DE4211031A1

DE4211031A1 - Lightweight assembly which efficiently mixes two mass flows, esp. gases - includes toothed rotating paddles at mass flow confluence

Info

Publication number: DE4211031A1
Application number: DE19924211031
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Berner; Guenther Dipl Phys D Proebstle; Heinrich Dipl Phys Bauer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1992-04-02
Filing date: 1992-04-02
Publication date: 1993-10-07

Abstract

An assembly to mix two gas flows (a) and (b) has a first passage (2) for the first gas flow (a) and another for the second gas flow. These passages open into a mixer chamber with a mixing passage for the mixed gas flow (c), which emerges from the mixer chamber with a mixing body and widens towards the mixing passage. The mixing body is shaped like a ridged roof without gables, and that the ridge is directed towards the first passage and one of its two V-shaped edges. Pref. the mixing body is a piece of bent sheet metal. The mixing body edges facing towards the mixing passage are toothed. The mixing body and ridge rotate as an axle through 360 deg. USE/ADVANTAGE - The assembly mixes two mass flows, esp. gases. The assembly is of light weight yet mixes efficiently.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermischen von zwei Massenströmen, insbesondere von zwei Gasströmen, mit einem ersten Kanal für den ersten Massenstrom und mit einem zweiten Kanal für den zweiten Massenstrom, die in einen Mischraum einmünden, mit einem Mischungskanal für den Misch-Massenstrom, der vom Mischraum ausgeht, und mit einem Mischkörper, der im Mischraum angeordnet ist und sich in Richtung des Mischungskanals verbreiternd geformt ist.The invention relates to a device for mixing two mass flows, in particular of two gas flows, with a first channel for the first mass flow and with one second channel for the second mass flow, which in one Open the mixing room with a mixing channel for the Mixed mass flow that starts from the mixing room and with a mixing body, which is arranged in the mixing room and itself is widened in the direction of the mixing channel.

Eine derartige Vorrichtung, die statischer Gasmischer ge nannt wird, ist in VGB Kraftwerkstechnik, Heft 8/1983, Seiten 676 bis 678, beschrieben worden. Ein solcher Gas mischer weist einen Mischraum auf, in den zwei Kanäle für die zu vermischenden Komponenten einmünden. Ein Kanal für die vermischten Ströme geht von dem Mischraum aus. Im Mischraum ist ein Mischkörper angeordnet, der beispiels weise prismaförmig ist. Dabei ist das stumpfe Ende des Prismas auf den Mischungskanal hin gerichtet. Das spitze Ende des Prismas ist dem ersten Massenstrom entgegenge richtet. Der zweite Massenstrom wird im rechten Winkel zum ersten Massenstrom zugeführt.Such a device, the static gas mixer ge VGB Kraftwerkstechnik, issue 8/1983, Pages 676 to 678. Such a gas mixer has a mixing room in which two channels for the components to be mixed open. A channel for the mixed streams emanate from the mixing room. in the Mixing room is arranged a mixing body, for example is prismatic. The blunt end of the Prisms directed towards the mixing channel. The top The end of the prism is opposite to the first mass flow judges. The second mass flow becomes at right angles to first mass flow supplied.

Mit der bekannten Vorrichtung wird der erste Massenstrom am, bzw. hinter dem prismaförmigen Mischkörper verwirbelt. In diese Wirbel wird das Medium des zweiten Massentromes hineingezogen. Auf diese Weise werden die beiden Massen ströme weitgehend vollständig vermischt.With the known device, the first mass flow swirled on or behind the prism-shaped mixing body. The medium of the second mass flow is in these vortices drawn in. In this way, the two masses currents largely completely mixed.

Ein solcher statischer Gasmischer hat ein hohes Bauge wicht. Der schwere prismaförmige Mischkörper muß mit auf wendigen Mitteln stabil verankert werden. Der Aufbau einer solchen Vorrichtung zum Vermischen von zwei Massenströmen ist daher teuer. Trotzdem reicht die erzielte Verwirbelung oft für eine optimale Vermischung nicht aus. Daher werden oft mehrere Mischkörper eingesetzt, was sehr aufwendig ist.Such a static gas mixer has a high construction important. The heavy prism-shaped mixing body must be on manoeuvrable means are firmly anchored. Building a such a device for mixing two mass flows is therefore expensive. The turbulence achieved is nevertheless sufficient often not enough for optimal mixing. Therefore often several mixing bodies used, which is very expensive.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Vermischen von zwei Massenströmen anzugeben, die ein relativ geringes Baugewicht hat und dabei eine gute Ver mischung von zwei Massenströmen gewährleistet.The invention was based on the object of a device to mix two mass flows to specify the one has a relatively low construction weight and a good ver mixture of two mass flows guaranteed.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Mischkörper die Form eines Daches ohne Giebelflächen hat und daß sein First dem ersten Kanal und eine seiner beiden V-förmigen Kanten dem zweiten Kanal zugewandt sind.The object is achieved according to the invention in that the mixing body has the shape of a roof without gable surfaces and that his ridge is the first channel and one of his Both V-shaped edges face the second channel.

Ein solcher dachförmiger Mischkörper hat vorteilhafterweise gegenüber einem prismaförmigen Mischkörper ein bedeutend geringeres Baugewicht. Er kann daher mit einfachen Mitteln im Mischraum gehalten werden.Such a roof-shaped mixing body advantageously has compared to a prism-shaped mixing body lower construction weight. It can therefore be done with simple means be kept in the mixing room.

Im übrigen wird durch seine Positionierung im Mischraum eine gegenüber dem Bekannten verbesserte Durchmischung der beiden Massenströme erzielt. Der zweite Massenstrom wird durch den Mischkörper wenig behindert, da er nur auf Kanten des Mischkörpers, nicht aber auf Flächen desselben trifft. Der zweite Massenstrom wird direkt in die verwir belte Zone des ersten Massenstromes eingespeist. Dadurch erzielt man vorteilhafterweise eine weitgehend vollstän dige Durchmischung der Massenströme.Moreover, its positioning in the mixing room an improved mixing of the known achieved two mass flows. The second mass flow is little hampered by the mixing body, since it only on Edges of the mixing body, but not on surfaces of the same meets. The second mass flow is confused directly into the belted zone of the first mass flow. Thereby one achieves advantageously a largely complete thorough mixing of the mass flows.

Der Mischkörper ist beispielsweise ein geknicktes Blech. Ein solches Blech ist einfach herzustellen und hat ein sehr niedriges Baugewicht. Damit steht ein kostengünstiger Mischkörper zur Verfügung.The mixing body is, for example, a bent sheet. Such a sheet is easy to manufacture and has one very low building weight. This is an inexpensive one Mixing bodies available.

Die dem Mischungskanal zugewandten Kanten des Mischkörpers sind beispielsweise gezähnt. Da die Verwirbelung des ersten Massenstromes an diesen, dem Mischungskanal zugewandten Kanten des Mischkörpers erfolgt, erzielt man durch die dort vorgesehene Zähnung eine weiter verbesserte Verwirbe lung des ersten Massenstromes.The edges of the mixing body facing the mixing channel are serrated, for example. Because the vortex of the first Mass flow at these, facing the mixing channel Edges of the mixing body is achieved by perforation provided there a further improved interlacing development of the first mass flow.

Beispielsweise ist der Mischkörper um seinen First als Drehachse drehbar. Damit wird der Vorteil erzielt, daß die Positionen der Verwirbelungszone im Mischraum verändert werden können. Durch die Auswahl der Mischzonen kann eine optimale Durchmischung bewirkt werden.For example, the mixing body is around its ridge as Rotatable axis of rotation. This has the advantage that the Positions of the swirl zone in the mixing room changed can be. By selecting the mixing zones, a optimal mixing can be effected.

Beispielsweise ist der Mischkörper um 360° drehbar. Damit kann ein optimaler Ort für die Verwirbelungszone im Misch raum ausgewählt werden.For example, the mixing body can be rotated through 360 °. In order to can be an optimal place for the swirl zone in the mix room can be selected.

Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, daß zwei Massenströme mit einem einfach konstruierten und leichten Mischkörper vermischt werden können. Insbesondere kann durch Drehen des Misch körpers der Ort der Vermischungszone im Mischraum geändert werden. Das Drehen des Mischkörpers um eine Achse ist be sonders wegen seines niedrigen Baugewichtes mit einfachen Mitteln durchführbar.With the device according to the invention, in particular the advantage achieved that two mass flows with one simply constructed and light mixing body mixed can be. In particular, by rotating the mixer changed the body of the mixing zone in the mixing room will. The rotating of the mixing body about an axis is especially because of its low weight with simple Funds feasible.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert:The invention is explained in more detail with reference to the drawing:

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Vermischen von zwei Massenströmen. Fig. 1 shows an apparatus for mixing two mass flows.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines in Fig. 1 gezeigten Mischkörpers. FIG. 2 shows a side view of a mixing body shown in FIG. 1.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Vermischen von zwei Massenströmen a und b. In einen Mischraum 1 münden ein erster Kanal 2 für den ersten Massenstrom a und ein zweiter Kanal 3 für den zweiten Massenstrom b ein. Vom Mischraum 1 geht ein Mischungskanal 4 für die vermischten Massenströme c aus. Im Mischraum 1 ist ein Mischkörper 5 angeordnet. Dieser ist so geformt, daß er vom ersten Kanal 2 zum Mischungskanal 4 gesehen breiter wird. Der Misch körper 5 hat dazu die Form eines Daches ohne Giebelflächen. Er ist so positioniert, daß sein First 6 dem ersten Kanal 2 und eine seiner beiden V-förmigen Kanten 7 dem zweiten Ka nal 3 zugewandt sind. An dem Mischungskanal 4 zugewandten Kanten 8 des Mischkörpers 5 bilden sich Wirbel des er sten Massenstromes a. In diese Wirbel wird der zweite Mas senstrom b eingespeist und dort dann ebenfalls verwirbelt. Dabei ergibt sich eine gute Durchmischung der beiden Massen ströme a und b. Es bildet sich ein Misch-Massenstrom c, der über den Mischungskanal 4 abgeleitet wird. Der Mischkörper 5 kann ein geknicktes Blech sein. Seine dem Mischungskanal 4 zugewandten Kanten 8 können gezähnt sein. Durch diese Zähnung wird die Wirbelbildung begünstigt. Fig. 1 shows an apparatus for mixing two mass flows a and b. A first channel 2 for the first mass flow a and a second channel 3 for the second mass flow b open into a mixing chamber 1 . A mixing channel 4 for the mixed mass flows c starts from the mixing chamber 1 . A mixing body 5 is arranged in the mixing chamber 1 . This is shaped so that it becomes wider as seen from the first channel 2 to the mixing channel 4 . The mixing body 5 has the shape of a roof without gable surfaces. It is positioned so that its ridge 6 facing the first channel 2 and one of its two V-shaped edges 7 the second channel 3 . At the mixing channel 4 facing edges 8 of the mixing body 5 , vortexes of the most mass flow a are formed. In this vortex, the second mass flow sen b is fed and then also swirled there. This results in a good mixing of the two mass flows a and b. A mixed mass flow c is formed, which is discharged via the mixing channel 4 . The mixing body 5 can be a bent sheet. Its edges 8 facing the mixing channel 4 can be serrated. This perforation favors the formation of vertebrae.

Der Mischkörper 5 kann um eine Drehachse 9 drehbar sein, die im First 6 des dachförmigen Mischkörpers 5 verlaufend angeordnet ist. Die Drehachse 9 kann dazu mit einem Motor 10 in Verbindung stehen. Der Mischkörper 5 kann um die Drehachse 9 um 360° drehbar sein.The mixing body 5 can be rotatable about an axis of rotation 9 , which is arranged in the ridge 6 of the roof-shaped mixing body 5 . For this purpose, the axis of rotation 9 can be connected to a motor 10 . The mixing body 5 can be rotatable through 360 ° about the axis of rotation 9 .

Fig. 2 zeigt den Mischkörper 5 in der Strömungsrichtung des zweiten Massenstromes b gesehen. Dieser zweite Massen strom b trifft nur auf eine V-förmige Kante 7 des Misch körpers 5. Der erste Massenstrom a trifft von oben auf den First 6 des Mischkörpers 5, wird dort geteilt und an den dem First 6 gegenüberliegenden Kanten 8 verwirbelt. In die dort dadurch gebildeten Wirbel a1 und a2 wird der zweite Massenstrom b hineingezogen, wodurch sich die beiden Massen ströme a und b vermischen. Es entsteht dadurch der Misch- Massenstrom c. Der Mischkörper 5 kann um eine Drehachse 9 drehbar sein, die mit dem First 6 zusammenfällt. Fig. 2 shows the mixing body 5 seen in the flow direction of the second mass flow b. This second mass flow b only meets a V-shaped edge 7 of the mixing body 5th The first mass flow a strikes the ridge 6 of the mixing body 5 from above, is divided there and swirled at the edges 8 opposite the ridge 6 . The second mass flow b is drawn into the vortices a1 and a2 formed thereby, as a result of which the two mass flows a and b mix. This creates the mixed mass flow c. The mixing body 5 can be rotatable about an axis of rotation 9 which coincides with the ridge 6 .

Mit der gezeigten Vorrichtung, die einfach und kosten günstig auszuführen ist, wird eine gute Durchmischung von zwei Massenströmen a und b gewährleistet.With the device shown, the simple and cost is to be carried out cheaply, a good mixing of two mass flows a and b guaranteed.

Claims

1. Device for mixing two mass flows (a) and (b), in particular two gas flows, with a first channel ( 2 ) for the first mass flow (a) and with a second channel ( 3 ) for the second mass flow (b) , which open into a mixing room ( 1 ), with a mixing channel ( 4 ) for the mixed mass flow (c), which starts from the mixing room ( 1 ), and with a mixing body ( 5 ), which is arranged in the mixing room ( 1 ) and widening in the direction of the mixing channel ( 4 ), characterized in that the mixing body ( 5 ) has the shape of a roof without gable surfaces and that its ridge ( 6 ) the first channel ( 2 ) and one of its two V-shaped Edges ( 7 ) facing the second channel ( 3 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the mixing body ( 5 ) is a bent sheet.

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the mixing channel ( 4 ) facing edges ( 8 ) of the mixing body ( 5 ) are serrated.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the mixing body ( 5 ) about its ridge ( 6 ) as an axis of rotation is rotatable.

5. The device according to claim 4, characterized in that the mixing body ( 5 ) is rotatable through 360 °.