DE2937409C3 - Mehrlochdruckdüse an Verkokungsöfen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine in das Steigrohr und Vorlage an Verkokungsöfen verbindende Rohr eingebaute, als Topf mit gelochtem Boden ausgebildete Mehrlochdruckdüse mit kegelstumpfförmig erweiterten Bohrungen zum Einblasen eines kompressiblen Treibmittels, vorzugsweise Dampf. 4 >

In das Rohr, das bei den Kammern von Verkokungsöfen das Steigrohr mit der Vorlage verbindet, wird während des Abzugs des Destillationsgases durch dus Steigrohr eine ammoniakhaltige wäßrige Lösung eingespritzt Beim Füllen der Ofen wird vielfach in in dieses Rohr Dampf eingeblasen, um die Füllgase in die Vorlage abzuziehen. Hierzu dient eine Düse, die als Topf mit gelochtem Boden ausgebildet sein kann.

Es kommt nun darauf an, daß die im gesamten Bereich der Ofenkammer beim Füllen sich bildenden Gase « möglichst vollständig erfaßt werden und nicht ins Freie austreten. Man strebt daher an, in dem zur Vorlage führenden Rohr eine möglichst hohe Saugung mittels des unter einem bestimmten Druck zur Verfügung stehenden Dampfes zu erzielen.

Die Erfinder haben sich die Aufgabe gestellt, durch die Gestaltung einer in der Fertigung einfachen Mehrlochdruckdüse und ihrer Anordnung in dem Rohr, das Steigrohr und Vorlage verbindet, bei gegebenem Druck des kompressiblen Treibmittels, in der Regel 6$ Dampf, mittels bestimmter in der Zeiteinheit zugeführt lcr Treibmittelmengenzu einer maximalen Menge an abgesaugten Füllgasen zu gelangen. Die Mehrloch^ druckdose hat dabei kegelstumpfförmige Bohrungen, wobei um eine zentrale Bohrung oder um eine Gruppe um die Bodenachse gleichmäßig auf einem Kreis verteilter Bohrungen eine oder mehrere Kreise gleichmäßig verteilte Bohrungen angeordnet sind; dabei verlaufen außer der zentralen Bohrung alle Bohrungen schräg von der Achse fort, so daß sich kegelförmige Strahlenbündel für das eingeblasene Treibmittel ergeben.

Aufgrund eingehender Versuche wurde gemäß der Erfindung eine optimale Anordnung einer solchen Mehrlochdruckdüse erzielt, wenn die Düse zentral über der durch eine Klappe verschließbaren Öffnung der Vorlage angeordnet war und das von den kegelstumpffennig in Richtung des Treibmitteldurchgangs erweiterten Bohrungen der Düse erzeugte Strahlenbündel den Querschnitt des Steigrohr und Vorlage verbindenden Rohres erst an dem Übergang in die Vorlage lürkenlos ausfüllt

Die Gestalt dieses kegelförmigen Strahlenbündels wird bestimmt durch die Schrägstellung der den äußeren Kreis bildenden Bohrungen der Düse, die den Öffnungswinkel 2α eines Kegels bilden. Ist rder Radius der kreisförmigen durch eine Klappe verschließbaren Öffnung der Vorlage und L die Entfernung der genannten Kegelspitze vom Mittelpunkt der Öffnung, so ist

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Da nun durch das abgesaugie Füllgas, wie Versuche ergeben, das kegelförmige Strahlenbündel zusammengedrückt und damit gestreckt wird, ist es erforderlich, um die gewünschte Ausfüllung des oberhalb der Vorlagenöffnung liegenden Raumes mit der Mischung aus Treibmittel und Füllgas zu erreichen, den öffnungswinkel λ etwas größer zu bemessen. Bei den Versuchen ergab sich, daß über einen breiten Bereich von Dampfdrücken eine optimale ^bsau^ung gegeben ist. wenn bei der Wahl des Öffnungswinkels α für die Sprühkegel in de/ genannten Formel s.tatt Lder 0,9fache Wert von Leingesetzt wird.

Für die geometrische Bemessung der Bohrungen in der Düse haben sich bei den Versuchen optimale Werte ergeben, die anhand der Zeichnung erläutert werden. Auf dieser stellen dar.

F i g. 1 die Draufsicht auf die topfförmige Düse.

F i g. 2 einen senkrechten Achsschnitt durch die Düse nach Fig. 1,

F i g. 3 und 4 Draufsichten auf Düsen mit einer anderen Anordnung von Bohrungen.

Die F i g. 1 und 2 stellen eine Düse dar, bei der um eine zentrale Bohrung in einem Kreis gleichmäßig verteilte sechs weitere schräg nach unten gerichtete Bohrungen vorhanden sind.

Bei der Düse nach F i g. 3 ist um eine Gruppe in einem inneren Kreis verteilter 3 Bohrungen ein äußerer Kreis von 9 Bohrungen vorhanden.

Bei der Düse nach F i g. 4 sind um eine zentrale Bohrung zwei in Kreisen angeordnete Gruppen von Bohrungen vorhanden, und zwar 6 Bohrungen in einem inneren Kreis, 12 Bohrungen in einem äußeren Kreis.

Die für die Bemessung der Bohrungen in der Düse wichtigen geometrischen Größen haben folgende Benennungen:

a 1 ist dei' Miüenabstand der im gleichen Kreis liegenden Bohrungen,

a?. ist der Radialabstand der Mitten der Bohrlöcher benachbarter Kreise und der Radialabstand der Mitten der Bohrlöcher des inneren Kreises von der Achse der Zentralbohrung,

dF, ist der Durchmesser der Eintrittsöffnung der Bohrungen,

dA ist der Durchmesser der Austrittsöffnung der Bohrungen.

Um zu einer optimalen Wirkung der Düse zu kommen, müssen Bemessungsvorschriften für die genannten Größen a\, al, dE und dA eingehalten werden, die Gegenstand der Ansprüche 1 bis 3 bilden.

In F i g, 2 ist auch der Winkel « eingetragen, der dem halben Wert des öffnungswinkels des Sprühkegels entspricht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. In das Steigrohr und Vorlage an Verkokungsöfen verbindende Rohr eingebaute, als Topf mit gelochtem Boden ausgebildete Mehrlochdruckdüse mit kegelstumpfförmig erweiterten Bohrungen zum Einblasen eines kompressiblen Treibmittels, vorzugsweise Dampf, dadurch gekennzeichnet, daß bei auf einem oder mehreren Kreisen um eine Zentralbohrung angeordneten Bohrungen der Mittenabstand (a\) der im gleichen Kreis liegenden Bohrungen in einem Verhältnis von 1,5 bis 2,5, vorzugsweise 1,8 bis 2,2, zu dem Durchmesser des Austrittsendes (dA) der Bohrungen steht.

2. Mehrlochdruckdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialabstand (a2) der Mitten der Bohrlöcher benachbarter Kreise und der Mitten der Bohrlöcher des inneren Kreises von der Achse der Z^ntralbohrung in einem Verhältnis von >n 1,3 bis 2,2 vorzugsweise von 1,8, z-.im Durchmesser des Austrittsendes (dA)der Bohrungen steht

3. Mehrlochdruckdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Quadrates des Durchmessers (dE) der Eintrittsseite ιί der Bohrungen zum Quadrat des Durchmessers (dA) des Austrittsendes der Bohrungen zwischen 0,25 und 0,65, vorzugsweise zwischen 035 und OJO liegt.

4. Anordnung der Mehrlochdruckdüse gemäß den vorliegenden Ansprüchen in dem Steigrohr und w Vorlage verb'ndenden Rohr, gekennzeichnet durch eine solche Neigung der Bohrungen im äußeren Kreis, daß das von der Düse e. zeugte Strahlenbündel den Querschnitt des \ erbindungsrohres erst am Obergang in die Vorlage lückenlo - ausfüllt. Ji