DE19539923C1 - Vorrichtung in einem ein Primärfluid führenden Kanal - Google Patents
Vorrichtung in einem ein Primärfluid führenden KanalInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in einem ein Fluid
führenden Kanal gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art sind ausgehend von
einer gemeinsamen, quer zur Strömungsrichtung stehenden
Vorderkante ebene, wirbelerzeugende Flächen abwechselnd
einander entgegengesetzt bezüglich der Anströmrichtung geneigt
angeordnet (DE-AS 11 88 563). Hierbei heben sich von den
einzelnen Flächen erzeugte Wirbel nicht gegeneinander auf, so
daß merkliche Druckverluste entstehen.
In vielen Bereichen der Verfahrenstechnik ist ein Sekundär
fluid in ein Primärfluid einzumischen. Das Primärfluid kann z. B.
Rauchgas aus einem Verbrennungsprozeß sein, dem zum Zweck
der Entstickung in einem Katalysator Ammoniak bzw. Ammoniak-/Luftgemisch
als Sekundärfluid zugemischt werden soll. Um eine
möglichst vollständige Umsetzung des Ammoniaks mit dem Stick
stoffoxid zu erreichen, werden hohe Anforderungen an die Homo
genität der Verteilung des Ammoniaks als Se
kundärgas im stickstoffoxidhaltigen Primärgas gestellt. Wäh
rend die geforderte Homogenität der Ammoniak-Konzentra
tionsverteilung von z. B. ± 5% mit Mischerelementen, die ei
nen hohen Druckverlust verursachen, problemlos zu verwirkli
chen ist, stellt sich insbesondere in der Kraftwerkstechnik
häufig die Aufgabe, das gesteckte Ziel bei möglichst gerin
gem Druckverlust zu erreichen. Vielfach ist der für die Ver
mischung verfügbare Strömungsweg kurz im Bezug auf den hy
draulischen Durchmesser des das Primärgas führenden Kanals.
Ferner wird in vielen Fällen gefordert, insbesondere auch
für einen Katalysator, daß die Zuströmung unmittelbar vor
der ersten Katalysatorlage nach Betrag und Richtung nur eine
geringe Variationsbreite aufweist. Demnach muß der Ver
mischungsprozeß in einem ausreichenden Abstand vor der er
sten Katalysatorlage zum Abschluß gebracht werden.
Neben der Einmischung eines Sekundärgases in ein Primärgas
wird häufig lediglich eine Homogenisierung der Zustandsgrö
ßen wie der Temperatur und der Geschwindigkeit, oder der
Inhaltsstoffkonzentrationen in einer Strömung aus einem ein
zigen Fluid gefordert.
Zum Homogenisieren einer Strömung aus einem Gas, wie Kühl-
oder Heizluft, oder zum Mischen zweier Luftströme unter
schiedlichen Zustandes sind in der DE 29 11 873 C2 und in
dem DE-GM 82 19 260.5 Vorrichtungen vorgeschlagen worden,
die einen oder mehrere Mischflügel mit frei umströmten,
spitzwinklig gegen die Strömung gerichteten Vorderkanten
aufweisen, deren Verlauf sowohl eine in Strömungsrichtung
der Primärgasströmung als auch eine quer hierzu verlaufende
Komponente aufweist. Durch die spitzwinklige Anstellung ei
nes solchen Mischflügels gegen die Hauptrichtung der Gass
trömung bilden sich an dem Mischflügel eine Druck- und eine
Saugseite ähnlich wie an einem Flugzeugtragflügel aus. In
folge der Druckdifferenz entstehen Ausgleichsströmungen, die
sich zu Randwirbelzöpfen "aufwickeln". Die Randwirbel weisen
in der Nachbarschaft ihres Entstehungsortes eine hohe Ener
giedichte und einen geringen Durchmesser auf. Mit zunehmen
dem Strömungsweg expandieren diese Wirbel, indem sie ihre
Rotationsenergie über die Strömungsreibung auf benachbarte
Strömungszonen übertragen.
Bei der DE 29 11 873 C2 wird das Sekundärgas aufgrund einer
geeigneten Plazierung des Mischflügels an der Quelle des
Wirbels mit der Wirbelexpansion in die Primärgasströmung
eingemischt. Bei einer derartigen Einmischung muß zwangsläu
fig ein erhöhter Druckverlust bzw. Eigenenergiebedarf der
Anlage in Kauf genommen werden.
In der DE-Zeitschrift "VGB-Kraftwerkstechnik" Jg. 73 (1993),
Heft 5, S. 450-455 ist ein Mischer beschrieben, mit dem eine
hohe Vermischungsgüte bei geringem Druckverlust erreicht
werden soll. Der bauliche Aufwand ist jedoch wesentlich hö
her als bei den oben beschriebenen Mischflügelkonzepten.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine
Vorrichtung zur Homogenisierung einer Fluidströmung und zur
Einmischung einer Sekundärfluidströmung in eine Primärfluid
strömung zu schaffen, die gleichzeitig folgenden Anforderun
gen genügt:
- - hohe Homogenisierungs- und/oder Vermischungsgüte bereits nach kurzem Strömungsweg,
- - geringer Druckverlust,
- - kurze Einbaulänge,
- - niedrige Herstellungskosten,
- - unanfällig gegen Störungen, z. B. durch Belagsbildung,
- - geringe Separation von Grob- und Feinstäuben.
Dieses Problem ist erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst.
Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung sind wenigstens
zwei wirbelerzeugende Flächen, deren parallele Vorderkanten
orthogonal zur Richtung der Primärfluidströmung gerichtet
sind, im Kanal derart angeordnet, daß eine gegenläufige Ver
drallung und damit eine gute Homogenisierung bzw. Durchmi
schung der Fluidströmung erzwungen wird.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist jede Flä
che durch einen auf der Anströmseite in Strömungsrichtung
des Primärfluids ausgerichteten dünnwandigen Körper, wie ein
Blech oder eine Kunststoffplatte materialisiert, die vor
teilhaft ausgehend von der Vorderkante ausgebogen ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können
die paarweise gegensinnig angeordneten Flächen durch ein
Zwickelblech verbunden sein. Das Zwickelblech dient sowohl
zur aerodynamischen als auch zur mechanischen Stabilisie
rung.
Die Vorderkante kann von einem Rohr mit Düsen gebildet sein,
über welche Sekundärfluid in das Primärfluid eingeblasen
wird. Das Sekundärfluid wird dank der Erfindung gleichmäßig
mit dem Primärfluid durchmischt.
Im Gegensatz zu den Gegebenheiten bei Mischflügelkonzepten
gemäß DE 29 11 873 C2 weist der erzeugte Wirbel gemäß der
Erfindung von Anfang an eine geringe Energiedichte auf; der
Wirbel kann demzufolge auch mit einem niedrigen Druckverlust
generiert werden.
Infolge des geringen Druckverlustes reduzieren sich die an
den wirbelerzeugenden Flächen angreifenden Kräfte, so daß
eine Aufhängevorrichtung für die Fläche(n) oder Teilflächen
mit geringerem Materialaufwand ausgeführt werden kann.
Für Vermischungsprozesse ist es vorteilhaft, die wirbeler
zeugenden Flächen derart anzuordnen, daß sich kleinere,
gleichsinnig drehende Wirbelgebiete, in denen eine kleinräu
mige Vorvermischung abläuft, zu größeren Wirbelgebieten
überlagern, in denen die großräumige Homogenisierung bewirkt
wird.
In einer besonders interessanten Ausgestaltung der Erfindung
sind die wirbelerzeugenden Flächen derart angeordnet, daß
die Addition der Teilwirbel in dem einen Kanalabschnitt ei
nen rechtsdrehenden und in dem anderen Kanalabschnitt einen
linksdrehenden Wirbel ergibt. Eine derartige symmetrische
Konfiguration von zwei Teilwirbeln ist bei entsprechenden
Kanalabmessungen strömungstechnisch stabil und bewirkt eine
sehr gute Homogenisierung oder Durchmischung in den jeweili
gen Kanalabschnitten.
Diese Konfiguration ist dann besonders vorteilhaft, wenn auf
den Vermischungsabschnitt ein Krümmer folgt. Aus der Strö
mungslehre ist bekannt, daß eine Krümmerdurchströmung ein
gegensinnig drehendes Wirbelpaar induziert.
Werden gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
schon vor Erreichen des Krümmers zwei gegenläufige Wirbel
erzeugt, deren Drehrichtungen mit jenem des natürlicherweise
in Krümmern entstehenden Wirbelpaares übereinstimmt, pas
siert die Strömung besagten Krümmer ohne Strömungsablösung
bzw. mit stark reduzierten Abmessungen der Strömungsablöse
gebiete. Dadurch werden aufwendige Krümmerleitbleche über
flüssig. Dies mindert die Kosten erheblich
wobei zu berücksichtigen ist, daß die Kosten für die Krüm
merleitbleche meist höher liegen als die Kosten für die wir
belerzeugenden und die Homogenisierung bzw. Vermischung be
wirkenden Einbauten selbst.
Eine geringe Neigung der gegenläufigen Wirbel zur Aus
löschung durch Überlagerung ist insofern vorteilhaft, als
ein nachfolgender Kanalkrümmer dann auch ohne Leitbleche
ablösefrei durchströmt wird. Ist jedoch eine weitergehende
Homogenisierung der Konzentrationsfelder durch Vermischung
der gegenläufigen Wirbel miteinander erwünscht, werden gemäß
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in das Strömungs
feld der gegenläufigen Wirbel zwei sich berührungslos kreu
zende Leitbleche eingebaut, die in der Konfiguration einer
Achterbahn angeordnet sind. Mittels dieser Leitblechanord
nung werden die beiden gegenläufigen Wirbel so überlagert,
daß es zu einer Teilvermischung kommt, ohne daß die Wirbel
sich gegenseitig auslöschen.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeich
nungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer elementaren Bau
gruppe einer Vorrichtung nach der Erfindung, die in
einen ein Primärfluid führenden Kanal eingebaut ist;
Fig. 2a eine Draufsicht auf eine Baugruppe nach Fig. 1;
Fig. 2b eine Draufsicht auf eine Abwandlung der elementaren
Baugruppe nach Fig. 1;
Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III in Fig. 1
von vorn auf eine weiter abgewandelte Baugruppe;
Fig. 4 eine andere elementare Baugruppe einer Vorrichtung
gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Dar
stellung wie Fig. 1;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Kanals, in
den eine Vorrichtung gemäß der Erfindung mit mehre
ren Baugruppen gemäß den Fig. 1 und 2a eingebaut ist
und der oberhalb dieser Vorrichtung einen 90°-Krüm
mer aufweist;
Fig. 6a, 6b
und 6c Schnittansichten in Ebenen A, B und C in Fig. 5;
Fig. 7 eine Draufsicht auf eine abgewandelte Vorrichtung
nach der Erfindung, bei der nach dem Prinzip von
Fig. 4 gestaltete Baugruppen eingesetzt sind;
Fig. 8a eine Seitenansicht von oberhalb einer Vorrichtung
nach der Erfindung eingebauten Leitblechen; und
Fig. 8b eine Draufsicht auf die Leitblechanordnung nach
Fig. 8a.
In den Fig. 1 bis 3 sind der Einfachheit halber gleiche Be
zugszeichen für gleiche oder gleichwirkende Teile verwendet.
Die in Fig. 1 und Fig. 2a gezeigte Baugruppe ist in einen
Kanal eingebaut, in dem ein Primärfluid in Richtung des
Pfeiles s strömt. Die Baugruppe weist ein quer zur
Hauptströmungsrichtung s sich erstreckendes Rohr 1 auf, an
dessen Abstromseite die Vorderkanten 2 von zwei in Längs
richtung des Rohres 1 aneinander anschließenden, gegensinnig
gewölbten dünnwandigen Platten 3, 4 anschließen. Die Platten
3, 4 können von Metallblechen oder von dünnwandigen Kunst
stoffplatten gebildet sein. Die Hinterkanten 5, 6 der dünn
wandigen Platten verlaufen wie gezeigt gegensinnig schräg.
Die Tangenten t an den Vorderkanten 2 der Platten 3, 4 ver
laufen parallel zur Strömungsrichtung s und spannen eine
Ebene E auf, die eine Symmetrieebene zwischen den beiden
Platten 3, 4 bildet und die Vorderkanten 2 enthält. Senk
recht auf den Vorderkanten 2 stehende Verbindungslinien 7, 8
zwischen den Vorderkanten 2 und den Hinterkanten 5, 6 sind
unter verschiedenen Anstellwinkeln α, β bezüglich der Ebene
E geneigt.
Das Rohr 1 enthält längs den Vorderkanten 2 angeordnete
Loch- oder Schlitzdüsen (nicht dargestellt), über welche ein
Primärfluid in den Richtungen der Pfeile u, v ausgeblasen
wird, und zwar auf die gewölbten Unterseiten der Platten 3,
4.
Anstatt gewölbt könnten die Platten auch eben sein, wobei
dann die Verbindungslinien 7, 8 einen gleich großen Anstell
winkel einschließen würden. Bevorzugt ist jedoch die in den
Figuren gezeigte gewölbte Ausführung, weil hierdurch eine
bessere Verwirbelung und damit Homogenisierung des Primär
fluids und eine bessere Einmischung des über das Rohr 1 ein
geblasenen Sekundärfluids erzielbar ist.
Die Platten 3, 4 sind zur mechanischen Stabilisierung und
zur Bildung eines Plattenpaares mittels eines Zwickelbleches
9 verbunden, das sich bei der Ausführung nach den Fig. 1 und
2a in einer Ebene senkrecht zur Ebene E erstreckt.
Bei der Variante nach der Fig. 2b sind die Platten 3, 4 in
zwei Richtungen gewölbt.
Bei der Variante gemäß Fig. 3 sind die Platten im an die
Vorderkante 2 anschließenden Bereich "überwölbt", d. h. haben
einen negativen Tangentenwinkel. Obgleich sie ebenso wie in
der Fig. 1 gleichsinnig weiter ausgewölbt sein könnten (ge
strichelte Kontur 3′′ links außen in Fig. 3), können sie nach
einem Wendepunkt W auch zurückgewölbt sein (durchgezogene
Kontur in Fig. 3), so daß sich insgesamt ähnliche Neigungs
winkel α, β ergeben wie bei der Ausführung nach Fig. 1.
Auch in diesem Fall können die Platten 3, 4 durch ein Zwic
kelblech 9 verbunden sein. Dieses Zwickelblech 9 dient bei
den bisher beschriebenen Ausführungen durch die kreuzförmige
Verbindung der Platten 3, 4 zur Verhinderung von Schwingun
gen der von den Wirbeln des Primärfluids und gegebenenfalls
des Sekundärfluids beaufschlagten Platten 3, 4. Außerdem
trägt das Zwickelblech dazu bei, daß der durch die gegensin
nig gekrümmten Platten 3, 4 erzeugte Drall der Strömung ver
stärkt wird. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, die Enden
des Zwickelbleches 9 derart auszubiegen, daß im Kern des
Strömungsfeldes ein zum primären Wirbelfeld gegenläufiges
sekundäres Wirbelfeld erzeugt wird. Hierdurch kann erreicht
werden, daß sich die Wirbel im Fernfeld durch Überlagerung
gegenseitig auslöschen, so daß eine drallfreie Abströmung
aus dem Mischungsabschnitt erzielbar ist. Dies kann für die
Zuströmung zu nachfolgenden Komponenten, wie einem Wabenka
talysator, bedeutsam sein.
Soll die Vorrichtung gemäß der Erfindung ausschließlich zur
Homogenisierung eines Primärfluids eingesetzt werden, also
keine Zumischung von einem Sekundärfluid erfolgen, so er
übrigt sich ein Rohr 2. Statt dessen kann dann ein Stab längs
der Vorderkanten 2 vorgesehen sein, oder die Vorderkanten 2
selbst können die Platten 3, 4 auf ihren der Primärströmung
zugewandten Seiten begrenzen.
Fig. 4 zeigt eine Ausführung der Vorrichtung gemäß der Er
findung, bei der wirbelerzeugende Flächen 3′, 4′ allein
durch Ausblasen aus dem Rohr 1 in verschiedenen Richtungen
gegebenenfalls mit verschiedener Intensität aerodynamisch
erzeugt werden. Dabei können diese "virtuellen" Flächen auf
grund der Anströmung des durch das Primärfluid sogar gewölbt
sein. Die Wölbung wird mit zunehmender Intensität der Sekun
därfluid-Einblasung (Druck, Menge) geringer.
Fig. 5 zeigt einen insgesamt mit der Bezugszahl 20 bezeich
neten vertikalen Strömungskanal, der an seinem Kopfende ei
nen 90°-Krümmer 21 aufweist. Dieser Kanal ist in insgesamt
vier parallele Abschnitte durch Schottwände 22, 23, 24 un
terteilt, wobei in jedem Kanalabschnitt eine Baugruppe gemäß
den Fig. 1 und 2a angeordnet ist. Dabei stoßen die äußeren
Seitenkanten 10 der Platten 3, 4 an die seitlichen Kanalwän
de (nicht bezeichnet) an.
Mit A, B, C und D sind vier Querschnittsebenen des Kanals 20
bezeichnet, wobei die Ebene C etwa in der Mitte des Krümmers
21 liegt. Die Ebenen A, B, C sind zusammen mit einer durch
die Erfindung bewirkten Wirbelkonfiguration in den Fig. 6a,
6b und 6c dargestellt. In der Fig. 6a ist in der Draufsicht
auf die Ebene A gezeigt, daß die in der linken Kanalhälfte
angeordneten Baugruppen und die in der rechten Kanalhälfte
entgegengesetzt angeordneten Baugruppen, wie sie anhand der
Fig. 1 und 2a im einzelnen beschrieben sind, gegenläufige
Kreis-Wirbelpaare erzeugen, wobei die Wirbelpaare in der
linken Kanalhälfte rechtsdrehend und in der rechten Kanal
hälfte linksdrehend sind. Die kreisförmigen Wirbel ergänzen
sich oberhalb der Schottwände 22 und 24 in den jeweiligen
beiden Kanalhälften zu elliptischen, gegensinnig drehenden
Wirbeln gemäß Fig. 6b, die wegen der höher als die Schott
wände 22, 24 aufragenden Schottwand 23 getrennt sind.
In der in Fig. 6c dargestellten Ebene C sind dann die ellip
tischen Wirbel nicht mehr getrennt und überlagern die "na
türlichen" Wirbel im Krümmer 21.
Es ist ein aus der Strömungslehre bekanntes Phänomen, daß
eine Krümmerdurchströmung mit einer homogenen Strömung ein
gegensinnig drehendes Wirbelpaar erzeugt, wie es in der Ebe
ne D in Fig. 5 dargestellt ist. Erfindungsgemäß werden durch
die in der Ebene X eingebaute Vorrichtung gemäß Fig. 5 be
reits in der Ebene B gegensinnig drehende Wirbel erzeugt,
die gleiche Drehrichtungen wie die "natürlichen" in dem
Krümmer 21 erzeugten Wirbel haben. Dies sorgt dafür, daß die
Strömung in dem Kanal den Krümmer 21 ohne Strömungsablösung,
mindestens jedoch mit stark reduzierten Abmessungen von
Strömungsablösungsgebieten, passiert. Dadurch werden aufwen
dige Krümmerleitbleche überflüssig, die man normalerweise in
Krümmern vorsieht. Die Kosten solcher Leitbleche liegen hö
her als die Kosten für die Vorrichtung nach der Erfindung.
Die Länge der Schottwände 22, 23, 24 kann das 0,5- bis 2,5-
fache des hydraulischen Durchmessers jedes Kanalabschnitts
betragen. Aus den oben angegebenen strömungstechnischen
Gründen ist eine Konfiguration bevorzugt, bei der die mitt
lere Schottwand 23 länger ist als die Schottwände 22, 24.
Die Hinterkanten der Schottwände können gegensinnige Ausbie
gungen 25, 26 in Richtungen haben, welche mit den Drehrich
tungen der von jeder Baugruppe erzeugten Wirbeln überein
stimmen. Dies ist der Einfachheit halber nur für die Schott
wand 22 in Fig. 5 dargestellt.
Fig. 7 zeigt eine Alternative zu der Vorrichtung, wie sie in
Fig. 5 und Fig. 6a dargestellt ist. Bei dieser Ausführung
sind Rohre 1′ mit Düsen ohne Platten, das heißt mit rein
aerodynamisch erzeugten Wirbelflächen 3′, 4′ eingesetzt, wie
sie prinzipiell in Fig. 4 dargestellt sind, wobei jedoch
Druck und/oder aus tretende Strömungsmenge in Richtung zur
Rohrmitte hin abnimmt. Solche Rohre 1′ sind jeweils in den
einzelnen Kanalabschnitten in dem Querschnitt X (Fig. 5)
kreuzweise diagonal angeordnet. Selbstverständlich kann die
Anordnung nach Fig. 7 auch mit "materialisierten" Flächen,
wie Platten gemäß Fig. 1 bis 3 ausgeführt werden.
Bei den in Fig. 5 bis 7 gezeigten Konfigurationen strömen
die durch die Flächen 3, 4; 3′, 4′ erzeugten Wirbel spiralig
nach oben. Aufgrund der gegensinnigen Anordnung der Flächen
in der rechten Kanalhälfte bezüglich der linken Kanalhälfte
werden gegenläufige Wirbel oberhalb der Vorrichtung erzeugt,
welche ein ablösefreies Durchströmen des Krümmers 21 ohne
Einsatz von Leitblechen ermöglichen.
Es kann jedoch auch eine weitergehende Homogenisierung der
Wirbelkonzentrationsfelder durch Vermischen der gegenläufi
gen Wirbel miteinander erwünscht sein. Für diesen Fall ist
die Ausgestaltung nach Fig. 8 vorgesehen. Dort sind Leitble
che 30, 31 in der aus Fig. 8 ersichtlichen achterbahnartigen
Konfiguration in dem Kanalabschnitt stromabwärts von der
Vorrichtung nach der Erfindung angeordnet. Diese Leitbleche
30, 31 sind an die Spiralgeometrie der gegensinnig aufstei
genden Wirbel angepaßt und kreuzen sich in der insbesondere
aus Fig. 8b ersichtlichen Weise berührungslos.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zwei
Anordnungen der in den verschiedenen Beispielen (Fig. 5, 6a,
7) gezeigten Art in Strömungsrichtung hintereinander in dem
Kanal angeordnet.
In der ersten Anordnung wird Brenngas in das Primärfluid,
wie Rauchgas, eingedüst und gezündet, um die Primärströmung
aufzuheizen. In der zweiten Anordnung wird das eigentliche
Sekundärfluid, wie Ammoniak, zur katalytischen Entstickung
des Primärfluids eingeblasen.
Claims (14)
1. Vorrichtung in einem ein Fluid führenden Kanal mit zur
Strömungsrichtung abwechselnd geneigten, wirbelerzeugen
den Flächen, die der Fluidströmung zugewandte Vorderkan
ten aufweisen, wobei die Vorderkanten quer zur Strömungs
richtung der Fluidströmung ausgerichtet sind, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens zwei wirbel
erzeugende Flächen (3, 4; 3′, 4′) ausgehend von paralle
len Vorderkanten (2) so in einem gemeinsamen Strömungs
querschnitt des Kanals angeordnet sind, daß sie in einem
Bereich des Kanals stromabwärts der Vorrichtung ein Paar
von gegenläufig drehenden Wirbeln erzeugen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die wirbelerzeugenden Flächen (3, 4)
an den Vorderkanten (2) in Strömungsrichtung (s) verlau
fende Tangenten (t) aufweisen und von der Vorderkante (2)
weggewölbt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß Verbindungslinien (7, 8) zwischen
Vorderkanten (2) und Hinterkanten (5, 6) der Flächen (3,
4), die senkrecht auf der Vorderkante stehen, unter ver
schiedenen Anstellwinkeln (α, β) zu einer in Anströmrich
tung (s) verlaufenden, die Vorderkante (2) enthaltenden
Ebene (E) geneigt sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die wirbelerzeugenden
Flächen wenigstens zwei Teilflächen (3, 4) aufweisen, die
von der gemeinsamen Vorderkante (2) in Richtung der Vor
derkante aufeinander folgend gegensinnig nach außen von
der Ebene (E) weggebogen sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorderkante (2) an
einem Rohr (1) mit Düsen ausgebildet ist, über welche ein
Sekundärfluid in das Primärfluid eingeblasen wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die zwei Teilflächen (3, 4)
von dünnwandigen Körpern, insbesondere aus Blech oder
Kunststoff, gebildet und vorzugsweise miteinander paar
weise mittels einer quer zur Vorderkante (2) und in Strö
mungsrichtung (s) angeordneten Zwickelplatte (9) verbun
den sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die wirbelerzeugenden Flächen (3, 4)
mit Öffnungen versehen sind, welche die Saugseite mit der
Druckseite verbinden.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei Paare wirbelerzeu
gende Flächen so angeordnet sind, daß die erzeugten ge
genläufigen Wirbel Drehrichtungen aufweisen, wie sie bei
der Durchströmung eines nachfolgenden Krümmers (21) von
selbst erzeugt würden.
9. Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kanal in durch
Schottwände (22, 23, 24) getrennte, zu den Enden hin of
fene Kanalabschnitte unterteilt ist, in deren jedem min
destens ein Paar der wirbelerzeugenden Flächen (3, 4) an
geordnet ist, wobei die Schottwände in den Ebenen (E)
liegen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Länge der Schottwände (10, 11,
12) das 0,5- bis 2,5fache des hydraulischen Durchmessers
jedes Kanalabschnitts beträgt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Hinterkanten der Schott
wände (22) gegensinnige Ausbiegungen (25, 26) in Richtun
gen haben, welche mit den Drehrichtungen der erzeugten
Wirbel übereinstimmen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorderkanten (2′)
der wirbelerzeugenden Flächen kreuzweise auf Diagonalen
in einem gemeinsamen Strömungsquerschnitt des das Primär
fluid führenden Kanals angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem Strömungsfeld der
gegenläufig drehenden Wirbel zwei sich berührungslos
kreuzende Leitbleche (30, 31) in Konfiguration einer Ach
terbahn angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß ihr eine zweite Vorrich
tung gleicher Art in Strömungsrichtung gesehen vorge
schaltet ist, über welche ein Brenngas in das Primärfluid
eingeblasen wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19539923A DE19539923C1 (de) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | Vorrichtung in einem ein Primärfluid führenden Kanal |
DE29521184U DE29521184U1 (de) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | Vorrichtung in einem ein Primärfluid führenden Kanal |
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Family
ID=7775872
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