DE3923134C2

DE3923134C2 -

Info

Publication number: DE3923134C2
Application number: DE19893923134
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr.-Ing. 5270 Gummersbach De Priesmeier; Bernhard 6601 Buebingen De Fecht
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Priesmeier Ulrich Dr-Ing 51643 Gummersbach D
Priority date: 1989-07-13
Filing date: 1989-07-13
Publication date: 1991-11-14
Also published as: DE3923134A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umlenkung einer Strömung aus einem ersten Kanal in mindestens einen unter einem Winkel zu diesem angeordneten weiteren Kanal mit im Übergangsbereich der beiden Kanäle im wesentlichen parallel und im gleichen Abstand zueinander angeordneten und Gassen bildenden Leitblechen, die in Achsrichtung des ersten Kanals gesehen fortlaufend zunehmend aus dem zweiten Kanal in den Übergangsbereich hervorragen und ebene Leitbleche sind, die an den stromab gelegenen Kanten mit mindestens einem aus der Ebene des Leitblechs vorragenden Abschnitt versehen sind.

Die Umlenkung einer Strömung in einen Kanal, insbesondere in einen Kanal mit einer Querschnittserweiterung, führt zu einer ungleichförmigen Geschwindigkeitsverteilung über den Querschnitt des weiteren Kanals, die letztlich zu erhöhtem Druckverlust führt und die Wirkungsweise nachfolgender Anlagenteile beeinträchtigt.

Aus der DE-AS 11 88 563 ist eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art bekannt, die an den stromab gelegenen Kanten des Leitbleches mit nach verschiedenen Seiten der Ebene des Leitbleches wechselseitig vorragenden Abschnitten in Form von abgewinkelten Zungen versehen ist. Die Zungen sind aus der Ebene jeweils alternierend unter einem spitzen Winkel abgebogen. Weiterhin stehen die Leitbleche senkrecht zur Achse des ersten Kanals und sind parallel zur Achse des zweiten Kanals angeordnet.

Die sich auf der Anströmseite der Gitterlamellen ansammelnden Staubsträhnen werden durch die alternierenden Zungen in Einzelsträhnen zerlegt, so daß in dem weiteren Kanal eine homogenere Staubverteilung erreicht wird. Eine Vergleichmäßigung des Geschwindigkeitsprofiles ist nicht angesprochen.

Aus der DE-OS 19 35 487 ist eine Vorrichtung zum Umlenken eines flüssigen oder gasförmigen Mediums aus einem ersten Kanal in einem dazu senkrecht verlaufenden weiteren Kanal bekannt, wobei in dem weiteren Kanal seitlich zur Mündung des ersten Kanals Stausiebe angeordnet sind, die die Wände eines in Einströmrichtung keilförmig verjüngten Kanaleinsatzes bilden. Die Stausiebe führen zu einem hohen Druckverlust in der Strömung, sowie zu hohen Material- und Fertigungskosten.

Schließlich ist aus der DE-AS 10 08 068 eine Vorrichtung zum Umlenken einer Strömung aus einem ersten Kanal in einen zweiten Kanal bekannt, bei der im Übergangsbereich schaufelartige Leitbleche angeordnet sind, die an ihren stromauf gelegenen Kanten mit einer Krümmung versehen sind, um das Einströmen in die Gassen zu erleichtern. Der Reihe von Leitblechen ist vorzugsweise stromab ein Lochblech bzw. Lochsieb vorgeschaltet, um die angestrebte Gleichverteilung zu verbessern.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ausgehend von der DE-AS 11 88 563 eine Vorrichtung anzugeben, bei der eine gleichförmigere Geschwindigkeitsverteilung der Strömung über den Querschnitt des zweiten Kanals erreicht wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der genannten Art dadurch gelöst, daß die Leitbleche zur Achse des ersten Kanals in einem Winkel < 90° angeordnet sind und die Leitbleche jeweils mit einem jeweils in eine der Gassen vorragenden Stauabschnitt versehen sind, der in einem rechten Winkel oder in einem spitzen Winkel zum Leitblech angeordnet ist, derart, daß sich vor dem Stauabschnitt in der Gasse und hinter dem Stauabschnitt stromab der Gasse Wirbelgebiete ausbilden.

Die durch das Anstauen der einzelnen Teilströme erzwungenen Wirbelströmungen bremsen die einzelnen Teilströme ab. Dies führt beim Zusammenführen der Teilströme in dem weiteren Kanal zur Bildung eines gleichmäßigeren Geschwindigkeitsprofiles.

In der Beschreibung und in den Ansprüchen wird unter "Blech" nicht nur ein Leitprofil aus Metall, sondern auch aus anderen Werkstoffen wie z.B. Keramik, Kunststoff oder Glas verstanden.

Aus fertigungstechnischen- bzw. Kostengründen ist es vorteilhaft, daß der Stauabschnitt einstückig mit den zugeordneten Leitblechen ausgebildet und von diesem abgewinkelt ist.

Um eine besonders gleichmäßige Aufteilung der in den Übergangsbereich tretenden Strömung zu erreichen, ist es zweckmäßig, daß die Leitbleche bis zu einer den Übergangsbereich durchsetzenden Diagonalen vorragen.

Es sollen zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umlenkung einer Strömung anhand der Zeichnung beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Vorrichtung mit einseitiger Umlenkung und

Fig. 2 einen Längsschnitt einer Vorrichtung mit zweiseitiger Umlenkung.

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt die Umlenkung einer Strömung S_E aus einem ersten rechteckigen Kanal 1 in einen weiteren rechteckigen Kanal 2, dessen durchströmbarer Querschnitt größer ist als der des ersten Kanales 1, wobei aber die Tiefenmaße beider Kanäle gleich sind.

Der größere Kanal 2 ist im rechten Winkel zu dem ersten Kanal 1 angeordnet. Es ist jedoch in weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsformen auch vorgesehen, die Strömung in im spitzen und stumpfen Winkel zueinander angeordneten Kanälen umzulenken.

Ein die beiden Kanäle 1 und 2 verbindendes Übergangsstück 3 ist in der Fig. 1 in dünnen, strichpunktierten Linien abgegrenzt. Die Länge des Übergangsstückes 3 entspricht der Breite des größeren Kanales 2, und die Breite des Übergangsbereiches 3 entspricht der Breite des ersten Kanales 1.

Aus dem größeren Kanal 2 ragen ebene Leitprofile (Leitbleche) 4-9 mit zunehmender Entfernung vom Eintritt des ersten Kanales 1 in den Übergangsbereich 3 fortlaufend zunehmend in den Übergangsbereich 3, wobei die Leitprofile 4-9 so parallel zueinander angeordnet sind, daß sie im wesentlichen gleich breite Gassen G₁-G₆ begrenzen. Außenliegende Gassen werden von einem Leitprofil und einer Kanalwand begrenzt.

Die in den Übergangsbereich 3 hineinragenden Enden der Leitprofile 4-9 fluchten auf einer in der Skizze dünn gestrichelt dargestellten, den Übergangsbereich 3 durchsetzenden Diagonale D, die mit der Achse des ersten Kanals 1 einen Neigungswinkel α einschließt, der bei gleichem Tiefenmaß der Kanäle um so kleiner ist, je größer das Verhältnis der Breite des ersten Kanales 1 zu der Breite des größeren Kanales 2 wird. Der Neigungswinkel α liegt somit zwischen 0° und 90°.

Die Leitprofile 4-9 sind in einem Winkel von 90° zur gestrichelt dargestellten Diagonale angeordnet.

Somit nimmt ein von der Achse des ersten Kanals 1 und von jeweils einem Leitprofil 4-9 eingeschlossener Winkel β einen Bereich zwischen 0° und 90° ein.

Am stromabgelegenen Ende der Leitprofile 4-9 sind diese jeweils mit einem jeweils in eine der Gassen G₁-G₆ ragenden Stauabschnitt 10-15 versehen.

Die Stauabschnitte 10-15 sind in diesem Ausführungsbeispiel im rechten Winkel zu den Leitprofilen 4-9 angeordnet, können aber auch im spitzen oder im stumpfen Winkel den Leitprofilen 4-9 zugeordnet sein.

Nach dem Eintritt der Strömung S_E in das Übergangsstück 3 wird diese zu gleichen Teilen auf die Gassen G₁-G₆ aufgeteilt.

Beim Durchströmen der Gassen G₁-G₆ bilden sich vor den Staustücken 10-15 Wirbelgebiete W₁-W₆ aus, die einseitig an den den Staustücken 10-15 zuzuordnenden Leitprofilen 4-9 anliegen. Zwischen den Wirbeln W₁-W₆ und den jeweils benachbarten Leitprofilen 5-9 bzw. der Kanalwand werden die Teilströme S₁-S₆ durch die Wirbel W₁-W₆ gebremst und parallel zur Achse des größeren Kanals 2 abgelenkt. Innerhalb der Gassen G₁-G₆ stehen die Wirbelgebiete 10-15 und die vorwärtsgerichteten Teilströme S₁-S₆ im ständigen Stoffaustausch.

Die aus den Gassen G₁-G₆ austretenden Teilströme S₁-S₆ verwirbeln zum Teil stromab hinter den Stauabschnitten 10-15 unter Bildung von Wirbelbereichen W₇-W₁₂ und werden dadurch weiter so abgebremst, daß sie im größeren Kanal 2 eine vergleichmäßigte Kanalströmung S_A bilden.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem die Strömung S_E aus dem ersten Kanal 1 auf zwei gegenüberliegende und im rechten Winkel zum ersten Kanal 1 angeordnete gleichgroße Kanäle 2 und 2′ gleichmäßig in Teilströme S_A und S_A′ aufgeteilt wird.

Die Übergangsbereiche 3 und 3′ sind hier ebenfalls mit einer dünnen strichpunktierten Linie hervorgehoben. In den Übergangsbereichen 3 und 3′ gehen die gestrichelt dargestellten Diagonalen D und D′ von zwei Kanten des ersten Kanals 1 aus und schneiden sich unter Bildung gleichgroßer Neigungswinkel α und α′ bezogen auf die Achse des ersten Kanals 1 mit der dem ersten Kanal 1 gegen überliegenden Wand.

Die Anordnung der Leitprofile, der Staustücke sowie der Verlauf der Teilströme in die Abzweigkanäle entsprechen denen der Fig. 1.

Claims

1. Vorrichtung zur Umlenkung einer Strömung aus einem ersten Kanal in mindestens einen unter einem Winkel zu diesem angeordneten weiteren Kanal mit im Übergangsbereich der beiden Kanäle im wesentlichen parallel und im gleichen Abstand zueinander angeordneten und Gassen bildenden Leitblechen, die in Achsrichtung des ersten Kanals gesehen fortlaufend zunehmend aus dem zweiten Kanal in den Übergangsbereich hervorragen und ebene Leitbleche sind, die an den stromab gelegenen Kanten mit mindestens einem aus der Ebene des Leitblechs vorragenden Abschnitt versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche (4-9) zur Achse des ersten Kanals (1) in einem Winkel < 90° angeordnet sind und die Leitbleche (4-9) jeweils mit einem jeweils in eine der Gassen (G₁-G₆) vorragenden Stauabschnitt (10-15) versehen sind, der in einem rechten Winkel oder in einem spitzen Winkel zum Leitblech angeordnet ist, derart, daß sich vor dem Stauabschnitt in der Gasse und hinter dem Stauabschnitt stromab der Gasse Wirbelgebiete (W1-W6; W7-W12) ausbilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stauabschnitt (10-15) einstückig mit den zugeordneten Leitblechen ausgebildet und von diesem abgewinkelt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche (4-9) bis zu einer den Übergangsbereich (3) durchsetzenden Diagonale (D) vorragen.