen einer Flüssigkeit bekannt, die ein Rohr durchströmt. Neben der Vermischung wird zusätzlich eine Gleichrichtung des Flüssigkeitsstroms erzielt. Die Vorrichtung umfaßt ein rohrförmiges Trägerelement an dessen einem Längsende Ablenkplatten beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Ablenkplatten erstrecken sich schräg zur Mittelachse des Trägerelements nach innen, zur Mittelachse hin. Die schräg verlaufenden Ablenkplatten sorgen für eine Verwirbelung der Flüssigkeit und damit für eine Vermischung und eine Vergleichmäßigung der Strömung.
  • Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Vorrichtung bei rechteckigen Rohrquerschnitten unbefriedigende Vermischungsergebnisse liefert.
  • Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Strömungsgleichrichter-Modul bzw. einen Strömungsgleichrichter der vorgenannten Art so weiterzubilden, daß die Vermischung und Vergleichmäßigung der Strömung in einem Rohr, unabhängig ob das Rohr einen rechteckförmigen oder kreisförmigen Querschnitt besitzt, verbessert wird.
  • Diese Aufgabe wird von dem eingangs genannten Strömungsgleichrichter-Modul dadurch gelöst, daß die Oberfläche der Ablenkplatten und/oder deren stromabwärts liegende Querkante profiliert ausgebildet ist.
  • Die Erfinder haben überraschend festgestellt, daß sich das Vermischungsergebnis deutlich verbessern läßt, wenn die bisherigen geradflächigen Ablenkplatten profiliert ausgebildet werden. Diese Profilierung führt nachweislich zu einer besseren Vergleichmäßigung der Strömung innerhalb eines Rohrs, was sich u. a. durch die geringeren Druckverluste an den Ablenkplatten erklären läßt.
  • Unter "Profilierung" ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung gemeint, daß die Fläche bzw. die Kante nicht eben bzw. geradlinig verläuft.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Oberfläche der Ablenkplatten ein wellenförmiges Profil auf, wobei die Wellenberge und Wellentäler quer zur Längsrichtung verlaufen.
  • D. h. mit anderen Worten, daß sich die Wellentäler bzw. Wellenberge quer zur Strömungsrichtung erstrecken, wenn das Strömungsgleichrichter-Modul in einem von einem Medium durchströmten Rohr eingesetzt ist.
  • Diese Maßnahme hat sich hinsichtlich der Vergleichmäßigung der Strömung als besonders vorteilhaft herausgestellt. Insbesondere dann, wenn die stromaufwärts liegende Querkante flach an der Rohrinnenwand anliegt und die stromabwärts liegende Querkante zur Rohrinnenwand hin gekrümmt ist, läßt sich eine gute Durchmischung und damit Vergleichmäßigung der Strömung erreichen. In den Wellentälern der Ablenkplatte bilden sich Kleinstwirbel, auf denen die Hauptströmung wie auf Kugellagern folgt und sich im gesamten in Richtung Rohrinnenwand hin ablöst. Durch diesen Gleiteffekt wird der Druckverlust der Ablenkplatte verringert. Dadurch, daß die Gesamtströmung um die Kante herum zur Rohrinnenwand fließt, hat diese Strömung eine sehr hohe Energie, die die entstehenden Wirbel mitzieht. Insgesamt wird die Strömung durch ein wellenförmiges Einschnüren und Abblähen des freien Strömungsweges zu einer wellenförmigen Geschwindigkeitserhöhung und Geschwindigkeitsverlangsamung gezwungen. Diese wellenförmigen Geschwindigkeitsänderungen führen zu einer starken Vergleichmäßigung der Strömung, wobei diese Vergleichmäßigung durch den Wechsel der statischen Drücke im Medium, die wiederum von der Mediengeschwindigkeit abhängen, verstärkt wird.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Oberfläche der Ablenkplatte ein zickzackförmiges Profil auf, wobei die Profiltäler und die Profilberge quer zur Längsrichtung verlaufen.
  • D. h. mit anderen Worten, daß die Ablenkplatte aus ebenen Plattenabschnitten aufgebaut ist, die sich zickzackförmig aneinanderreihen, wobei die Längsachse der länglichen Plattenabschnitte quer zur Strömungsrichtung verlaufen, wenn das Strömungsgleichrichter-Modul in einem durchströmten Rohr eingesetzt ist.
  • Diese Ausgestaltung hat sich unter herstellungstechnischen Aspekten als vorteilhaft herausgestellt. Insbesondere sind die Herstellungskosten geringer als bei der wellenförmigen Profilierung, wobei dies in besonderem Maße für Ablenkplatten größerer Abmessungen gilt. Ansonsten werden die gleichen Vorteile erreicht wie bei der wellenförmigen Profilierung.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung weist die stromabwärts liegende Querkante der Ablenkplatte einen Einschnitt auf, der in einem mittleren Abschnitt der Querkante liegt, so daß die Erstreckung der Ablenkplatte in Längsrichtung in dem mittleren Abschnitt geringer ist als in äußeren Abschnitten.
  • D. h. mit anderen Worten, daß die Ablenkplatte in gewissem Maße U-förmig ausgebildet ist, wobei die Basis des "U's" vom mittleren Abschnitt der Ablenkplatte gebildet ist.
  • Diese Ausgestaltung der Ablenkplatte und insbesondere der stromabwärts liegenden Querkante bringt besonders große Vorteile, wenn das Strömungsgleichrichter-Modul in einem Rohr eingesetzt ist, das einen rechteckigen Querschnitt besitzt.
  • Besonders bevorzugt sind die beiden äußeren Abschnitte der Ablenkplatte, d. h. mit anderen Worten die beiden Schenkel des "U's" trapezförmig ausgebildet. Weiter bevorzugt ist an der Querkante zumindest in einem der beiden äußeren Abschnitte ein abgekanteter Bereich vorgesehen.
  • Die vorgenannten Maßnahmen bringen eine weitere Verbesserung der Vergleichmäßigung der Strömung.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch von einem Strömungsgleichrichter der eingangs genannten Art gelöst, bei dem in zumindest einem Längsabschnitt des Rohrs ein erfindungsgemäßes Strömungsgleichrichter-Modul angeordnet ist, derart, daß das Trägerelement parallel zur Längsachse des Rohrs liegt. Besonders bevorzugt ist ein Strömungsgleichrichter, der ein erfindungsgemäßes Strömungsgleichrichter-Modul aufweist, bei dem zwei einander gegenüber liegende Ablenkplatten mit Einschnitten und zwei einander gegenüber liegende Ablenkplatten ohne Einschnitte vorgesehen sind, wobei die Ablenkplatten so angeordnet sind, daß im Querschnitt ein O-förmiger Lichtraum gebildet wird.
  • Diese Ausgestaltung des Strömungsgleichrichters hat sich für Rohre mit rechteckigem Querschnitt als besonders vorteilhaft herausgestellt. Gerade die durch die Einschnitte hervorgerufene Verbreiterung des durchströmten Raums verbessert die Vergleichmäßigung der Strömung deutlich.
  • Unter "Lichtraum" ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein fiktiver Querschnitt durch das durchströmte Rohr gemeint, der durch die insgesamt vier Ablenkplatten in einem Längsabschnitt des Rohrs definiert ist.
  • Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
  • Fig. 1 einen Längsschnitt und einen Querschnitt eines Strömungsgleichrichter-Moduls aus dem Stand der Technik;
  • Fig. 2a einen schematischen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Strömungsgleichrichter-Moduls;
  • Fig. 2b eine schematische perspektivische Ansicht einer Ablenkplatte, die in dem Strömungsgleichrichter-Modul gemäß Fig. 2a eingesetzt wird;
  • Fig. 3a einen schematischen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Strömungsgleichrichter-Modul;
  • Fig. 3b eine schematische perspektivische Darstellung einer Ablenkplatte, die in dem Strömungsgleichrichter- Modul gemäß Fig. 3a eingesetzt wird;
  • Fig. 4a einen schematischen Querschnitt eines Strömungsgleichrichter-Moduls, das in einem rechteckigen Kanal eingesetzt ist;
  • Fig. 4b eine schematische Darstellung einer Ablenkplatte, die im Strömungsgleichrichter-Modul gemäß Fig. 4a eingesetzt wird;
  • Fig. 4c eine schematische Darstellung einer modifizierten Ablenkplatte, und
  • Fig. 4d eine schematische Darstellung eines Details der in Fig. 4c gezeigten Ablenkplatte.
  • In Fig. 1 ist ein aus dem Stand der Technik bekanntes Strömungsgleichrichter-Modul dargestellt und insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Die nachfolgende Beschreibung dieses bekannten Strömungsgleichrichter-Moduls soll zum leichteren und schnelleren Verständnis der danach beschriebenen erfindungsgemäßen Strömungsgleichrichter-Module dienen. Ein Grund der Beschreibung dieses bekannten Strömungsgleichrichter-Moduls besteht darin, daß der Aufbau der erfindungsgemäßen Strömungsgleichrichter-Module identisch erfolgt.
  • Das bekannte Strömungsgleichrichter-Modul 10 umfaßt eine rohrförmige Hülse 12, an deren Innenwand 14 mehrere längliche Trägerelemente 16 angebracht sind. Die Querschnittsdarstellung läßt erkennen, daß im vorliegenden Fall insgesamt acht Trägerelemente 16 vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung der Hülse in gleichmäßigen Abständen zueinander liegen. Selbstverständlich läßt sich die Anzahl der verwendeten Trägerelemente 16 je nach Anwendungsfall variieren. Des weiteren läßt sich statt einer im vorliegenden Fall verwendeten Kreisform der Hülse 12 bspw. auch eine im Querschnitt rechteckförmige oder quadratische Hülse einsetzen.
  • Jedes der identisch zueinander ausgebildeten Trägerelemente 16 weist eine Plattenform auf und gliedert sich in zwei Längsabschnitte 18a und 18b. Der Längsabschnitt 18b hat die Form eines Streifens, während der auch als Leitflügel 19 bezeichnete Längsabschnitt 18a eine Trapezform besitzt mit einer bezüglich der Mittelachse M der Hülse 12 schräg verlaufenden Längsendkante 20. Die Länge des Trägerelements 16 an seiner der Innenwand 14 zugewandten Seite ist somit größer als die Länge der gegenüber liegenden Seite des Trägerelements 16. Wie sich aus der Querschnittsansicht ergibt, erstrecken sich die Trägerelemente 16 von der Innenwand 14 in radialer Richtung nach innen zum Mittelpunkt der Hülse 12. Dabei ist die radiale Länge (Breite) des Leitflügels 19 größer als die Breite des Längsabschnitts 18b. Die Querschnittsansicht läßt des weiteren erkennen, daß die Trägerelemente 16 in einer gedachten Ebene verlaufen, in der auch die Mittelachse M der Hülse 12 liegt. Des weiteren liegen die Leitflügel 19 auf einer mit einem Pfeil S bezeichneten Strömung zugewandten Seite 22, d. h. stromaufwärts der Hülse 12.
  • An den Trägerelementen 16 sind im Längsabschnitt 18b ebene plattenförmige Ablenkflügel 24 angebracht. Im vorliegenden Fall sind an jedem Trägerelement 16 insgesamt drei in Längsrichtung zueinander beabstandete Ablenkflügel 24 vorgesehen, wobei diese Anzahl selbstverständlich je nach Anwendungsfall variabel ist. Die Flügel erstrecken sich schräg zur Mittelachse M, wobei die der Innenwand 14 zugewandte äußere Seite 26 dem Leitflügel 19 zugewandt ist, d. h. daß diese Seite 26 bezüglich der gegenüber liegenden inneren Seite 28 des Ablenkflügels 24 stromaufwärts liegt. Die innere Seite 28 jedes Ablenkflügels 24 ragt gegenüber einer radial innen liegenden Kante 30 des Trägerelements 16 hervor, wobei der Abstand der inneren Seite 28 zur Mittelachse M größer ist als der Abstand der innen liegenden Kante des Leitflügels 19 zur Mittelachse M.
  • Die Ablenkflügel 24 weisen, wie in Fig. 1 zu erkennen ist, im wesentlichen eine Trapezform auf, wobei die breitere der Innenwand 14 zugewandte Seite 26 an die Form der Hülse 12 angepaßt ist. Im vorliegenden Fall ist die äußere Seite 26 bogenförmig ausgebildet. Die äußere Seite 26 sowie die innere Seite 28 der Ablenkflügel 24 sind jeweils abgeschrägt ausgebildet. Dabei wird die Abschrägung der äußeren Seite so gewählt, daß diese Kante möglichst gut an der Innenwand 14 anliegt. Die Abschrägung der inneren Seite 28 dient als Abrißkante.
  • Zur Erläuterung der Funktionsweise dieses Strömungsgleichrichter-Moduls 10 wird auf die entsprechende Ausführung in der Druckschrift DE 197 55 905 C1 verwiesen, deren Offenbarungsgehalt hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
  • Die Befestigung der Ablenkflügel 24 an einem Trägerelement 16 erfolgt bspw. dadurch, daß sowohl in die Trägerelemente als auch in die Ablenkflügel Schlitze eingearbeitet sind, so daß sich die Ablenkflügel auf die Trägerelemente aufstecken und anschließend anheften lassen. Selbstverständlich sind andere Befestigungsarten denkbar.
  • In der Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 1 ist zu erkennen, daß in Umfangsrichtung lediglich jedes zweite Trägerelement 16 mit aufgesteckten Ablenkflügeln 24 versehen ist. Zwischen benachbarten, einen Winkel von 90° einschließenden Trägerelementen 16 mit Ablenkflügeln 24 sind jeweils Trägerelemente 16vorgesehen, die keine Ablenkflügel aufweisen. Somit ist es nicht unbedingt notwendig, diese Trägerelemente 16 mit Schlitzen zu versehen. In dem gezeigten Fall sind die einzelnen Trägerelemente 16 jeweils in einem gleichen Abstand bspw. zu der Seite 22 der Hülse 12 angeordnet. D. h., daß die Ablenkflügel 24 benachbarter Trägerelemente 16 jeweils auf einer Umfangslinie liegen.
  • Mit Bezug auf die Fig. 2 bis 4 soll nachfolgend die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben werden. Da der grundsätzliche Aufbau der erfindungsgemäßen Strömungsgleichrichter-Module dem des zuvor beschriebenen Strömungsgleichrichter-Moduls 10 entspricht, wird zur Vereinfachung nachfolgend nur auf die Unterschiede eingegangen. Zur Verdeutlichung der Übereinstimmung sind in den nachfolgend beschriebenen Figuren die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 für gleiche Elemente eingesetzt.
  • Fig. 2a zeigt einen Längsabschnitt eines Strömungsgleichrichter-Moduls 100, dessen grundsätzlicher Aufbau dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau entspricht. Der wesentliche Unterschied des Strömungsgleichrichter-Moduls 100 ist in der Ausgestaltung der Ablenkflügel zu sehen, die mit dem Bezugszeichen 124 gekennzeichnet sind. Anstelle der bisher eingesetzten ebenen Ablenkflügel 24 sind erfindungsgemäß die Ablenkflügel profiliert ausgebildet, d. h., daß sie keine ebene Oberfläche besitzen. In dem in Fig. 2a und 2b gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Ablenkflügel 124 wellenförmig gestaltet. Die sich durch diese Form ergebenden Wellentäler 41 und Wellenberge 43 erstrecken sich senkrecht zur Mittelachse M und damit auch quer zur späteren Strömungsrichtung S. Ein äußerer Endabschnitt 45 des Ablenkflügels 124 mit der äußeren Seite 26 ist so ausgestaltet, daß die Krümmung am Ende parallel zu der Innenwand 14 verläuft. Dies soll eine möglichst gute Anströmung ermöglichen. Der gegenüber liegende innere Endabschnitt 47 mit der inneren Seite 28 ist so ausgebildet, daß die Krümmung am Ende zur Innenwand 14, d. h. weg von der Mittelachse M zeigt.
  • Die Anzahl der Wellenberge und Wellentäler ist nicht auf eine bestimmte Zahl begrenzt. Vielmehr hängt die Anzahl insbesondere von der Abmessung des Kanals und anderen strömungsrelevanten Parametern ab.
  • In Fig. 2a ist der Einfachheit halber nur ein Ablenkflügelpaar 124 gezeigt. Es versteht sich, daß eine Vielzahl dieser profilierten Ablenkflügel 124 innerhalb des Strömungsgleichrichter- Moduls 100 vorgesehen sein können, wie dies bspw. in dem Strömungsgleichrichter-Modul 10 in Fig. 1 der Fall ist. Darüber hinaus eignen sich die Ablenkflügel 124 sowohl zum Einsatz in Rohren bzw. Kanälen mit kreisförmigen als auch mit rechteckförmigen Querschnitten.
  • Ein sehr ähnliches Strömungsgleichrichter-Modul ist in Fig. 3a dargestellt und mit dem Bezugszeichen 100' gekennzeichnet. Der einzige Unterschied zu dem zuvor beschriebenen Strömungsgleichrichter-Modul 100 liegt in der Ausgestaltung der Ablenkflügel, die hier mit dem Bezugszeichen 124' gekennzeichnet sind.
  • Die Ablenkflügel 124' sind profiliert ausgebildet, besitzen aber nicht die beschriebene wellenförmige sondern statt dessen eine zickzackförmige Struktur. Der Ablenkflügel 124' besteht somit - in Strömungsrichtung gesehen - aus ebenen Plattenabschnitten 51, die in der gezeigten Form miteinander verbunden sind. Er ergibt sich ohne weiteres, daß ein solcher zickzackförmig profilierter Ablenkflügel 124' gerade bei größeren Abmessungen einfacher zu fertigen ist. Ansonsten ist die Funktion dieses Ablenkflügels 124' im wesentlichen identisch zu der des Ablenkflügels 124.
  • In Fig. 3a ist noch zu erkennen, daß der innere Endabschnitt 47 des Ablenkflügels 124' ebenfalls weg von der Mittelachse M und hin zur Innenwand 14 zeigt.
  • Mit Bezug auf die Fig. 4a bis 4d wird nun ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Strömungsgleichrichter-Moduls beschrieben, das mit dem Bezugszeichen 200 gekennzeichnet ist. Dieses Strömungsgleichrichter-Modul 200 ist zum Einsatz in einem rechteckförmigen Kanal bzw. Rohr ausgebildet. Das Strömungsgleichrichter-Modul 200 weist eine lange Seite A und eine kurze Seite B auf. An den beiden kurzen Seiten B erstrecken sich in Längsrichtung, d. h. senkrecht zur Zeichenebene, jeweils ein Trägerelement 16. Jedes Trägerelement 16 trägt - wie bspw. in Fig. 1 gezeigt - zumindest einen Ablenkflügel 224. Die Ablenkflügel 224 können eben oder wie in Fig. 3 und 2 gezeigt profiliert ausgebildet sein.
  • An den längeren Seiten A erstrecken sich jeweils zwei beabstandet zueinander angeordnete Trägerelemente 16 ebenfalls in Längsrichtung, d. h. senkrecht zur Zeichenebene. Die Trägerelement-Paare tragen jeweils gemeinsame Ablenkflügel 224', auf deren Form mit Bezug auf die Fig. 4b bis 4d nachfolgend eingegangen werden soll.
  • Der Ablenkflügel 224' ist ein längliches Element und gliedert sich in drei Längsabschnitte, die in Fig. 4b mit den Bezugszeichen 225, 227 und 229 gekennzeichnet sind.
  • Die beiden äußeren Längsabschnitte 225 und 229 sind identisch zueinander ausgebildet und haben im wesentlichen eine Trapezform. Die Höhe der beiden Längsabschnitte 225 und 229 ist in Fig. 4b mit dem Bezugszeichen 231 gekennzeichnet.
  • Der Längsabschnitt 227 ist rechteckförmig ausgebildet und besitzt eine Höhe, die mit dem Bezugszeichen 233 gekennzeichnet ist.
  • Aus Fig. 4b geht deutlich hervor, daß die Höhe 231 der beiden äußeren Abschnitte 225, 229 größer ist als die Höhe 233 des mittleren Abschnitts 227. Dadurch ergibt sich ein Einschnitt 235 an der inneren Seite 28 des Ablenkflügels 224'. D. h. mit anderen Worten, daß die innere Seite 28 (die innere Kante des Ablenkflügels 224) profiliert ausgebildet ist. Zusätzlich zu dieser Profilierung der inneren Seite 28 ist es selbstverständlich auch möglich, zusätzlich die Oberfläche des Ablenkflügels 224' zu profilieren, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist.
  • Die Ausgestaltung der Profilierung der inneren Seite 28, nämlich insbesondere die Wahl der beiden Höhen 231, 233 und die Wahl der Länge der Abschnitte 225 bis 229 ist abhängig von der Geometrie des Kanals, in den das Strömungsgleichrichter-Modul 200 eingesetzt werden soll.
  • Die genannten Parameter sind so zu wählen, daß sich eine O- förmige Querschnittsfläche ergibt, die in Fig. 4a mit dem Bezugszeichen 241 gekennzeichnet ist. Diese O-förmige Querschnittsfläche 241 wird an den langen Seiten A durch die innere Seite 28 begrenzt, wobei die Wölbung der O-förmigen Fläche 241 in den Einschnitt 235 hineinragt.
  • Diese spezielle Geometrie der Ablenkflügel 224' hat sich in der Praxis als besonders günstig für rechteckförmige Kanäle herausgestellt und führt zu einer deutlichen Verbesserung der Strömungsvergleichmäßigung gegenüber Ablenkflügeln mit einer geradlinigen inneren Seite 28, d. h. einem Ablenkflügel ohne Einschnitt.
  • Eine weitere Verbesserung der Strömungsvergleichmäßigung läßt sich erreichen, indem eine zur Mitte des Ablenkflügels 224' hingewandte Kante 243 der beiden Längsabschnitte 225 und 229 abgekantet ist. Dies ist in den Fig. 4c und 4d verdeutlicht. In Fig. 4d, die einen Schnitt durch den Ablenkflügel 224 darstellt, ist die abgekantete Kante 243 deutlich zu erkennen. Ein Bereich der beiden Längsabschnitte 225 und 229 ist somit zur benachbarten Innenwand hin umgebogen. Dieser Bereich ist in Fig. 4c mit einer anderen Schraffur versehen und mit dem Bezugszeichen 245 gekennzeichnet. Diese Abkantung, d. h. dieses Umbiegen des Bereichs 245 der beiden Längsabschnitte 225 und 229 führt zu einer besseren Ablösung der Wirbel in Richtung der Innenwand 14.

Claims (9)

1. Strömungsgleichrichter-Modul, das in ein von einem flüssigen oder gasförmigen Medium durchströmbares Rohr einsetzbar ist, mit zumindest einem in Längsrichtung sich erstreckenden Trägerelement (16) und zumindest einer durch das Trägerelement gestützten Ablenkplatte (24), wobei die Ablenkplatte (124) schräg zur Längsrichtung des Trägerelements (16) angeordnet ist und eine erste stromaufwärts liegende und eine zweite stromabwärts liegende Kante quer zur Längsrichtung (Querkante) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Ablenkplatte (124; 224') und/oder deren stromabwärts liegende Querkante (28) profiliert ausgebildet ist.
2. Strömungsgleichrichter-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Ablenkplatte (124) ein wellenförmiges Profil aufweist, wobei die Wellenberge und Wellentäler quer zur Längsrichtung verlaufen.
3. Strömungsgleichrichter-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Ablenkplatte (124') ein zickzackförmiges Profil aufweist, wobei die Profil- Täler und -Berge quer zur Längsrichtung verlaufen.
4. Strömungsgleichrichter-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der stromabwärts liegende Querkante (28) der Ablenkplatte (224') als Einschnitt (235) ausgebildet ist, der in einem mittleren Abschnitt (227) der Querkante (28) liegt, so daß die Erstreckung (233) der Ablenkplatte in Längsrichtung des Trägerelements (16) in dem mittleren Abschnitt (227) geringer ist als in äußeren Abschnitten (225, 229).
5. Strömungsgleichrichter-Modul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Abschnitte (225, 229) der Ablenkplatte (224') trapezförmig ausgebildet sind.
6. Strömungsgleichrichter-Modul nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Querkante (28) zumindest in einem der beiden äußeren Abschnitten ein abgekanteter Bereich (245) vorgesehen ist.
7. Strömungsgleichrichter mit einem runden oder rechteckigen Rohr, das von einem flüssigen oder gasförmigen Medium durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest einem Längsabschnitt des Rohrs ein Strömungsgleichrichter-Modul nach einem der Ansprüche 1-6 fest angeordnet ist, derart, daß sich das Trägerelement in Längsrichtung parallel zur Längsachse des Rohrs liegt.
8. Strömungsgleichrichter mit einem Rohr, das von einem flüssigen oder gasförmigen Medium durchströmbar ist, wobei das Rohr einen rechteckigen Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest einem Längsabschnitt des Rohrs ein Strömungsgleichrichter-Modul nach Anspruch 4 fest angeordnet ist; das Strömungsgleichrichter-Modul zwei einander gegenüberliegende erste Ablenkplatten (224') mit Einschnitt und zwei um 90° versetzt zu den ersten Ablenkplatten angeordnete einander gegenüberliegende Ablenkplatten (224) ohne Einschnitt umfaßt, wobei die Ablenkplatten so angeordnet sind, daß im Querschnitt ein O-förmiger (241) Lichtraum gebildet wird.
9. Strömungsgleichrichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ablenkplatten (224') mit Einschnitt an den längeren Seiten (A) und die beiden anderen Ablenkplatten (224) an den kürzeren Seiten (B) des rechteckigen Rohrs angebracht sind.
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ES2387159A1 (es) * 2010-08-19 2012-09-17 Fº JAVIER PORRAS VILA Tubo acelerador de fluidos
ES2400876A1 (es) * 2010-09-08 2013-04-15 Fº JAVIER PORRAS VILA Tubo acelerador de fluidos, mejorado

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