DE1181172B - Vorrichtung zum Mischen von Gasen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B Ol f

Deutsche Kl.: 12 e- 4/01

Nummer: 1181172

Aktenzeichen: Z 9184III /12 e

Anmeldetag: 19. Januar 1962

Auslegetag: 12. November 1964

Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum Mischen von Gasen zum Gegenstand und besteht aus einem vom Hauptgas durchströmten Rohrstück mit radialen Zuströmöffnungen für das Zusatzgas sowie aus einem das Rohrstück umgebenden Ringkanal mit Anschlußstutzen zur Zuführung des Zusatzgases. Ein höher gespanntes Zusatzgas tritt in den äußeren Ringkanal ein und gelangt durch die radialen Zuströmöffnungen in das vom Hauptgas durchströmte Rohrstück. Die hierdurch erfolgende Vermischung wird dann zureichend, wenn ein genügendes Druckgefälle zwischen dem Hauptgas und Zusatzgas vorhanden ist. Bei geringerem Druckgefälle wird der äußere Ringkanal ungleichmäßig von dem Zusatzgas beaufschlagt, so daß es durch die über den Umfang verteilten Zuströmöffnungen in ungleichmäßigen Mengen in das zentrale Rohrstück des Hauptgases strömen kann, wodurch eine ungenügende Vermischung entsteht. Bei bekannten Ausführungsformen sind die Zuleitungen zu den Zuströmöffnun- gen als Abzweigungen einer Ringleitung ausgebildet, wobei in Strömungsrichtung an den hinteren Abzweigungen ein geringerer Zuströmdruck herrscht als an den vorderen Abzweigungen. Zur Vergleichmäßigung der Zuströmmenge sind in jeder Zuleitung Ventile erforderlich.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die aufgezeigten Mängel zu beseitigen. Ihr Wesen wird insbesondere darin gesehen, daß der Ringkanal in Leitkanäle unterteilt ist, die sich jeweils vom Anschlußstutzen bis zu den Zuströmöffnungen erstrecken.

Der Erfindungsgegenstand ist in den Zeichnungen in verschiedenen Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt einer Mischvorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach F i g. 1,

F i g. 3 eine Draufsicht des Gegenstandes der F i g. 1 bzw. 2,

F i g. 4 und 5 die Anordnung einer Mischvorrichtung gemäß der Erfindung in zwei besonders ausgestalteten Leitungszonen,

F i g. 6 die schematische Darstellung des Querschnitts einer besonderen Ausgestaltung des Ringkanals,

F i g. 7 die Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 6,

Fig. 8 das Schema einer weiteren Ausgestaltung des Ringkanals im Querschnitt,

F i g. 9 den Längsschnitt des Gegenstandes der Fig. 8,

Vorrichtung zum Mischen von Gasen

Anmelder:

Zimmermann & Jansen
Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
Düren, Bahnstr. 52

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Kurt Schiffer, Mülheim/Ruhr,

Johannes Plum, Lendersdorf

F i g. 10 die Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 8 bzw. 9;

Fig. Il zeigt Einzelteile der Mischkammer gemäß den F i g. 8 bis 10 im Detail.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß selbst bei schlechten oder ungünstigen Strömungsund Druckverhältnissen dann eine innige Vermischung verschiedener Gase stattfindet, wenn das eine Medium innerhalb des äußeren Ringkanals in verschiedene Einzelströme unterteilt wird, die getrennt voneinander gleichmäßig um den Umfang verteilt dem zentralen Rohrstück zugeführt werden. Zu diesem Zweclc ist für die Zuführung des Zusatzgases der äußere Ringkanal beispielsweise in Leitkanäle 1, 2, 3 und 4 unterteilt, die verschiedene Längen haben, um das in den Anschlußstutzen S einströmende Medium gleichmäßig über den Umfang in das zentrale Rohrstück 6 einzuleiten, wie es die F i g. 1 bis 3 zeigen. Jeder Leitkanal mündet in eine der um den Umfang des Rohrstückes 6 verteilten radialen Zuströmöffnungen 7. Die Leitkanäle 1 bis 4 erstrecken sich vom AnschlußstutzenS bis zu dem vom Hauptgas durchströmten zentralen Rohrstück 6.

Die Mischarbeit läßt sich dann intensiver durchführen, wenn sie in einer Zone größerer Strömungsgeschwindigkeiten erfolgt. Diese größeren Strömungsgeschwindigkeiten werden durch Umwandlung eines Druckgefälles in kinetische Energien erzeugt. Zu diesem Zweck befindet sich der die Zuströmöffnungen 7 umschließende Ringkanal 8 am Ende 9 von Venturirohren 10, die dadurch entstehen, daß man dem Rohrstück 6 einen geringeren» Querschnitt als der Leitung 12 des Hauptgases gibt und konische Übergangsstutzen 11 vorsieht. Bei dem in der F i g. 4

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dargestellten Ausführungsbeispiel ist das zylindrische Rohrstück 6 zwischen die Verengungen 9 der Drosselzone eingeschaltet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 erweitert sich das Rohrstück 6 a konisch mit den konischen Leitungsteilen 11 zur Drosselzone beidseitig der Leitkanäle 1 bis 4 nach außen. Die durch eine Leitung 12 strömenden Gase werden gemäß einer Entropiefunktion durch Umwandlung der Strömungsgeschwindigkeiten in Druckenergie bis zur engsten Stelle höher gespannt und dieser höhere Druck in der engsten Stelle wieder in Geschwindigkeitsenergien verwandelt. Da der Ringkanal die radialen Zuströmungsöffnungen im verengten Durchgang 9, 11 umschließt, werden die erzeugten höheren Geschwindigkeiten verwendet für die Mischarbeit, die dadurch intensiver gestaltet wird. Die radialen Zuströmungsöffnungen 7 sind in dem zentralen Rohrstück 6, 6 a versetzt nebeneinander angeordnet. Dadurch entsteht die Voraussetzung, die Leitkanäle 1 bis 4 zu den in dem Rohrstück 6, 6 a um den Um- ao fang verteilten Mündungen 7 nebeneinander anzuordnen.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der F i g. 6 und 7 werden die Leitkanäle von Rohren 13, 14, 15 und 16 gebildet, die zwischen ihren Mündungen 17 in die radialen Zuströmungsöffnungen um das zentrale Rohrstück 6 gelegt sind.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, innerhalb des Ringkanals die Leitkanäle 1 bis 4 aus einer Blechkonstruktion herzustellen, deren Einzelteile baukastenartig zusammengesetzt sind und in ihren Knotenpunkten ineinandergreifen. Gemäß dem in den Fig. 8 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich auf dem zentralen Rohrstück 6 ein aufgeschobenes Trennblech 18; es sitzt zwischen den Paaren von radialen Zuströmungsöffnungen 7. Auf diese Weise erfolgt eine Trennung der Zuströmungsöffnungen 7 voneinander in axialer Richtung. Innerhalb des Anschlußstutzens S mit seinem Flansch 5 a hat das Trennblech 18 eine radiale Zunge 19, die durch Ineinanderstecken mit einem Querblech. 20 verbunden ist. Zu diesem Zweck weist der Trennring 18 und das Querblech 20 offene Schlitze 21 auf, die das Einstecken des Querbleches 20 von innen in das Trennblech 18 ermöglichen, so daß das aus der F i g. 10 im Anschlußstutzen 5 ersichtliche Leitkreuz 19, 20 entsteht. Die Leitkanäle 1 bis 4 werden durch zwei Blechschalen 22 gebildet, und um diese, um den Umfang des Rohrstückes 6 zu begrenzen, sind in diesen Leitkanälen 1 bis 4 Begrenzungsbleche 23 radial eingesetzt. In den Zeichnungsbeispielen sind dem Rohrstück 6, 6 a Anschlußflansche 24 zugeordnet.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Mischen von Gasen, bestehend aus einem vom Hauptgas durchströmten Rohrstück mit radialen Zuströmöffnungen für das Zusatzgas sowie einem das Rohrstück umgebenden Ringkanal mit Anschlußstutzen zur Zuführung des Zusatzgases, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (8) in Leitkanäle (1 bis 4) unterteilt ist, die sich jeweils vom Anschlußstutzen (5) bis zu den Zuströmöffnungen (7) erstrecken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch vier gleichmäßig über den Umfang des Rohrstückes (6) verteilte Zuströmöffnungen (7), wobei die sich paarweise radial gegenüberstehenden Zuströmungsöffnungen axial zueinander versetzt angeordnet sind (F i g. 1 und 2).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitkanäle als Rohre (13 bis 16) ausgebildet sind (Fig. 6 und 7).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch baukastenartige Zusammensetzung der Leitkanäle derart, daß sich zwischen den Paaren von Zuströmöffnungen (7) ein Trennblech (18) befindet, an welchem beidseitig Ringschalen (22) anliegen, die neben den Zuströmöffnungen (7) Begrenzungsbleche (23) enthalten, und daß im Bereich von Aussparungen der Ringschalen (22) ein Anschlußstutzen (5) angeordnet ist, in den eine radiale Zunge (19) des Trennbleches (18) und ein in die Zunge (19) eingestecktes Querblech (20) hineinragt (Fig. 8 bis 11).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Rohrstückes (6) geringer ist als der Querschnitt der Hauptgasleitung (12) und daß die hierdurch gebildete Verengung (9) durch konische Übergangsstutzen (11) als Venturirohr geformt ist (F i g. 4 und 5).

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1019 667; französische Patentschrift Nr. 1 045 560; USA.-Patentschriften Nr. 2424 654, 2739 884.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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