DE4120735C2

DE4120735C2 - Device for mixing gas flows of different temperatures

Info

Publication number: DE4120735C2
Application number: DE4120735A
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Grafen; Theo Dipl Ing Schiffers
Original assignee: Krantz Textiltechnik GmbH
Current assignee: H. KRANTZ TEXTILTECHNIK GMBH, 52070 AACHEN, DE
Priority date: 1991-06-22
Filing date: 1991-06-22
Publication date: 1995-12-07
Anticipated expiration: 2011-06-23
Also published as: DE4120735A1; IT1254978B; ITMI921512A0; ITMI921512A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von Gasströmen unterschiedlicher Temperatur nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a Device for mixing gas flows different temperature according to the preamble of claim 1.

Derartige Vorrichtungen dienen beispielsweise dazu, in einem Konvektionstrockner das zu trocknende Gut mit umgewälzten Luftströmen hoher Temperaturegalität zu beaufschlagen. Trockner mit direkter Aufheizung der Luftströme erfordern zur Vergleichmäßigung der unterschiedlichen Lufttemperaturen einen erheblichen Aufwand, weil dabei Massenströme extrem unterschiedlicher Volumina und Temperaturen gemischt werden müssen. Aber auch Trockner mit indirekter Aufheizung der Luftströme erfordern Mischeinrichtungen, um belastungsbedingte Temperaturunterschiede der vom zu trocknenden Gut abgeführten und als Umluft wieder zuzuführenden Luftströme auszugleichen.Such devices are used, for example, in one Convection dryer the material to be dried with recirculated To apply air flows of high temperature levelness. dryer with direct heating of the air flows require Uniformization of the different air temperatures considerable effort, because extreme mass flows different volumes and temperatures can be mixed have to. But also dryers with indirect heating Air flows require mixing devices in order to be load-related Temperature differences between the goods to be dried and to compensate for air flows to be re-circulated.

Die allgemein bekannten Mischvorrichtungen, mit denen die Gasströme durch Prallkörper u. dgl. in Einzelströme unterteilt und diese sodann durch Leitbleche u. dgl. in gemischtem Zustand zu einem Gasstrom vereint werden, erfordern je nach der geforderten Mischwirkung nicht nur einen erheblichen konstruktiven Aufwand, sondern führen auch zu großen Druckverlusten im Umluftsystem.The generally known mixing devices with which the Gas flows through impact bodies and. The like divided into individual streams and these then by baffles u. Like. in a mixed state combined into a gas flow, depending on the required mixing effect not only a considerable design effort, but also lead to great ones Pressure losses in the air recirculation system.

Aus der DE 31 14 195 A1 ist eine Mischvorrichtung für die Vermischung von strömenden Gasen, die einzeln in ein Mischgerät geführt werden und beim Austritt aus diesem miteinander vermischt werden, bekannt. Die Mischung erfolgt, indem die beiden getrennten Gasströme jeweils durch ein Kanalsystem geleitet werden, durch das sie in horizontal ausgebreitete, in mehreren Ebenen übereinanderliegende Strömungen überführt werden. Dazu umfaßt das Mischgerät Lagen aus in Kontakt miteinander angeordneten ebenen und gewellten Schichten, die die beiden Kanalsysteme bilden. In der Draufsicht hat das Mischgerät die Kontur eines Dreiecks, wobei zwei der Seiten des Dreiecks die Einlaß-Seiten sind, während seine dritte Seite die Auslaß-Seite des Mischkörpers bildet.DE 31 14 195 A1 describes a mixing device for the Mixing of flowing gases that are individually fed into a mixing device and are mixed with each other when leaving this known. The Mixing takes place by separating the two separate gas streams each through a Channel system through which they are spread in horizontally, in several Flows lying one above the other can be transferred. This includes Mixer layers of flat and corrugated arranged in contact with each other Layers that form the two channel systems. The mixer has a top view the outline of a triangle, with two of the sides of the triangle being the inlet sides are, while its third side forms the outlet side of the mixing body.

Die Spitze des Dreiecks zwischen den beiden Einlaß-Seiten weist entgegengesetzt zur Strömungsrichtung und ist mit einem Winkelstück versehen, dessen vertikal ausgerichtete Vorderkante dementsprechend ebenfalls entgegengesetzt zur Strömungsrichtung weist. An das Winkelstück direkt angeschlossen ist eine Kanalwand, die die beiden zugeführten Gasströme trennt.The tip of the triangle between the two inlet sides faces opposite to the direction of flow and is provided with an elbow, the vertical aligned front edge accordingly also opposite to Direction of flow. One is connected directly to the contra-angle Channel wall that separates the two supplied gas flows.

Eine Mischung von in einem Kanal erzeugter Verbrennungsluft mit der Gasströmung des Kanales ist bei diesem Mischgerät mit einer einzelnen Zuführung der zu mischenden Gasströme nicht vorgesehen. Das Mischgerät ist durch die aus vielen gewellten Schichten aufgebauten Kanalsysteme aufwendig herzustellen und führt zu einem enormen Druckverlust im Strömungssystem. Auch weisen die die Kanalsysteme auf der Auslaß-Seite des Mischgerätes verlassenden Gasströme keine vertikale Komponente haben, was zu Strähnenbildung führen kann.A mixture of combustion air generated in a duct with the Gas flow of the channel is with this mixer with a single feed of the gas streams to be mixed is not provided. The mixer is off by the to manufacture many corrugated layers of duct systems and leads to an enormous pressure loss in the flow system. They also show the Channel systems on the outlet side of the mixing device leaving no gas flows vertical component, which can lead to streaking.

Demgegenüber ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Mischen von Gasströmen unterschiedlicher Temperatur gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu entwickeln, die sich mit geringem konstruktiven Aufwand herstellen läßt und, z. B. zum Mischen von Verbrennungsluft mit einer Umluftströmung, in ein Kanalstück integrieren läßt. Die Vorrichtung soll bei intensiver Vermischung der Gasströme Druckverlust im Umluftsystem auf ein Minimum begrenzen.In contrast, the object of the invention is a device for mixing Gas flows of different temperatures according to the preamble of claim 1 to develop that can be produced with little design effort and, for. B. for mixing combustion air with a circulating air flow, in a duct section integrates. The device is intended for intensive mixing of the gas streams Limit pressure loss in the air recirculation system to a minimum.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. The object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Durch das Winkelstück, das den Querschnitt des Kanalstücks in zwei nebeneinanderliegende Teilquerschnitte unterteilt, wird der Gesamtgasstrom in zwei zunächst nebeneinander strömende Teilströme geteilt. Ist vor der Mischvorrichtung ein Verbrennungsluft erzeugender Brenner angeordnet, so trifft die Verbrennungsluft auf das Winkelstück. Das pfeilförmig in Strömungsrichtung weisende Winkelstück leitet die Verbrennungsluft zu beiden Seiten quer zur Richtung der Teilströme nach außen, in die Teilströme hinein.By the elbow, which is the cross section of the channel piece in two divided partial cross-sections next to each other, the total gas flow is divided into divided two partial streams initially flowing side by side. Is before Mixing device arranged a combustion air generating burner, so meets the combustion air on the contra-angle. The arrow-shaped in the direction of flow Pointing contra-angle directs the combustion air across to both sides Direction of the partial flows outwards, into the partial flows.

Die außenseitig an Schenkeln des Winkelstückes angeschlossenen Seitenstücke, von denen das eine Seitenstück über die obere Hälfte und das andere Seitenstück über die untere Hälfte des Teilquerschnittes reicht, lenken einen Teilstrom in die untere Hälfte und den anderen Teilstrom in die obere Hälfte des Kanalquerschnittes. Hinter den Seitenstücken breiten sich die Teilströme über die Breite des Kanalquerschnittes aus und treffen aufeinander. Soweit die Teilströme unterschiedliche Temperaturen aufweisen, bewirkt die Überlagerung der Teilströme die Bildung ausgedehnter Grenzflächen zwischen den Teilströmen, die eine intensive Vermischung fördern.The side pieces connected on the outside to legs of the contra-angle handpiece, from which one side piece over the top half and the other side piece over the lower half of the partial cross section is sufficient to direct a partial flow into the lower one Half and the other partial flow in the upper half of the channel cross section. Behind the side pieces, the partial streams spread across the width of the Channel cross-section and meet. So much for the partial flows have different temperatures, causes the partial flows to be superimposed the formation of extensive interfaces between the partial flows, the one Promote intensive mixing.

Durch Anordnung der Seitenstücke so an den Schenkeln des Winkelstückes, daß das Seitenstück des oberen Teilquerschnittes in Strömungsrichtung abfällt und das des unteren Teilquerschnittes ansteigt, werden Turbulenzen vermieden. Außerdem erhalten die Teilströme auch vertikale Strömungskomponenten, die die Mischung beim Aufeinandertreffen der Teilströme verbessert. By arranging the side pieces on the legs of the elbow that the Side piece of the upper cross section falls in the direction of flow and that of turbulence is avoided. also the sub-streams also receive vertical flow components that make up the mixture improved when the partial flows meet.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine gleichmäßige Beaufschlagung der oberen und der unteren Hälfte des Kanalquerschnittes über die gesamte Breite des Kanalstückes dadurch begünstigt, daß die beiden Seitenstücke zusätzlich über ein den Querschnitt des Kanalstücks in zwei übereinanderliegende Teilquerschnitte unterteilendes, horizontal angeordnetes Mittelstück miteinander verbunden sind.According to one embodiment of the invention, a uniform Acting on the upper and lower half of the Channel cross section over the entire width of the channel section thereby favored that the two side pieces in addition a the cross section of the channel piece in two dividing superimposed partial cross-sections, horizontally arranged center piece are interconnected.

Der Körper läßt sich nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in besonders einfacher Weise aus einem das Winkelstück bildenden Blechteil sowie einem die Seitenstücke und das Mittelstück bildenden Blechteil zusammensetzen.According to a further embodiment of the Invention in a particularly simple manner from a Angle piece forming sheet metal part and one of the side pieces and assemble the sheet metal part forming the middle piece.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Es zeigt:In the drawing, an embodiment of the Device according to the invention shown. It shows:

Fig. 1 in Perspektive den in einem Kanalstück eingesetzten Körper; Figure 1 in perspective the body used in a channel piece.

Fig. 2 eine Ansicht auf den Eingang des Kanalstückes und den darin eingesetzten Körper; Figure 2 is a view of the entrance of the channel piece and the body used therein.

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2 mit einem dem Körper in Strömungsrichtung vorgesetzten Gasbrenner. Fig. 3 shows a section along the line III-III of Fig. 2 with a gas burner placed in front of the body in the flow direction.

Die Vorrichtung besteht aus einem flach angeordneten quaderförmigen Kanalstück 1, in dem ein Körper 2 eingesetzt ist. Dieser besteht aus einem Winkelstück 3, zwei Seitenstücken 4, 5 und einem Mittelstück 6. The device consists of a flat, parallelepiped-shaped channel piece 1 , in which a body 2 is inserted. This consists of an angle piece 3 , two side pieces 4 , 5 and a middle piece 6 .

Das vertikal ausgerichtete und pfeilförmig in Strömungsrichtung weisende Winkelstück 3 unterteilt den Querschnitt des Kanalstückes 1 in zwei gleich große, nebeneinanderliegende Teilquerschnitte.The vertically aligned and arrow-shaped in the direction of flow angle piece 3 divides the cross section of the channel piece 1 into two equal, adjacent cross-sections.

Die Seitenstücke 4, 5 sind an Schenkeln 7 bzw. 8 des Winkelstückes 3 außenseitig angeschlossen, wobei das Seitenstück 4 über die obere Hälfte des Teilquerschnittes reicht und in Strömungsrichtung abfällt, während das Seitenstück 5 über die untere Hälfte des Teilquerschnittes reicht und in Strömungsrichtung ansteigt.The side pieces 4 , 5 are connected on the outside to legs 7 and 8 of the angle piece 3 , the side piece 4 extending over the upper half of the partial cross section and falling in the flow direction, while the side piece 5 extends over the lower half of the partial cross section and rising in the flow direction.

Das horizontal angeordnete Mittelstück 6 unterteilt den Querschnitt des Kanalstückes 1 in einen oberen und einen unteren Teilquerschnitt und reicht einerseits bis an die Unterkante des Seitenstückes 4 und andererseits bis an die Oberkante des Seitenstückes 5.The horizontally arranged middle piece 6 divides the cross section of the channel piece 1 into an upper and a lower partial cross section and extends on the one hand to the lower edge of the side piece 4 and on the other hand to the upper edge of the side piece 5 .

Von einem Brenner 9 erzeugte, auf das zu diesem hin offene Winkelstück 3 auftreffende heiße Verbrennungsluft wird von den Schenkeln 7, 8 quer zu den Gasteilströmen horizontal umgelenkt und mit diesen intensiv vermischt, bevor die Teilströme ihrerseits durch die Seitenstücke 4, 5 vertikal und horizontal umgelenkt und miteinander vermischt werden.Hot combustion air generated by a burner 9 and striking the angle piece 3 , which is open towards this angle, is deflected horizontally by the legs 7 , 8 transversely to the partial gas flows and mixed with these intensively before the partial flows are in turn deflected vertically and horizontally by the side pieces 4 , 5 and be mixed together.

Claims

1. Device for mixing gas flows of different temperatures, consisting of a cuboidal channel piece, in which at least one body is inserted, which has an angle piece extending over the clear height of the channel piece, the front edge of which is oriented vertically,
characterized in that the angle piece ( 3 ) divides the cross-section of the channel piece into two adjacent partial cross-sections and has an arrow shape in the direction of flow, and in that on the outside, legs ( 7 , 8 ) of the angle piece ( 3 ) are connected to side pieces ( 4 and 5 ), respectively which one side piece ( 4 ) extends over the upper half of the partial cross section and falls in the flow direction, whereas the other side piece ( 5 ) extends over the lower half of the partial cross section and rises in the flow direction.

2. Device according to claim 1, characterized in that the two side pieces ( 4 , 5 ) are additionally connected to one another via a horizontally arranged central piece ( 6 ) which divides the cross section of the channel piece ( 1 ) into two superimposed partial cross sections.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the body ( 2 ) is composed of a sheet metal part forming the angle piece ( 3 ) and a sheet metal part forming the side pieces ( 4 , 5 ) and the central piece ( 6 ).