DE2920326C2

DE2920326C2 - Mehrlochdruckdüse zum Absaugen der Füllgase von Verkokungsöfen

Info

Publication number: DE2920326C2
Application number: DE2920326A
Authority: DE
Inventors: Ralf 5800 Hagen Schumacher; Carl-Heinz Dipl.-Chem. Dr. 4630 Bochum Struck
Original assignee: Dr C Otto & Comp 4630 Bochum De GmbH
Current assignee: Dr C Otto & Comp 4630 Bochum De GmbH
Priority date: 1979-05-19
Filing date: 1979-05-19
Publication date: 1982-03-04
Also published as: BR8003085A; IN153569B; US4299356A; AU5847280A; EP0019252B1; JPS55160083A; AU531196B2; EP0019252A1; ZA802940B; AR221644A1; CA1170608A; DE2920326A1

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine flüssigkeitsbetrie- ·₎₅ bene Düse zum Absaugen der Füllgase von Verkokungsöfen, die in den das Steigrohr und die Vorlage verbindenden Krümmer eingebaut ist und deren Spritzkegel den Querschnitt des Krümmers am Übergang in die Vorlage ausfüllt. μ

Durch den Krummer, mittels dessert 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 _h-, den Krümmer eingebaute 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.

Aus dem DE-GM 72 47 593 ist eine Flüssigkeitsstrahldüse zur Absaugung der Füllgase in die Vorlage von Verkokungsbatterien bekannt, die im Steigrohrkrümmer angeordnet ist Es handelt sich dabei um eine Vollkegeldüse, deren Streuwinkel 60 bis 65° beträgt, so daß die Wirkung der Düse von der Form des Steigrohrkrümmers abhängt

Die damit verbundenen Nachteile werden in der DE-AS 23 13 435 erörtert, aus der es bekannt ist die in gleicher Weise ausgebildete Düse in einem Kugelsitz anzuordnen, in dem sie in allen Richtungen verschwenkbar ist um sie in der optimalen Stellung einrichten zu können.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine sehr einfach zu fertigende, aus einem Topf mit einem gelochten Boden bestehende Mehrlochdruckdüse so auszubilden, daß bei Anwendung bestimmter hoher Drücke und bestimmter, in der Zeiteinheit aufgegebener, als Treibmitte! dienender Flüssigkeitsmengen maximale Gasmengen abgesaugt werden.

Aufgrund eingehender Versuche wurde gemäß der Erfindung eine optimale Gestaltung einer solchen Düse erzielt wenn die Bohrungen in Richtung des Flüssigkeitsdurchganges erweitert sind, wobei das Quadrat des Verhältnisses des iochdurchmessers (feder Bohrung an der Wassereintrittsseite zum Lochdurchmesser d_A der Bohrung an der Wasseraustrittsseite (-7" J einen Wert zwischen 0,4 und 0,85, vorzugsweise zwischen 0,65 und 0,70 hat

Im Gegensatz zu zylindrischen Bohrungen, bei denen die austretenden Flüssigkeitsstrahlen erhalten bleiben, tritt bei der erfindungsgemäßen kegelstumpfförmigen Gestaltung der Bohrungen eine Auflösung der Flüssigkeitsstrahlen nach dem Austritt aus der Düse ein, durch die eine besonders hohe Gasmenge von der Flüssigkeit mitgerissen wird. Das Strahlenbündel, das die Düse erzeugt soll sich derart erweitern, daß 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:

Fig. 1 den Vorlage und Steigrohr verbindenden Krümmer mit der eingebauten Mehrlochdruckdüse,

Fig.2a und 2b sind senkrechte Schnitte durch die Achsen zweier Düsen mit unterschiedlicher Stärke des Bodens und daher auch unterschiedlicher Länge der diesen durchsetzenden Bohrungen,

Fig.3a ist eine schematische Darstellung der von oben gesehenen Düse mit einer Darstellung der Austrittsöffnung der Bohrungen auf der Wassereintrittsseite und der Wasseraustrittsseite,

F i g. 3b ist ein senkrechter Achsschnitt durch die mit 7 Bohrungen versehene Düse,

F i g. 4 zeigt in einer Draufsicht auf den Boden von unten gesehen als Beispiel für die Anwendung mehrerer Lochkreise zwei Düsen unterschiedlicher Gestaltung.

In Fig. 1 ist mit 10 das Steigrohr, mit 11 die Vorläge 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;- ist der Lochdurchmesser der Bohrungen an der Wassereintrittsseite, d,\ der Lochdurchmesser der Bohrungen an der Wasseraustrittsseite.

Mit d\ ist der Durchmesser des Umfangskreises der Bohrungen auf der Wassereintrittsseite, d.h. des Kreises, der von außen die von den Eintrittsöffnungen mit dem Durchmesser ^gebildeten Kreise tangiert Mit di ist der Durchmesser des Umfangskreises 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 γ ist der Kegelöffnungswinkel bezeichnet, der das to 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 cfe der Bohrung an der Wassereintrittssteile zum Lcchdurchmesscr d* der Bohrung an der Wasseraustrittsstelle f -j- J einen Wert zwischen 0,4 und 0,85, vorzugsweise zwischen 0,65 und 0,7 haben.

Das genannte Verhältnis ist offenbar ein Maß für die Erweiterung der Bohrung. Die Erweiterung kann, je nach der Länge der Bohrung, & h. nach der Dicke des Bodens der Düse, schneller oder langsamer erfolgen. Das Maß hierfür bildet der Öffnungswinkel des Kegels, aus dem die Bohrungserweiterung herausgeschnitten ist Für diesen Kegelöffnungswinkel liegt der optimale Wert zwischen 2° und 10°, vorzugsweise zwischen 3" und 7°.

Bei Anordnung der Bohrungen auf einem Kreis soll das Verhältnis des Durchmessers d\ des Umfangskreises der Bohrungen auf der Eintrittsseite zu dem Durchmesser dz des Umfangskreises auf der Austrittsseite, also der

Wert -7 zwischen 0,5 und 0,95, vorzugsweise zwischen 0,8 und 0,9 'iegen. w

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

Neben 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 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 Abstand 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 dU auf der FlüssigVsitsaustrittsseite zu dem Durchmesser i/4 in einem Verhältnis steht dessen Wert zwischen 1,8 und 2,8, vorzugsweise bei 2,4 liegt

Werden mehrere Lochkreise benutzt wie dies bei den in Fig.3 dargestellten Düsen der Fall ist so soll der Radialabstand at der durch die Mitten der Bohrlöcher eines Lochkranzes gehenden Kreise in einem bestimmten Verhältnis zu dem Durchmesser d^ auf der Flüssigkeitsaustrittsseite stehen, und zwar soll das Verhältnis ^- einen Wert haben, der zwischen 1 $ und 2,6,

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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 zugeführten Flüssigkeitsmengen für die in der Zeiteinheit abgesaugten Gasmengen, insbesondere auch bei der Füllgp-sabsaugung, erzielen.

Hierzu 2 Blatt Zcichnunecn

Claims

Patentansprüche;

1. Plüssigkeitsbetriebene Düse zum Absaugen der Füllgase von Verkokungsöfen, die in den das Steigrohr und die Vorlage verbindenden Krümmer eingebaut ist und deren Spritzkegel den Querschnitt des Krümmers am Obergang in die Vorlage ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen der als Topf mit gelochtem Boden ausgebildeten ι ο Mehrlochdruckdüse k,egelstumpfförmig in Richtung des Flüssigkeitsdurchganges erweitert sind, wobei das Quadrat des Verhältnisses des Lochdurchmessers et der Bohrung an der Wassereintrittsseite zum Lochdurchmesser d_A der Bohrung an der Wasseraus- ι.

trittsseite/'—) einen Wert zwischen 0,4 und 0,85,

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vorzugsweise zwischen 0,65 und 0,70 hat

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung der Bohrungen auf einem Kreis das Verhältnis des Durchmessers d\ des Umfangskreises der Bohrungen auf der Eintrittsseite zu dem Durchmesser cfc des Umfangskreises auf der Austrittsseite -7 zwischen 0,5 und 035, vorzugsweise

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zwischen 0ß und 0,9 liegt

3. Düse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Maß der kegelstumpfförmigen Erweiterung der Bohrungen bestimmende Kegelöffhungswinkel γ einen Wert zwischen 2° und 10°, vorzugsweise zwischen 3° und 7° hat

4. Düse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daö innerhalb der Lochkreise der Mittenabstand a, benachbarter Bohrlöcher mit dem Durchmesser <JU auf der Flüsc gkeitsaustrittsseite zu dem Durchmesser dUin einem Verhältnis von 1,8 bis 2,8, vorzugsweise 2,4 steht

5. Düse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein mehrerer Lochkreise das Verhältnis des Radialabstandes a₂ durch die Mitten der Bohrlöcher gehender Kreise zum Durchmesser d_A der Bohrlöcher einen Wert hat, der zwischen 1,5 und 2,6, vorzugsweise bei 2,1 liegt

6. Düse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie leicht höhenverstellbar und derart innerhalb des Krümmers angeordnet ist, daß das von ihr erzeugte Strahlenbündel den Querschnitt des Krümmers erst am Übergang in die Vorlage lückenlos ausfüllt

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