DE1256200B

DE1256200B - Nozzle for mixing gases and / or liquids

Info

Publication number: DE1256200B
Application number: DEV21784A
Authority: DE
Original assignee: Thyssen Rohrleitungsbau GmbH
Current assignee: Thyssen Rohrleitungsbau GmbH
Priority date: 1961-12-23
Filing date: 1961-12-23
Publication date: 1967-12-14

Description

Düse zum Mischen von Gasen und/oder Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine Düse zum Mischen von Gasen undloder Flüssigkeiten mit einem die Hauptkomponente führenden Strömungskanal, der an gegenüberliegenden Wandungen taschenförmige, in Strömungsrichtung mündende Zuführungskanäle für die zuzumischende Komponente aufweist. Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise in Kraftwerken zur Kondensation von Dampf bzw. zum Vorwärmen von Wasser oder in chemischen Betrieben zur Mischung verschiedener strömender Medien verwendet.Nozzle for mixing gases and / or liquids The invention relates to a nozzle for mixing gases and / or liquids with one of the main components leading flow channel, which is pocket-shaped on opposite walls, in Having feed channels for the component to be admixed opening into the direction of flow. Such devices are, for example, in power plants for the condensation of Steam or for preheating water or in chemical plants for mixing different flowing media used.

Bekannte Vorrichtungen zur Mischkondensation sind z. B. die Ladedüsen von Ruths-Speichern. Diese bestehen aus einem sich zur Mündung hin verengenden Rohr als Strömungskanal, das in eine einem Venturi-Rohr ähnliche Injektordüse hineinmündet. Known devices for mixed condensation are, for. B. the charging nozzles from Ruths Stores. These consist of a tube that narrows towards the mouth as a flow channel that opens into an injector nozzle similar to a Venturi tube.

Für große Dampfmengen ist aber eine Vielzahl solcher Mischdüsen erforderlich. Die dann notwendige Bündelung der Mischdüsen ist schwierig und wird verhältnismäßig teuer und sperrig.However, a large number of such mixing nozzles are required for large amounts of steam. The then necessary bundling of the mixing nozzles is difficult and is proportionate expensive and bulky.

Eine weitere bekannte Mischvorrichtung besteht grundsätzlich aus zwei annähernd konzentrisch zueinander angeordneten Zylindern mit zahlreichen Öffnungen, von denen der äußere Zylinder von der einen, von außen her anströmenden Komponente und der innere Zylinder von der anderen, von innen her herangeführten Stoffkomponente beaufschlagt ist, so daß die beiden Stoffkomponenten sich innerhalb des durch die beiden annähernd konzentrisch zueinander angeordneten Zylinder entstandenen Ringraumes treffen und vermischen, worauf das Gemisch in Richtung der Achse des Zylinderraumes diesen staulmgsfrei verläßt. Another known mixing device basically consists of two approximately concentric cylinders with numerous openings, of which the outer cylinder is affected by the one component flowing in from the outside and the inner cylinder from the other material component brought in from the inside is acted upon, so that the two material components are within the by the two cylinders arranged approximately concentrically to one another meet and mix, whereupon the mixture moves in the direction of the axis of the cylinder space leaves this jam-free.

Demgegenüber hat die erfindungsgemäße Mischdüse nur einen Strömungskanal, der die Hauptkomponente führt und taschenförmige, in Strömungsrichtung mündende Zuführungskanäle für die zuzumischende Komponente aufweist, die sich in dem den Kanal umgebenden Raum befindet. Die Erfindung betrifft daher eine andere Gattung Mischvorrichtungen als die beschriebene bekannte Vorrichtung. In contrast, the mixing nozzle according to the invention has only one flow channel, which guides the main component and is pocket-shaped, opening in the direction of flow Has feed channels for the component to be admixed, which are located in the Channel surrounding space is located. The invention therefore relates to a different genre Mixing devices than the known device described.

Gemäß einem bekannten anderen Vorschlag durchströmt bei einer Mischdüse das eine von zwei zu mischenden Medien einen Strömungskanal, der mit zwei seitlichen Öffnungen versehen ist, durch die ein zweites außerhalb des Kanals befindliches Medium angesaugt und mitgerissen wird. Die seitlichen Öffnungen sind Bohrungen in der Wand des Strömungskanals, die durch ein zusätzliches Einsatzstück überdeckt sind, so daß sich in Strömungsrichtung offene, zur Strömung parallele Kanäle bilden. Abgesehen davon, daß diese Anordnung strömungstechnisch ziemlich ungünstig ist, ist der Aufwand bei der Herstellung verhältnismäßig groß. Große Durchsatzmengen erfordern auch hierbei eine Vielzahl kleiner Mischdüsen, deren Bündelung wahrscheinlich noch größere Schwierigkeiten und Nachteile bringt, wie bei Ruths-Speicherdüsen. According to another known proposal, flows through at a mixing nozzle one of two media to be mixed has a flow channel, the one with two lateral Openings is provided through which a second located outside the channel Medium is sucked in and carried away. The side openings are holes in the wall of the flow channel, which is covered by an additional insert so that open channels parallel to the flow are formed in the direction of flow. Apart from that from the fact that this arrangement is rather unfavorable in terms of flow technology the cost of production is relatively high. Require large throughputs also here a large number of small mixing nozzles, their bundling probably still brings greater difficulties and disadvantages, as with Ruths storage nozzles.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich gegenüber bekannten Vorrichtungen durch Einfachheit und billige Herstellung auszeichnet und sich besonders für große Durchsatzmengen eignet. The object of the invention is to provide a device of the initially to create said type, which is compared to known devices by simplicity and cheap production and is particularly suitable for large throughputs suitable.

Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die gegenüberliegenden Wandungen des Strömungskanals mit mehreren quer zur Strömungsrichtung der Hauptkomponente liegenden Schlitzen versehen sind und die Zuführkanäle durch Ein- und! oder Ausbeulen der Schlitzwand gebildet sind derart, daß durch die Zuführkanäle die außerhalb des Strömungskanals befindliche Zumischkomponente vom Düsenstrahl angesaugt und mitgerissen wird. This is achieved according to the invention in that the opposite Walls of the flow channel with several transverse to the flow direction of the main component lying slots are provided and the feed channels through inlet and! or bulging the trench wall are formed such that the outside of the through the feed channels Admixing component located in the flow channel is sucked in by the nozzle jet and carried away will.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Strömungskanal im wesentlichen durch zwei Platten von vergleichsweise geringem Abstand voneinander gebildet, und die auf gegenüberliegenden Reihen vorgesehenen, durch Einbeulung gebildeten Zuführkanäle sind quer zur Strömungsrichtung der Hauptkomponente zueinander versetzt angeordnet. In an advantageous embodiment of the invention, the flow channel is essentially by two plates at a comparatively small distance from one another formed, and those provided on opposite rows, formed by indentation Feed channels are offset from one another transversely to the direction of flow of the main component arranged.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Mischvorrichtung mit einwärts gerichteten Taschen im Längsschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2, F 1 g. 2 die Vorrichtung nach F i g. 1 im Querschnitt nach der Linie II-II in F i g. 1, F i g. 3 die Vorrichtung nach F i g. 1 und 2 im Längsschnitt nach der Linie III-III in F i g. 1, Fig. 4 schematisch im Längsschnitt eine Mischvorrichtung für eine größere Durchsatzmenge, F i g. 5 einen Längsschnitt durch eine weitere Mischvorrichtung für große Durchsatzmengen, F i g. 6 die Anordnung nach F i g. 5 im Querschmtt nach der Linie IV-IV in F i g. 5. In the drawing, the invention is explained using exemplary embodiments. It shows F i g. 1 shows a mixing device with inwardly directed pockets in longitudinal section along the line I-I of FIG. 2, F 1 g. 2 shows the device according to FIG. 1 in cross section after the line II-II in F i g. 1, Fig. 3 the device according to FIG. 1 and 2 in Longitudinal section along the line III-III in F i g. 1, Fig. 4 schematically in longitudinal section a mixing device for a larger throughput, F i g. 5 a longitudinal section through another mixing device for large throughputs, F i g. 6 the arrangement according to FIG. 5 in the cross-section along the line IV-IV in FIG. 5.

Nach den F i g. 1 bis 3 ist der Strömungskanal 1 ein Rohr, welches an zwei gegenüberliegenden Stellen des Umfanges mit unter sich gleichen Schlitzen 2 versehen ist. Das Rohr wird von einem Medium 4, das als Hauptkomponente bezeichnet wird, in Form eines Düsenstrahles entsprechend der Pfeilrichtung 5 durchströmt. Ein weiteres, als Zumischkomponente bezeichnetes Medium 3 umgibt das Rohr von außen. According to the F i g. 1 to 3, the flow channel 1 is a tube, which at two opposite points of the circumference with equal slots 2 is provided. The pipe is made up of a medium 4, which is referred to as the main component is flowed through in the form of a nozzle jet according to the direction of arrow 5. Another medium 3, referred to as an admixing component, surrounds the pipe from the outside.

Der dem Schlitz 2 gegen die Strömungsrichtung 5 benachbarte Teil der Rohrwand ist derart unter Bildung von zwei taschenförmigen Einbeulungen6, die die Zuführkanäle 8 bilden, verformt, daß gemäß F i g. 2 innen noch ein ausreichend großer Querschnitt 7 verbleibt. Die Strömung 9 in den Zuführkanälen 8 liegt schräg zur Rohrachse. Die Zeichnung zeigt deutlich, daß die allmähliche Kontraktion des Rohrquerschnittes und die allmähliche Entstehung der Verbindungskanäle gute Strömungsverhältnisse erzeugt.The part of the slot 2 adjacent to the direction of flow 5 Pipe wall is such that two pocket-shaped indentations6 are formed, which the Form feed channels 8, deformed that according to F i g. 2 inside a sufficiently large one Cross section 7 remains. The flow 9 in the feed channels 8 is inclined to Pipe axis. The drawing clearly shows that the gradual contraction of the pipe cross-section and the gradual emergence of the connecting channels good flow conditions generated.

Gemäß F i g. 4 weist eine Mischvorrichtung ein an der Mischstelle aufgeweitetes Außenrohr 11 auf. In der Aufweitung des Außenrohres sitzt unter Belassung eines rundum gleich weiten Ringraumes 12, der den Strömungskanal für die Hauptkomponente 16 bildet, ein Innenrohr 13. Das Innenrohr ist über ein Hosenrohrl4 mit der Umgebung des Außenrohres 11 verbunden. Das Außenrohr ist mit zahlreichen auswärts gerichteten taschenförmigen Ausbeulungen 10 versehen, während das Innenrohr einwärts gerichtete taschenförmige Einbeulungen 6 aufweist. In einer derartigen Mischvorrichtung wird das Medium 15, das hier die Zumischkomponente bildet, mit der Hauptkomponente 16 unter guter Durchmischung an einer großen Anzahl taschenförmiger Zuführkanäle vereinigt. According to FIG. 4 has a mixing device at the mixing point widened outer tube 11. In the widening of the outer tube is left an annular space 12 of equal width all around, which forms the flow channel for the main component 16 forms an inner pipe 13. The inner pipe is connected to the surroundings via a Y-pipe of the outer tube 11 connected. The outer tube is numerous outward-facing pocket-shaped bulges 10 provided, while the inner tube inwardly directed Has pocket-shaped indentations 6. In such a mixing device the medium 15, which here forms the admixing component, with the main component 16 combined with good mixing at a large number of pocket-shaped feed channels.

Gemäß F i g. 5 wird der Strömungskanal durch zwei Platten 17 und 18 gebildet, die mit vergleichsweise geringem Abstand zueinander angeordnet sind. According to FIG. 5 is the flow channel through two plates 17 and 18 formed, which are arranged with a comparatively small distance from one another.

Die beiden Platten sind mit gegenüberliegenden Reihen von taschenförmigen Einbeulungen 6 versehen, die die Zuführkanäle 8 bilden und quer zur Strömungsrichtung 20 der zwischen den Platten fließenden Hauptkomponente zueinander versetzt angeordnet sind. Sie liegen gemäß F i g. 6 dicht nebeneinander, so daß infolge der versetzten Anordnung der übrigbleibende Spalt 19 einer Schlangenlinie gleicht und überall etwa gleich weit ist. Die Hauptmischungskomponente muß durch diesen engen Spalt strömen und erreicht infolgedessen eine hohe, gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit.The two panels are pocket-shaped with opposing rows of Provided indentations 6 which form the feed channels 8 and transverse to the direction of flow 20 of the main components flowing between the plates are arranged offset to one another are. According to FIG. 6 close together, so that as a result of the staggered arrangement the remaining gap 19 resembles a serpentine line and roughly everywhere is the same distance. The main mixture component must flow through this narrow gap and consequently achieves a high, uniform flow rate.

Es hat sich gezeigt, daß die strömungstechnisch verhältnismäßig groben, aber sehr leicht herstellbaren taschenförmigen Öffnungen nicht nur einen vorteilhaften Ersatz bisher bekannter wesentlich komplizierterer Anordnungen ermöglichen, sondern darüber hinaus auf engstem Raum leicht in einer solchen Vielzahl untergebracht werden können, daß auch große Durchsatzleistungen erreichbar sind, für deren Beherrschung es apparativ noch keine zufriedenstellenden Vorbilder gab. It has been shown that the flow-technically relatively coarse, but pocket-shaped openings that are very easy to manufacture are not only advantageous Allow replacement of previously known much more complicated arrangements, but moreover, can easily be accommodated in such a large number in a confined space can that also large throughputs are achievable, for their control there were still no satisfactory models in terms of equipment.

Claims

Claims: 1. Nozzle for mixing gases and / or liquids with a main component leading flow channel that is on opposite sides Walls pocket-shaped feed channels opening in the direction of flow for the feed channels to be mixed Has component, d a -characterized in that the opposite walls of the flow channel (1, 12) with several transverse to the direction of flow of the main component (4, 16) are provided with slots (2) and the feed channels (8) are and / or bulging of the slot edge regions (6, 10) are formed in such a way that by the feed channels (8) the admixing component located outside the flow channel (3, 15) is sucked in and carried away by the nozzle jet.

2. Nozzle according to claim 1, characterized in that the flow channel essentially by two plates (17, 18) with a comparatively small distance is formed from each other and provided on opposite rows by Indentation formed feed channels (8) transversely to the flow direction (20) of the main component are arranged offset to one another.

Publications considered: Austrian patent specification No. 195 406; Swiss Patent No. 91 973; U.S. Patent No. 2,424 654.