DE2920326A1

DE2920326A1 - Mehrlochdruckduese fuer verkokungsoefen

Info

Publication number: DE2920326A1
Application number: DE19792920326
Authority: DE
Inventors: Ralf Schumacher; Carl-Heinz Dipl Chem Dr Struck
Original assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Priority date: 1979-05-19
Filing date: 1979-05-19
Publication date: 1980-11-27
Also published as: EP0019252B1; CA1170608A; AR221644A1; AU5847280A; ZA802940B; DE2920326C2; BR8003085A; JPS55160083A; EP0019252A1; IN153569B; US4299356A; AU531196B2

Description

- 5 Mehr! ochdruckdüse für Verkokungsöfen

Gegenstand der Erfindung ist eine flüssigkeitsbetriebene Mehrlochdruckdüse, die als Topf mit gelochtem Boden ausgebildet und in den Krümmer einzubauen ist, der bei Verkokungsöfen das Steigrohr und die Vorlage verbindet.

Durch den Krümmer, mittels dessen jede einzelne Ofenkammer an die Vorlage angeschlossen ist, wird nicht nur während des Betriebes der öfen ammoniakhaltige Flüssigkeit eingeführt, die unter einem Druck von einigen bar steht, vielmehr benutzt man auch eine in den Krümmer eingebaute

^O Düse dazu, während des Füllens der öfen die sich dabei entwickelnden Gase durch den oberen Gassammeiraum und das Steigrohr unter Anwendung sehr hohen Druckes mittels einer Düse in die Vorlage abzusaugen.

Die Erfinder haben sich die Aufgabe gestellt, durch die Gestaltung einer in der Fertigung sehr einfachen Düse und den Einbau einer solchen Düse im Krümmer eine Anordnung zu schaffen, die sich dadurch auszeichnet, daß bei Anwendung bestimmter hoher Drücke und bestimmter, in der Zeiteinheit aufgegebener, als Treibmittel dienender Flüssigkeitsmengen maximale Gasmengen abgesaugt werden.

Aufgrund eingehender Versuche wurde gemäß der Erfindung eine optimale Gestaltung einer solchen Mehrlochdruckdüse erzielt, wenn die Bohrungen der Düse in bestimmter V/eise kegelstumpfförmig in Richtung des Flüssigkeitsdurchganges erweitert sind und das von der Düse erzeugte Strahlenbündel den Querschnitt des Krümmers erst an dessen Übergang in die Vorlage lückenlos ausfüllt.

Im Gegensatz zu zylindrischen Bohrungen, bei denen die austretenden Flüssigkeitsstrahlen erhalten bleiben, tritt bei der erfindungsgemäßen kegelstumpfförmigen Gestaltung

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der Bohrungen eine Auflösung der Flüssigkeitsstrahlen nach dom Austritt aus der Düse ein, durch die eine besonders hohe Ganmenpje von der Flüssigkeit mitp-erissen wird. Das Strahlenbündel, das die Düse erzeugt, soll sich der-J, art erweitern, daii es erst am unteren Ende des Krümmers bei. seinem Eintritt in die Vorlage den vollen Querschnitt ausfüllt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung seien erläutert im Zusammenhang mit den Abbildungen. Auf diesen stellen dar:

Figur 1 den Vorlage und Steigrohr verbindenden

Krümmer mit der eingebauten Hehrlochdruckdüse,

Figur 2a und 2b sind senkrechte Schnitte durch die

Achsen zweier Düsen mit unterschiedlieher Stärke des Bodens und daher auch

unterschiedlicher Länge der diesen durchsetzenden Bohrungen,

Figur 3a ist eine schematische Darstellung der

von oben gesehenen Düse mit einer Darstellung der Austrittsöffnung der Boh

rungen auf der Wassereintrittsseite und der Wasseraustrittsseite,

Figur 3b ist ein senkrechter Achsschnitt durch

die mit 7 Bohrungen versehene Düse,

Figur 4 zeigt in einer Draufsieht auf den Boden

von unten gesehen als Beispiel für die Anwendung mehrerer Lochkreise zwei Düsen unterschiedlicher Gestaltung.

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in Ki ruT· -1 i:;t; m i C 10 das Steigrohr, mit 11 die Vorlage bezeichnet, mit 12 der Krümmer. In dessen oberer Wandung ist die Mehrlochdruckdüse 13 eingesetzt. Mit 14 ist der Flüssigkeitskegel bezeichnet, der durch die aufgegebene Flüssigkeit erzeugt wird, d-g ist der Lochdurchmesser der Bohrungen an der Wassereintrittsseite, d. der Lochdurchmesser der Bohrungen an der Wasseraustrittsseite.

Mit d. ist der Durchmesser des Umfangkreises der Bohrungen auf der Wassereintrittsseite, d. h. des Kreises, der

->.O "von außen die von den Eintrittsöffnungen mit dem Durchmesser d-p gebildeten Kreise tangiert. Mit dp ist der. Durchmesser des Umfangkreises auf der Wasseraustrittsseite bezeichnet, d. h. des Kreises, der die mit dem Durchmesser d. bezeichneten Kreise von außen tangiert, die die Austrittsöffnungen der Bohrungen bilden.

Mit "Υ ist der Kegelöffnungswinkel bezeichnet, der das Maß der kegelstumpfförmigen Erweiterung der Bohrungen bildet.

Durch eingehende Versuche wurden die folgenden optimalen Werte der genannten Größen ermittelt, die bei Anwendung eines bestimmten Druckes für die Zuführung der Flüssigkeit zur Düse zu maximalen Werten des von der Düse abgesaugten, d. h. vom Steigrohr in die Vorlage beförderten Gases führen.

Es soll nämlich das Quadrat des Verhältnisses des Lochdurchmessers d-p der Bohrung an der Wassereintrittsstelle zum Lochdurchmesser d« der Bohrung an der Wasseraustrittsstelle / _E j einen Wert zwischen 0,4 und O._s85, vor-

zugsweise zwiscnen 0,65 und 0,7 haben.

Das genannte Verhältnis ist offenbar ein Maß für die Er-

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wei toning der Bohrung. Die Erweiterung kann, je nach der "Uinp;e der Bohrung, d. h. nach, der Dicke des Bodens der Du ce, schneller oder langsamer erfolgen. Das Maß hierfür bildet der öffnungswinkel des Kegels, aus dem die Bohrungst, erweiterung herausgeschnitten ist. Für diesen Kegelöffnungnwinkel liegt der optimale Wert zwischen 2 und 10°, vorzugsweise zwischen 3 und 7 ·

Bei Anordnung der Bohrungen auf einem Kreis soll das Verhältnis des Durchmesser d. des Umfangkreises der Bohrungen K) auf der Eintrittsseite zu dem Durchmesser d_o des Umfangkreises auf der Austrittsseite, also der Wert _1_ zwischen

dp

0,5 und 0,95, vorzugsweise zwischen 0,8 und 0,9 liegen.

Um sich unterschiedlichen Druckverhältnissen oder anderen aus dem Betrieb sich ergebenden Bedingxmgen anpassen zu können, soll die Mehrlochdruckdüse leicht höhenverstellbar innerhalb des Krümmers angeordnet sein.

Neber: einer mittleren Bohrung oder einer Gruppe von drei oder vier Bohrungen nahe der Mitte können die Bohrungen in einem oder mehreren äußeren Kreisen angeordnet sein. Die PO Zahl der Bohrungen wird bestimmt durch die Menge der zu versprühenden Flüssigkeit, den anzuwendenden Druck und andere Betriebsgrößen.

Innerhalb jedes Kreises von Bohrungen soll zur Erzielung optimaler Ausnutzung des verwendeten Düsenkörpers der Ab-

P5 stand der den Kreis bildenden Bohrungen voneinander einen optimalen Wert im Verhältnis zum Durchmesser der Bohrungen haben. Als Regel wurde ermittelt, daß innerhalb der Lochkreise der Mittenabstand a. benachbarter Bohrlöcher mit dem Durchmesser d« auf der Flüssigkeitsaustrittsseite zu dem Durchmesser d^ in einem Verhältnis steht, dessen Wert zwischen 1,8 und 2,8, vorzugsweise bei 2,4- liegt.

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Werden mehrere Lochkreise "benutzt, wie dies bei den in Fip;ur 5 dargestellten Düsen der Fall ist, so soll der Radialabstand ap der durch, die Mitten der Bohrlöcher eines Lochkranses gehenden Kreise in einem bestimmten Verhältnis zu dem Duchmesser d. auf der Flüssigkeitsaustrittsseite stehen, und zwar soll das Verhältnis ^_2_ einen Wert haben,

^dA der zwischen 1,5 und 2,6, vorzugsweise bei 2,1 liegt.

Durch die Innehaltung der vorstehend genannten Werte für die Maße und die Anordnung der Bohrungen in der Mehrlochdruckdüse lassen sich maximale Werte für die bei bestimmten Drücken und bestimmten Werten der in der Zeiteinheit zxigeführten Flüssigkeitsmengen für die in der Zeiteinheit abgesaugten Gasmengen, insbesondere auch bei der Füllgasabsaugung, erzielen.

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Claims

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Ansprüche

1. In den Steigrohr und Vorlage bei Verkokungsöfen verbindenden Krümmer einzubauende, als Topf mit gelochtem Boden ausgebildete, flüssigkeitsbetriebene Mehrlochdruckdüse, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen der Düse kegelstumpfförmig in Richtung des Flüssigkeitsdurchganges erweitert sind und das von der Düse erzeugte Strahlenbündel den Querschnitt des Krümmers erst am Übergang in die Vorlage lückenlos ausfüllt.

?. Mehrlochdruckdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Quadrat des Verhältnisses des Lochdurchmessers d-g der Bohrung an der Wassereintrittsseite zum Lochdurchmesser d. der Bohrung an der Wasseraustrittsseite „J±\ einen Wert zwischen 0,4 und 0,85, vorzugsweise zwischen 0,65 und 0,70 hat.

5· Mehrlochdruckdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung der Bohrungen auf einem Kreis das Verhältnis des Durchmessers d. des Umfangkreises der Bohrungen auf der Eintrittsseite zu dem Durchmesser d_o des Umfangkreises auf der Austrittsseite __1_ zwischen 0,5

PO und 0,95, vorzugsweise zwischen 0,8 und 0,9 liegt.

4. Mehrlochdruckdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der das Maß der kegelstumpf förmigen Erweiterung der Bohrungen bestimmende Kegelöffnungswinkel feinen Wert zwischen 2° und 10°, vorzugsweise zwischen 3 und 7 hat.

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'j. Ilehrlochdruckdüse nach Anspruch 1, dadurch p:el<ennzeiehnet, daß sie leicht höhenverstellbar innerhalb des Krümmerr. angeordnet ist.

6. Mehrlochdruckdüse nach einem der vorhergehenden An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Lochkreise der Mittenabstand a. benachbarter Bohrlöcher mit dem Durchmesser d. auf der Flüssigkeitsaustrittsseite zu dem Durchmesser d. in einem Verhältnis von 1,8 bis 2,8, vorzugsweise 2,4- steht.

7. Mehrlochdruckdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein mehrerer Lochkreise das Verhältnis des Radialabstandes ag durch die Mitten der Bohrlöcher gehender Kreise zum Durchmesser d. der Bohrlöcher einen Vert hat, der zwischen 1,5 und 2,6, vorzugsweise bei 2,1 liegt.

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