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Verfahren und Vorrichtung zur schnellen Abkühlung von in einer Gasleitung
strömenden großen Mengen heißer Industriegase auf eine niedere Temperatur Die Erfindung
betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur schnellen Abkühlung von in einer
Gasleitung strömenden großen Mengen heißer Industriegase auf eine vergleichmäßigte
niedere Temperatur.
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Die Abkühlung solcher heißen Industriegase auf eine niedere Temperatur
ist erforderlich, wenn die Gase einer weiteren Behandlung unterworfen werden sollen.
Enthalten die Gase beispielsweise größere Mengen Staub, der entfernt werden muß,
und werden hierfür Entstaubungsanlagen benutzt, bei denen der Staub in trockener
Form anfällt, wie z.B. Elektrofilter, dann müssen die heißen Gase auf eine niedere
Temperatur abgekühlt werden, weil sonst ein zuverlässiger Betrieb der trockenen
Entstauber nicht möglich ist.
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Man hat bereits vorgeschlagen. heiße Industriegase für die genannten
Fälle mit Hilfe von Kühltürmen abzukühlen, die von großen Ausmaßen sind. Die Kühltürme
haben auch den Nachteil, daß sie große Wassermengen erfordern. weil in den Kühltürmen
die Verdampfungszeit für das Wasser sich über einen zu großen Zeitraum erstreckt.
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Man hat weiterhin vorgeschlagen, bei Vorrichtungen zur Rauchgasreinigung
von Elektroöfen in die Gasleitungen vor dem Entstauber durch Zerstäuberdüsen Wasser
einzuspritzen. um die heißen Gase abzukühlen und so das Gasvolumen zu reduzieren,
damit der Entstauber kleiner ausgeführt werden kann.
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Als Entstaubungsvorrichtung zum Reinigen von Gasen hat man weiterhin
vorgeschlagen, eine Benetzungsflüssigkeit durch umlaufende Scheiben zu zerstäuben,
die am Außenumfang einen zylindrischen Rand besitzen, wobei die Zerstäubung der
Flüssigkeit über die Kanten des zylindrischen Randes erfolgt. Die umlaufenden Scheiben
sind in der Achse eines Gehäuses angeordnet, das vom Gasstrom durchflossen wird.
Die Eindringtiefe der zerstäubten Flüssigkeit ist infolge der Feinheit der abgeschleuderten
Tröpfchen relativ klein und füllt den Querschnitt zwischen dem zylindrischen Rand
der umlaufenden Scheiben und der Innenwand des Gasrohres nur teilweise aus. Zur
Verbesserung der Benetzung des Gasstromes wird noch vorgeschlagen, den Gasstrom
innerhalb des Gehäuses in eine rotierende Drehbewegung zu versetzen Schließlich
ist auch eine Entstaubungsvorrichtung bekannt, bei der mehreren umlaufenden Scheiben
von der hohlen Drehachse Benetzungsflüssigkeit zugeführt wird. Auch hier wird von
den umlaufenden Scheiben der Flüssigkeitsfilm in Form feiner Tröpfchen abgeschleudert.
Damit wird ebenfalls nur eine geringe Eindringtiefe in den Gasstrom erreicht.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabenstellung zu-
grunde, eine schnelle
Abkühlung von in einer Gasleitung strömenden großen Mengen heißer Industriegase
zu erreichen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
mindestens ein in der Achse der Gasleitung angeordnetes, quer zum Gasstrom umlaufendes
Zerstäuberrad für eine Kühlflüssigkeit mit radialen, düsenlosen Kanälen mit solcher
Umfangsgeschwindigkeit motorisch angetrieben wird, daß die aus den Kanälen ausgeschleuderten
großen Tropfen der Kühlflüssigkeit unter fortschreitender Zerstäubung und unter
gleichzeitiger fortschreitender Verdampfung den freien Gasrohrquerschnitt quer zum
Gasstrom möglichst vollständig bis zur Wand der Gasleitung, an der sodann die Verdampfung
beendet ist, durchdringen.
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Die fortschreitende schnelle Zerstäubung der aus dem Zerstäuberrad
austretenden großen Tropfen der Kühlflüssigkeit ergibt sich aus der großen Relativgeschwindigkeit
zwischen Kühlflüssigkeitstropfen und Gasstrom. Die fortschreitende schnelle Verdampfung
ergibt sich ebenfalls aus der hohen Relativgeschwindigkeit, durch die nämlich die
den Flüssigkeitstropfen umgebende Dampfhülle stetig abgerissen wird.
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Auf diese Weise wird nämlich die ungünstige Wirkung des Leidenfrostschen
Phänomens vermieden, die darin besteht, daß die sich an der Oberfläche der Kühlflüssigkeitstropfen
bildende Dampfhülle die weitere Verdampfung der Tropfen hintanhält.
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Das neue Verfahren ist mittels einer nur wenig Aufwand erfordernden
Vorrichtung durchführbar, die ohne weiteres in die Gasleitung für die heißen Industriegase
eingebaut werden kann. Die Abkühlung der großen Mengen heißer Industriegase, die
z. B. bei Elektroöfen, Siemens-Martin-Öfen in einer stündlichen Menge von etwa 120
000 bis 600 000 m3 anfallen, ist nach dem neuen Verfahren auf eine vergleichmäßigte
niedere Temperatur mit Sicherheit schnell durchführbar.
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Wird zum Antrieb des Zerstäuberrades beispielsweise ein handelsüblicher
Elektromotor von etwa 150 PS benutzt, so ergibt sich zur Erzielung der notwendigen
Umfangsgeschwindigkeit ein Durchmesser des Zerstäuberrades von etwa 1400 mm. Unter
Berücksichtigung eines Gasrohrdurchmessers von etwa 2200 mm ergibt sich ein freier
Gasrohrquerschnitt, der ohne weiteres für den Durchgang einer Gasmenge von etwa
120000 m9/Std. ausreicht. Andererseits besitzt der freie Gasrohrquerschnitt eine
Stärke, durch die bei entsprechender Wahl der Relativgeschwindigkeit die ausgeschleuderten
großen Tropfen vollständig oder nahezu vollständig unter fortschreitender Zerstäubung
und gleichzeitiger Verdampfung hindurchgeführt werden können.
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Vorzugsweise wird die Umfangsgeschwindigkeit des Zerstäuberrades
nach der größten benötigten Kühlwassermenge bemessen.
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Zur Beherrschung größerer Kühlleistungen, die bei hohen Gastemperaturen
erforderlich sind, wird erfindungsgemäß weiterhin vorgeschlagen, die Kühlung durch
mehrere Reihen axial hintereinandergereihter düsenloser Kanäle durchzuführen, wobei
die Flüssigkeitszufuhr zu den einzelnen Kanalreihen durch Ventile geregelt wird.
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Besonders zweckmäßig ist es, die Umfangsgeschwindigkeit des Zerstäuberrades
derart zu bemessen, daß die sich daraus ergebende Relativgeschwindigkeit zwischen
Kühlflüssigkeit und Gasstrom je nach dem gewünschten Ausmaß der Abkühlung der heißen
Gase etwa 0,3 bis 1,0 Mach beträgt.
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Überschreitet die Gasmenge ein bestimmtes Maß von beispielsweise
120000 ms/Std., würde zur Bewältigung noch größerer Gasmengen der freie Gasrohrquerschnitt
zwischen Zerstäuberrad und Gasrohrwandung so groß werden, daß ein völliges oder
nahezu völliges Durchdringen dieses Gasrohrquerschnittes durch die ausgeschleuderten,
fortschreitend zerstäubten und verdampften großen Tropfen der Kühlflüssigkeit nicht
mehr gewährleistet wäre. Für solche Fälle wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den
Gasrohrquerschnitt in eine Mehrzahl von axial verlaufenden Kanälen aufzuteilen und
in jedem Kanal ein Zerstäuberrad gemäß der Erfindung anzuordnen. Durch diese Aufteilung
des Gasrohrquerschnittes wird dann erreicht, daß in den einzelnen axial verlaufenden
Kanälen freie Gasrohrquerschnitte entstehen, die von den aus dem Schleuderrad austretenden
großen Tropfen vollständig oder nahezu vollständig durchdrungen werden können.
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Um eine Beschädigung des Laufrades durch plötzliche Überhitzung zu
vermeiden, kann es aus Sicherheitsgründen zweckmäßig sein, die Ventile für die Zufuhr
der Kühlflüssigkeit so einzustellen, daß auch in Schließstellung eine bestimmte
Mindestmenge an Kühlflüssigkeit durchgelassen wird.
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Wohl ist bereits vorgeschlagen worden, zur Abkühlung heißer Gase
Kühlwasser zu verwenden, das
entweder über Düsen in Kühltürme oder auch in Gasleitungen
eingespritzt wird. Nach diesen bekannten Vorschlägen wird aber nur ein Teil des
eingedüsten Kühlwassers verdampft, es ist aber keineswegs eine vollständige Verdampfung
des gesamten Kühlwassers sichergestellt.
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Selbst bei einer Kühlturmhöhe von etwa 10 m kommt das eingespritzte
Kühlwasser nach einer Fallhöhe von SOm zu einem großen Teil in flüssiger Form am
unteren Ende des Kühlturmes an. Dies tritt selbst dann ein, wenn die Gase sehr heiß
sind.
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Wenn schon bei einem Kühlturm von einer Höhe von etwa 10 m keine
vollständige Verdampfung des eingespritzten Kühlwassers erfolgt, so ist einleuchtend,
daß bei einem Einspritzen von Kühlwasser in Gasleitungen infolge des viel kürzeren
Weges der Kühlflüssigkeit erst recht keine vollständige Verdampfung des Kühlwassers
eintreten kann.
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Bei den bekannten Gasentstaubungsvorrichtungen, bei denen eine Abkühlung
des Gases höchstens nebenherläuft, aber keineswegs den Hauptzweck der Vorrichtung
darstellt, kann eine vollständige Verdampfung der Waschflüssigkeit keinesfalls beabsichtigt
sein, da die Abscheidung der im Gas enthaltenden kleinen Teile nur mittels Flüssigkeit,
aber nicht mittels verdampfter Flüssigkeit erreicht werden kann. Des weiteren sind
hierbei die von den umlaufenden Scheiben abgeschleuderten Flüssigkeitsteilchen viel
zu klein, so daß sie nicht imstande sind, trotz fortschreitender Verdampfung und
Zerstäubung bis zur Wand der eine große Menge heißer Industriegase führenden Gasleitung
zu gelangen. Weder sind bei den Waschvorrichtungen die Flüssigkeitsteilchen beim
Auftreffen auf die Wand der Gasleitung völlig verdampft, noch wird die in den Gasstrom
geförderte Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von der Gastemperatur geregelt.
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In der Zeichnung sind gemäß der Erfindung ausgebildete Vorrichtungen
zur Durchführung des neuen Verfahrens beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt F
i g. 1 eine Kühlvorrichtung in einer geraden Gasleitung, F i g. 2 einen Schnitt
durch das Zerstäuberrad nach Fig. 1, F i g. 3 eine Kühlvorrichtung in einem Rohrkrümmer,
F i g. 4 einen Schnitt durch ein Zerstäuberrad mit achsmittiger Bohrung gleichen
Querschnitts, F i g. 5 drei hintereinandergeschaltete Kühlvorrichtungen in einer
geraden Gasleitung, F i g. 6 einen Schnitt durch ein Zerstäuberrad mit abgestuften
achsmittigen Bohrungen, F i g. 7. 8, 9 Schnitte durch das Zerstäuberrad nach Fig.
6, F i g. 10 eine Kühlvorrichtung mit außenliegendem Antriebsmotor in einer geraden
Gasleitung, F i g. 11 eine Kühlvorrichtung mit zwei von einem Elektromotor angetriebenen
Zerstäuberrädern, Fig. 12 eine Anordnung von mehreren parallelgeschalteten Kühlvorrichtungen,
Fig. 13 einen Querschnitt durch die Kühlvorrichtung nach F i g. 12.
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F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Abkühlen von Gasen, die in eine
Gasleitung 1 eingebaut ist. Die Gasleitung wird von den Heißgasen in Pfeilrichtung
2 durchströmt. In der Achsmitte der Leitung 1 ist ein Zerstäuberrad 3 mit radialen,
düsenlosen Kanälen angeordnet, das über die Kupplung 4 von dem Elektromotor
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angetrieben wird. Die Kühlflüssigkeit wird dem Zerstäuberrad durch die Leitung 6
zugeführt, in die ein Ventil 7 eingebaut ist.
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Vor und hinter dem Zerstäuberrad befinden sich strömungsgünstig ausgebildete
Schutzkappen 10, 11. die das Zerstäuberrad vor einer unmittelbaren Beaufschlagung
durch die Heißgase schützen. Die gesamte Vorrichtung ist durch die Haltearme 12.
13, 14, 15 in Achsmitte des Kanals 1 gehalten. Die Schutzkappen 10, 11 sind wassergekühlt
und zu diesem Zweck als Doppelmantel ausgebildet. Die Haltearme sind mit Kanälen
für die Wasserzufuhr und Wasserabfuhr versehen. Der Haltearm 12 besitzt einen Wassereintritt
16 für die Wasserzufuhr zur Schutzkappe 10, der Haltearm 14 einen Wasseraustritt
17 für die Wasserabfuhr aus dieser Schutzkappe. Der Haltearm 13 besitzt einen Wassereintrittl8
für die Wasserzufuhr zur Schutzkappe 11, der Haltearm 15 einen Wasseraustritt 19
für die Wasserabfuhr aus dieser Schutzkappe.
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Fig. 2 zeigt einen SchnittII-II durch das Zerstäuberrad nach F i
g. 1. Das Zerstäuberrad 3 besitzt eine horizontale Bohrung 20 für die Zufuhr der
Kühlflüssigkeit sowie radiale, düsenlose Kanäle gleichbleibenden Querschnitts 21,
die in einer Ebene angeordnet sind. Das Verhältnis Länge der radialen Kanäle zu
Bohrungsdurchmesser der Kanäle ist größer als 3: 1, so daß eine einwandfreie Beschleunigung
der eintretenden Kühlflüssigkeit auf die Umfangsgeschwindigkeit des Zerstäuberrades
stattfindet.
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F i g. 3 zeigt eine Vorrichtung zum Abkühlen von Gasen, die in den
Krümmer 22 einer Gasleitung 23 eingebaut ist. Die Gasleitung wird von den Heißgasen
in Pfeilrichtung 24 durchströmt. In Achsmitte der Leitung 23 befindet sich ein Zerstäuberrad
25, das über die Welle 26 und die Kupplung27 durch den Elektromotor 28 angetrieben
wird, der außerhalb der Gasleitung angeordnet ist. Vor und hinter dem Zerstäuberrad
befinden sich strömungsgünstig ausgebildete Schutzkappen 29, 30, die das Zerstäuberrad
vor den Heißgasen schützen und die wassergekühlt sind.
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Die Vorrichtung wird durch die Haltearme 31, 32,33, 34 gehalten, die
gleichzeitig Kanäle für die Wasserzufuhr und Wasserabfuhr besitzen. Der Haltearm
31 besitzt einen Wassereintritt 35 für die Wasserzufuhr zur Schutzkappe 29, der
Haltearm 33 einen Wasseraustritt 36 für die Wasserabfuhr aus dieser Schutzkappe.
Der Haltearm 32 besitzt einen Wassereintritt 37 für die Wasserzufuhr zur Schutzkappe
30, der Haltearm 34 einen Wasseraustritt 38 für die Wasserabfuhr aus dieser Schutzkappe.
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Die Kühlflüssigkeit wird dem Zerstäuberrad 25 durch die Leitung 39
zugeführt, in die ein Ventil 40 eingebaut ist.
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F i g. 4 zeigt ein Zerstäuberrad 44 im Schnitt, das durch die Kugellager
45, 46 gehalten wird. Es besitzt, in Achsrichtung des Gasstromes gesehen, in Hintereinanderanordnung
drei Reihen 47, 48, 49 von radialen, düsenlosen Kanälen. Die Flüssigkeitszufuhr
zu den Kanälen erfolgt durch eine achsmittige Bohrung 50 gleichbleibenden Querschnitts.
Die Kühlflüssigkeit wird in Pfeilrichtung 51 dieser Bohrung zugeführt.
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F i g. 5 zeigt drei hintereinandergeschaltete Kühlvorrichtungen,
die in einer geraden Gasleitung 52 angeordnet sind. Die Heißgase treten in Pfeilrichtung
53 in die Gasleitung ein. Das Zerstäuberrad 54 wird durch den Elektromotor 55, das
Zerstäuberrad 56
durch den Elektromotor 57 und das Zerstäuberrad 58 durch den Elektromotor
59 angetrieben. Die Zerstäuberräder sind durch strömungsgünstig ausgebildete Schutzkappen
60, 61, 62, 63 vor den Heißgasen geschützt. Die Schutzkappen können wassergekühlt
sein. Hierzu können die Haltearme 64, 65, 66, 67 mit Kanälen für die Wasserzufuhr
und die Haltearme 68, 69, 70, 71 mit Kanälen für die Wasserabfuhr ausgerüstet sein.
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Die Kühlflüssigkeit wird dem Zerstäuberrad 54 durch die Leitung 72
zugeführt, in die ein Flüssigkeitsventil 73 eingebaut ist. Die Kühlflüssigkeit wird
dem Zerstäuberrad 56 durch die Leitung 76 zugeführt, in die ein Flüssigkeitsventil
77 eingebaut ist. Die Kühlflüssigkeit wird dem Zerstäuberrad 58 durch die Leitung
80 zugeführt. In diese Leitung ist ein Flüssigkeitsventil 81 eingebaut.
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An Stelle von Zerstäuberrädern, die, wie in der Zeichnung angegeben,
radiale Bohrungen nur in einer Ebene besitzen, können selbstverständlich auch Zerstäuberräder
verwendet werden, die in Hintereinanderanordnung mehrere Reihen von radialen, düsenlosen
Kanälen besitzen. Diese Zerstäuberräder haben in Achsmitte einen gemeinsamen Zulauf
für die Kühlflüssigkeit. Ausführungen dieser Art sind beispielsweise aus F i g.
4 und 6 zu ersehen.
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Die gezeigte Vorrichtung ist in der Lage, große Gasmengen auf eine
vergleichmäßigte niedere Temperatur von z. B. 2000 C zu bringen. Bei Elektroöfen
sind z. B. Temperaturen von 10000 C vorhanden. Die drei Zerstäuberräder 54, 56,
58 von z. B. 1400 mm Durchmesser werden durch drei Elektromotore üblicher Bauart
von je etwa 150 PS angetrieben. Unmittelbar vor Inbetriebnahme des Elektroofens
werden die drei Zerstäuberräder auf volle Drehzahl gebracht. Aus Sicherheitsgründen
sind die Ventile 73, 77, 81 so eingestellt, daß eine bestimmte Mindestmenge an Kühlflüssigkeit
durchgelassen wird.
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Fig. 6 zeigt ein Zerstäuberrad im Schnitt, das durch die Kugellager
85, 86 gehalten wird. Es besitzt, in Achsrichtung des Gasstromes gesehen, in Hintereinanderanordnung
drei Reihen 87, 88, 89 von düsenlosen Kanälen 90, 91, 92. Das Verhältnis Länge der
Bohrung zu Durchmesser der Bohrung beträgt mindestens 3 : 1 oder mehr, um die axial
zufließende Kühlflüssigkeit auf volle Umfangsgeschwindigkeit zu bringen. Die Flüssigkeitszufuhr
erfolgt in Pfeilrichtung 93 durch eine achsmittige Bohrung94. Hinter der Reihe 87
der düsenlosen Kanäle verengt sich die achsmittige Bohrung auf die Bohrung 95. Hinter
der Reihe 88 verengt sich die achsmittige Bohrung erneut auf die Bohrung 96.
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Die Wirkung der abgestuften achsmittigen Bohrungen 94, 95, 96 ist
die folgende: Durch die Drehung des Zerstäuberrades 84 wird die eintretende Kühlflüssigkeit
ebenfalls in Drehung versetzt, so daß sich infolge der Fliehkraftwirkung die Kühlflüssigkeit
ringförmig an die Bohrung 94 anlegt. Beim Eintreffen der Kühlflüssigkeit in der
Reihe 87 der düsenlosen radialen Kanäle wird dieselbe durch die Zentrifugalkraft
in die radialen Kanäle 90 gepreßt. Solange der Flüssigkeitsring den Unterschied
im Durchmesser der Bohrungen 94 und 95 nicht übersteigt, tritt die gesamte Kühlflüssigkeit
in die radialen Bohrungen 90 der Reihe 87 ein. Die radialen Kanäle 91, 92 in den
Reihen 88, 89 erhalten dann keine Kühlflüssigkeit.
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Übersteigt die Dicke des Flüssigkeitsringes den Unterschied im Durchmesser
der Bohrungen 94,95,
so tritt die überfließende Kühlflüssigkeit
in die radialen Kanäle 91 der Reihe 88 ein. Bei noch größerer Zufuhr an Kühlflüssigkeit,
d. h. sofern die Dicke des Flüssigkeitsringes den Unterschied im Durchmesser der
Bohrungen 95, 96 übersteigt, tritt die überfließende Kühlflüssigkeit in die radialen
Kanäle 92 der Reihe 89 ein. Auf diese Weise wird erreicht, daß zunächst die radialen
Kanäle einer Reihe mit Kühlflüssigkeit vollgefüllt werden, bevor die Kühlflüssigkeit
in die Kanäle der nächsten Reihe eintreten kann. Es wird hierdurch eine möglichst
vollständige Füllung der radialen Kanäle erzielt, so daß möglichst große Tropfen
mit großer Eindringtiefe diese Kanäle verlassen. Zweckmäßig wird die Abstufung der
axialen Bohrungen 94, 95, 96 so gewählt, daß der sich bildende Flüssigkeitsring
die jeweiligen radialen Kanäle einer Reihe voll ausfüllt. Konstruktiv wird zunächst
die axiale Bohrung 96 so bemessen, daß die radialen Kanäle 92 der Reihe 89 voll
mit Flüssigkeit gefüllt werden. Anschließend erfolgt die Dimensionierung der axialen
Bohrung 95 und zuletzt derjenigen der axialen Bohrung 94 nach denselben Gesichtspunkten.
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F i g. 7 zeigt einen Schnitt VII-VII durch die Reihe 87 der radialen
Kanäle 90 des Laufrades 84. Man erkennt die radialen, düsenlosen Kanäle 90 und die
verhältnismäßig große axiale Bohrung 94.
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F i g. 8 zeigt einen Schnitt VIII-VIII durch die Reihe 88 der radialen
Kanäle 91 des Laufrades 84.
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Man erkennt die radialen Kanäle 91 und die axiale Bohrung 95, die
im Durchmesser kleiner ist als die axiale Bohrung 94 in F i g. 7.
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F i g. 9 zeigt einen Schnitt IX-IX durch die Reihe 89 der radialen
Kanäle 92 des Laufrades 84. Man erkennt die radialen Kanäle 92 und die axiale Bohrung
96, die im Durchmesser kleiner ist als die axiale Bohrung 95 in Fig. 8.
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F i g. 1.0 zeigt eine Kühlvorrichtung, die in einer geraden Gasleitung
97 angeordnet ist. Die zu kühlenden Gase treten in Pfeilrichtung 98 in die Gasleitung
ein. Das Zerstäuberrad 99 wird durch den Elektromotor 100 angetrieben, der außerhalb
der Gasleitung liegt. Die Kraftübertragung von dem Elektromotor auf das Zerstäuberrad
kann beispielsweise, wie in der Zeichnung gezeigt, über die Antriebswelle 101 und
die Zahnräder 102. 103 erfolgen. Das Zerstäuberrad wird durch strömungsgünstig ausgebildete
Schutzkappen 104, 105 vor den Heißgasen geschützt. Die Schutzkappen sind wassergekühlt.
Hierzu sind die Haltearme 106. 107 mit Kanälen für die Wasserzufuhr, die Haltearme
108, 109 mit Kanälen für die Wasserabfuhr versehen. Ebenso ist die Antriebswelle
101 in einem wassergekühlten Schutzmantel 110 gelagert.
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Das Zerstäuberrad 99 besitzt in Hintereinanderanordnung zwei Gruppen
von radialen Kanälen. Die erste Gruppe besitzt, in Strömungsrichtung der Gase gesehen.
drei Reihen 111, 112, 113 von radialen düsenlosen Kanälen, die von der vorderen
Stirnseite her in Achsrichtung mit Kühlflüssigkeit beschickt werden. Die axialen
Zulaufquerschnitte verringern sich stufenweise. Die Flüssigkeitszufuhr erfolgt durch
die Leitung 114. In dieser Leitung ist ein Flüssigkeitsventil 115 eingebaut, dessen
Flüssigkeitsdurchfluß entsprechend der gewünschten Abkühlung eingestellt wird.
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Die zweite Gruppe besitzt drei Reihenll8, 119, 120 von radialen,
düsenlosen Kanälen, die von der
hinteren Stirnseite her in Achsrichtung mit Kühlflüssigkeit
beschickt werden. Die axialen Zulaufquerschnitte verringern sich stufenweise. Die
Flüssigkeitszufuhr erfolgt durch die Leitung 121, in die das Flüssigkeitsventil
122 eingebaut ist.
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F i g. 11 zeigt eine Kühlvorrichtung in einer geraden Gasleitung
125, die von den Heißgasen in Pfeilrichtung durchströmt wird. Ein in der Achsmitte
der Leitung angeordneter Elektromotor 126 treibt zwei Zerstäuberräder 127, 128 an,
von denen das Zerstäuberrad 127, in Strömungsrichtung der Gase gesehen, vor dem
Elektromotor und das Zerstäuberrad 128 hinter dem Elektromotor angeordnet ist.
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Das Zerstäuberrad 127 besitzt beispielsweise vier Reihen von düsenlosen
Kanälen Die axialen Zulaufquerschnitte zum Zerstäuberrad 127 verringern sich stufenweise
von einer Reihe von düsenlosen Kanälen zur nächsten Reihe. Die Flüssigkeitszufuhr
erfolgt in Pfeilrichtung durch die Leitung 129, in die das Flüssigkeitsventil 130
eingebaut ist.
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Das Zerstäuberrad 128 besitzt beispielsweise zwei Reihen von düsenlosen
Kanälen. Die axialen Zulaufquerschnitte zum Zerstäuberrad 128 verringern sich stufenweise
von einer Reihe der radialen Kanäle zur nächsten Reihe. Die Flüssigkeitszufuhr erfolgt
in Pfeilrichtung durch die Leitung 133, in die das Flüssigkeitsventil 134 eingebaut
ist. Wassergekühlte Schutzkappen 137, 138, 139 schützen die Kühlvorrichtung vor
Verbrennung und Verschmutzung.
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Fig. 12 zeigt mehrere parallelgeschaltete Kühlvorrichtungen, die
in der erweiterten Gasleitung 140 untergebracht sind. Die Gasleitung 140 ist in
mehrere Kanäle 141, 142, 143 unterteilt. In jedem Kanal ist eine Kühlvorrichtung
angeordnet. Die Heißgase durchströmen die Kanäle in Pfeilrichtung. Die Flüssigkeitszufuhr
zu den Kühlvorrichtungen erfolgt über die gemeinsame Ringleitung 144. Die Flüssigkeitszufuhr
zur Ringleitung 144 erfolgt durch die Leitung 145 in Pfeilrichtung, in die ein Flüssigkeitsventil
146 eingebaut ist.
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Fig. 13 zeigt einen SchnittXIII-XIII durch die Kühlvorrichtungen
nach F i g. 12. Man erkennt, daß in dem erweiterten Gaskanal 140 sieben Kanäle angeordnet
sind, von denen jeder eine Kühlvorrichtung erhält. Die Kühlflüssigkeit wird den
Kühlvorrichtungen über die gemeinsame Ringleitung 144 zugeführt.
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Die Flüssigkeitszufuhr zur Ringleitung 144 erfolgt durch die Leitung
145 in Pfeilrichtung.
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Die gezeigte Vorrichtung ist in der Lage, große Heißgasmengen von
etwa einer Million Kubikmeter pro Stunde bei einem Außendurchmesser von nur etwa
7 m präzise und schnell zu kiihlen.