DE8219268U1 - DEVICE FOR COMPARISONING THE FLOW - Google Patents
DEVICE FOR COMPARISONING THE FLOWInfo
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Description
Balcke-Dürr Aktiengesellschaft, Hornberger Straße 2,Balcke-Dürr Aktiengesellschaft, Hornberger Strasse 2,
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Vorrichtung zur Vergleichmässigung der StrömungDevice for equalizing the flow
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vergleichmässigung der Strömung eines gasförmigen oder flüssigen Mediums in einem rohrförmigen Kanal mit mindestens einem Einbauelement.The invention relates to a device for equalizing the flow of a gaseous or liquid medium in a tubular channel with at least one built-in element.
Beim Durchströmen rohrförmiger Kanäle tritt häufig die Notwendigkeit auf, das strömende Medium, welches gasförmig oder flüssig im Sinne einer Newton'schen Flüssigkeit sein kann, hinsichtlich seiner Zustandsgrößen über den Strömungsquerschnitt zu vergleichmässigen. Als zu vergleichmässigende Zustandsgröße ist nicht nur die Geschwindigkeit des strömenden Mediums anzusehen, sondern auch seine Temperatur, seine Dichte sowie beispielsweise die Konzentration von gasförmigen oder festen Bestandteilen innerhalb des strömenden Mediums, wie Schwefeldioxyd, Stickoxyde, Asche und Wasserdampf.When flowing through tubular channels, the necessity often arises on, the flowing medium, which can be gaseous or liquid in the sense of a Newtonian liquid, with regard to to equalize its state variables over the flow cross-section. As a state variable to be compared not only the speed of the flowing medium is to be seen, but also its temperature, its density as well For example, the concentration of gaseous or solid components within the flowing medium, such as sulfur dioxide, Nitrogen oxides, ashes and water vapor.
Bei Wärmetauschern ist es beispielsweise wichtig, daß die in einem rohrförmigen Kanal strömende Heiß- oder Kühlluft über den Strömungsquersehnitt des Kanals ein möglichst gleichmässiges Temperaturprofil besitzt, damit in den dem rohrförmigen Kanal nachgeschalteten Wärmeaustauschflächen keine unzulässig großen Temperaturdifferenzen auftreten, welche nicht nur einen mangelhaften Wärmeübergang zur Folge haben, sondern zusätzliche Belastungen des Wärmetauschers infolge von Wärmespannungen hervorrufen. In Abgasleitungen, beispielsweise von Dampferzeugern, ist es andererseits erforderlich, nicht nur Rauchgassträhnen unterschiedlicher Temperatur im rohrförmigen Abgaskanal zu vermeiden, sondern auch unterschiedliche Konzentratio-In the case of heat exchangers, for example, it is important that the hot or cooling air flowing in a tubular duct is over the flow cross section of the channel has a temperature profile that is as uniform as possible, so that in the tubular Downstream heat exchange surfaces no inadmissibly large temperature differences occur, which are not just one inadequate heat transfer result, but additional loads on the heat exchanger as a result of thermal stresses cause. On the other hand, in exhaust pipes, for example from steam generators, it is necessary not only to streaks of flue gas different temperatures in the tubular exhaust duct, but also different concentration
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nen von gasförmigen oder festen Bestandteilen, wie Schwefeldioxyd und Asche, weil durch derartige Konzentrationen örtliche Überbeanspruchungen der nachgeschalteten Wärmetauscher und Filter entstehen und ein vorzeitiger Ausfall der im Abgas vorhandenen Bestandteile nach dem Verlassen des Abgases auftreten kann. Auch bei der Führung von Warmluft durch einen rohrförmigen Kanal, beispielsweise zu einer Trocknungseinrichtung, wie sie beispielsweise in Kaffeeröstereien verwendet wird, ist es wichtig, daß die durch einen rohrförmigen Kanal strömende Heißluft über den gesamten Kanalquerschnitt eine möglichst gleichmäßige Temperatur besitzt, die Voraussetzung für eine gleichmäßige Wärmebehandlung ist.NEN of gaseous or solid components, such as sulfur dioxide and ash, because localized by such concentrations Overstressing of the downstream heat exchangers and filters occurs and premature failure of those in the exhaust gas Components can occur after leaving the exhaust gas. Even when guiding hot air through a tubular Channel, for example to a drying device such as is used in coffee roasters, for example, It is important that the hot air flowing through a tubular duct over the entire duct cross-section as much as possible has a uniform temperature, which is a prerequisite for uniform heat treatment.
Da bei einer Installation der Anlagen mit einem strömenden gasförmigen oder flüssigen Medium stets örtliche Gegebenheiten zu beachten sind, lassen sich Umlenkungen, Knicke und Querschnittsveränderungen des rohrförmigen Kanals niemals vermeiden» Hierdurch ergeben sich jedoch über den gesamten Strömungsquerschnitt des Kanals gesehen einseitige Verlagerungen der Strömung, die das gewünschte Ergebnis nachteilig beeinflussen.As with an installation of the systems with a flowing gaseous or liquid medium, local conditions must always be observed, deflections, kinks and changes in cross-section can be achieved of the tubular channel can never be avoided »However, this results in one-sided displacements of the Flow that adversely affect the desired result.
Um diese nachteiligen Einflüsse zu beseitigen, ist es bekannt, die rohrförmigen Kanäle mit mindestens einem Einbauelement zu versehen, welches entweder durch Umlenkung der Strömung oder durch Aufteilung der Strömung und Vermischung der entstehenden Teilströme eine Vergleichmässigung der Strömungsparameter erzielte Die Nachteile der bekannten Vorrichtungen sind insbesondere darin zu sehen, daß sie einen größeren konstruktiven Aufwand erfordern und höhere Strömungsverluste zur Folge haben.In order to eliminate these disadvantageous influences, it is known to close the tubular channels with at least one built-in element provided, which either by deflecting the flow or by dividing the flow and mixing the resulting A homogenization of the flow parameters achieved partial flows. The disadvantages of the known devices are particular to be seen in the fact that they require a greater structural effort and result in higher flow losses.
Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, eine Vorrichtung zur Vergleichmässigung der Strömung eines gasförmigen oder flüssigen Mediums in einem rohrförmigen Kanal zu schaffen, die mit geringem technischen Aufwand und niedrigen Strömungsverlusten innerhalb einer kurzen Strömungsstreeke eine gute The invention is based on the object of a device to create an equalization of the flow of a gaseous or liquid medium in a tubular channel, those with little technical effort and low flow losses within a short flow path a good one
ο e ·ο e
IL-LIF=RIIL-LIF = RI
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Vergleichmässigung der Zustandsgrößen der Strömung bewirkt, wobei als Zustandsgrößen insbesondere die Geschwindigkeit, die Temperatur und die Dichte des strömenden Mediums sowie die Konzentration von gasförmigen oder festen Bestandteilen anzusehen sind, deren Werte über den gesamten Strömungsquerschnitt des eine beliebige Querschnittsform aufweisenden Kanals homogenisiert werden sollen.Alignment of the state variables of the flow causes, with as state variables in particular the speed, the temperature and the density of the flowing medium as well as the concentration of gaseous or solid components are to be considered, the values of which over the entire flow cross-section of the any cross-sectional shape having channel homogenized should be.
Die Lösung dieser· Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Einbauelement als plattenförmige Scheibe mit vom strömenden Medium frei umströmten Kanten ausgebildet ist, die gegenüber der HauptStrömungsrichtung des Mediums unter einem spitzen Winkel angestellt ist.The solution to this problem by the invention is thereby characterized in that the built-in element is designed as a plate-shaped disc with edges around which the flowing medium flows freely which is set at an acute angle with respect to the main flow direction of the medium.
Mit diesem Vorschlag wird ein Einbauelement geschaffen, welches ein sich in Strömungsrichtung ausbreitendes Wirbelsystem erzeugt, dessen Querkomponenten für eine schnelle und intensive Durchmischung des strömenden Mediums sorgen, so daß bereits nach einer kurzen Strömungsstrecke hinter der plattenförmigen Scheibe eine sehr gute Vergleichmässigung der Zustandsgrößen erzielt worden ist. Mit geringem technischen Aufwand und niedri« gen Strömungsverlusten wird auf diese Weise eine wirksame Vergleichmässigung der Strömung erzielt. Infolge des einfachen Aufbaus kann die erfindungsgemäße Scheibe auch nachträglich in vorhandene Strömungskanäle eingebaut werden, so daß sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für bereits vorhandene Anlagen mit in einem rohrförmigen Kanal strömendem Medium verwenden läßt.With this proposal, a built-in element is created which has a vortex system that spreads in the direction of flow generated its cross-components for fast and intense Ensure thorough mixing of the flowing medium, so that after a short flow path behind the plate-shaped Disk, a very good equalization of the state variables has been achieved. With little technical effort and low In this way, an effective equalization of the flow is achieved against flow losses. As a result of the simple Structure can also be used subsequently in the disk according to the invention existing flow channels are installed, so that the device according to the invention is also suitable for existing systems can be used with medium flowing in a tubular channel.
Die Oberfläche der Scheibe beträgt nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mindestens 50% des Strömungsquerschnittes des Kanals, so daß zuverlässig alle Teile der Strömung von dem Vergleichmässigungseffekt erfaßt werden. Da die Scheibe unter einem spitzen Winkel zur HauptStrömungsrichtung angestellt ist, ist trotz der verhältnismäßig großen Oberfläche der Scheibe ihrAccording to a further feature of the invention, the surface of the disk is at least 50% of the flow cross section of the channel, so that all parts of the flow are reliably covered by the smoothing effect. Since the disc is inclined at an acute angle to the main flow direction, it is in spite of the relatively large surface area of the disc
:κ:ι: κ: ι
Versperrungsgrad gering.Degree of obstruction low.
Die Scheibe kann gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung eine kreisförmige oder elliptische Form besitzen, und zwar insbesondere bei im Querschnitt kreisförmigen Strömungskanälen. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Scheibe auch eine mehreckige Form besitzen, wobei vorzugsweise eine Dreiecksform mit entgegengesetztderStrömungsrichtung weisender Spitze gewählt wird. Selbstverständlich ist es auch möglich^ kombinierte Formen für die plattenförmige Scheibe zu verwenden, beispielsweise in der Art einer Parabel.According to further features of the invention, the disk can have a circular or elliptical shape, in particular in the case of flow channels with a circular cross-section. According to a further feature of the invention, the disc also have a polygonal shape, preferably one Triangular shape pointing in the opposite direction to the direction of flow Tip is chosen. Of course it is also possible to use combined shapes for the plate-shaped disc, for example in the manner of a parabola.
Damit die als Einbauelement wirkende plattenförmige Scheibe optimal eingestellt und gegebenenfalls an sich ändernde Strömungsbedingungen angepaßt werden kann, wird mit der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, die Scheibe um eine quer zur HauptStrömungsrichtung des strömenden Mediums verlaufende Achse schwenkbar zu lagern und durch mindestens eine Strebe unter dem vorgegebenen Winkel zu halten. Diese Weiterbildung der Erfindung schafft auf einfache Weise eine gute Möglichkeit zur Veränderung des Anstellwinkels, wobei neben einer festen Einstellung auch variable und gegebenenfalls motorisch angetriebene Verstellungen möglich sind.So that the plate-shaped disk acting as a built-in element is optimally adjusted and, if necessary, changing Can be adapted to flow conditions, it is further proposed with the invention, the disk to a transverse to Main direction of flow of the flowing medium To mount the axis pivotable and to keep it at the specified angle by at least one strut. This training the invention creates in a simple manner a good way to change the angle of attack, in addition to one Fixed setting, variable and possibly motor-driven adjustments are also possible.
Bei einer besonders einfachen Ausführungsform ist die Strebe aus zwei relativ zueinander verstellbaren Strebenteilen gebildet. Um die als Einbauelement wirkende Scheibe mit geringstmöglichem Aufwand in den rohrförmigen Kanal einsetzen zu können, ist erfindungsgemäß sowohl die die Scheibe lagernde Achse als auch die Strebe an einem Flanschring gelagert, der in den vom strömenden Medium durchströmten Kanal einsetzbar ist βIn a particularly simple embodiment, the strut is formed from two strut parts which can be adjusted relative to one another. In order to insert the disc, which acts as a built-in element, into the tubular channel with the least possible effort can, according to the invention, both the axis supporting the disk and the strut are supported on a flange ring which β can be inserted into the channel through which the flowing medium flows
Eine besonders gute Wirkung ergibt sich, wenn die Scheibe in einem sich in Strömungsrichtung erweiternden KanalabschnittA particularly good effect is obtained when the disk is in a channel section that widens in the direction of flow
angeordnet wird.is arranged.
Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, der Scheibe einen Gleichrichter in Form von in HauptStrömungsrichtung angeordneten Flächen nachzuschalten, damit die zur Vergleichmässigung der Strömung gebildeten Wirbel nach Erzielung der gewünschten Wirkung wieder abgebaut werden.With the invention it is finally proposed that the disc be provided with a rectifier in the form of a main flow direction arranged areas to be connected downstream, so that the for equalization The eddies formed by the flow are broken down again after the desired effect has been achieved.
Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigen:In the drawing, various embodiments of the device according to the invention are shown, namely show:
Figo 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel in einem Strömungskanal mit rechteckigem Querschnitt,1 shows a longitudinal section through a first exemplary embodiment in a flow channel with a rectangular Cross-section,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Kanal gemäß Fig.l mit einer Ansicht der eingebauten Scheibe,Fig. 2 shows a cross section through the channel according to Fig.l with a view of the installed pane,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem im Querschnitt kreisförmigen Strömungskanal,3 shows a longitudinal section through a second exemplary embodiment with a circular cross-section Flow channel,
Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV in Fig.3,FIG. 4 is a view in the direction of arrow IV in FIG.
Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform mit einem der Scheibe nachgeschalteten Gleichrichter, 5 shows a longitudinal section through a third embodiment with a rectifier connected downstream of the disk,
Fig. 6 eine Ausführungsform des Gleichrichters bei im Querschnitt kreisförmigem Strömungskanal,Fig. 6 shows an embodiment of the rectifier in im Cross section of circular flow channel,
Fig. 7 eine Ausführungsform des Gleichrichters bei im Querschnitt rechteckigem Strömungskanal,7 shows an embodiment of the rectifier with a flow channel having a rectangular cross-section,
Fig. 8 eine schematische Seitenansicht eines Dampferzeugers mit nachgeschaltetem Wärmetauscher und im Rauchgasrohr angeordneter Vergleichmässigungsvorrichtung,8 is a schematic side view of a steam generator with a downstream heat exchanger and a leveling device arranged in the flue gas pipe,
Fig. 9 ein das Temperaturprofil vor dem Wärmetauscher darstellendes Diagramm ohne Verwendung der erfindungs« gemäßen Vorrichtung,9 shows the temperature profile in front of the heat exchanger Diagram without using the device according to the invention,
:κ:ι: κ: ι
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Fig. 10 ein der Pig. 9 entsprechendes Diagramm mitFig. 10 is the Pig. 9 with corresponding diagram
Verwendung der erfindungsgexnäßen Vorrichtung,Use of the device according to the invention,
Pig. 11 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform mit bezüglich des Anstellwinkels verstellbarer Scheibe,Pig. 11 a side view of a further embodiment with an adjustable angle of attack Disc,
Fig. 12 eine Draufsicht auf die Scheibe nach Fig.11,FIG. 12 is a plan view of the disk according to FIG. 11,
Fig. 13 drei unter verschiedenen Achsen ermittelteFig. 13 determined three under different axes
Geschwindigkeitsprofile in einem Strömungskanal nach Fig.11 vor dem Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung,Velocity profiles in a flow channel according to FIG. 11 before the installation of the invention Contraption,
Fig0 14 das unabhängig von den jeweiligen Achsen ermittelte Geschwindigkeitsprofil im Kanal nach Pig.Il nach Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung undFig 0 14 the velocity profile determined independently of the respective axes in the channel after Pig.Il after installation of the device according to the invention and
Fig. 15 fünf verschiedene Ausführungsformen für die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Scheiben.Fig. 15 five different embodiments for the at the disks used in the device according to the invention.
Beim ersten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist ein rohrförmiger Kanal 1 gezeigt, durch den ein gasförmiges Medium strömt. In den Kanal 1 ist ein Geschwindigkeitsprofil 2 eingezeichnet, welches zeigt, daß die Strömungsgeschwindigkeit in der linken Hälfte des Kanals 1 erheblich größer ist als in der rechten Hälfte. Um die unterschiedlichen Geschwindigkeiten des strömenden Gases zu vergleichmässigen, ist in einem sich in Strömungsrichtung verengenden Zwischenstück 3 eine plattenförmige Scheibe 4 angeordnet, die gegenüber der Hauptströmungsrichtung des Gases unter einem spitzen Winkel angestellt ist. An das Zwischenstück 3 schließt sich ein Kanalstück 5 mit gegenüber dem Kanal 1 verkleinertem Strömungsquerschnitt an.In the first embodiment according to FIGS. 1 and 2, a tubular channel 1 is shown through which a gaseous Medium flows. A velocity profile 2 is drawn in channel 1, which shows that the flow velocity in the left half of the channel 1 is considerably larger than in the right half. About the different speeds to equalize the flowing gas is in an intermediate piece 3 which narrows in the direction of flow a plate-shaped disc 4 is arranged, which is opposite to the main flow direction of the gas at an acute angle is employed. The intermediate piece 3 is followed by a channel piece 5 with a flow cross-section that is smaller than that of the channel 1 at.
Wie die Fig.2 erkennen läßt, ist die als Einbauelement wirkende plattenförmige Scheibe 4 dreieckförmig ausgebildet, wobeiAs can be seen in FIG. 2, the one acting as a built-in element plate-shaped disc 4 formed triangular, wherein
ms· β β · * ιms β β * ι
ir »ir »
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das strömende Gas die Kanten der Scheibe 4 frei umströmt. Um diese freie Umströmung der Kanten zu ermöglichen, ist die Scheibe 4 um eine quer zur HauptStrömungsrichtung verlaufende Achse 6 schwenkbar gelagert, und zwar mittels eines Halters 7, der an einem Flanschring 8 befestigt ist. Der Planschring 8 ist zwischen dem Kanal 1 und dem Zwischenstück 3 angeordnet. In ihrer jeweiligen Lage wird die Scheibe 4 durch eine zweitei lige Strebe 9 gehalten, die wiederum an einem Planschring 10 abgestützt ist, der sich zwischen dem Zwischenstück 3 und dem Kanalstück 5 befindet.the flowing gas flows freely around the edges of the disc 4. To enable this free flow around the edges, the Disk 4 around a transverse to the main flow direction Axis 6 is pivotably mounted by means of a holder 7 which is fastened to a flange ring 8. The splash ring 8 is arranged between the channel 1 and the intermediate piece 3. In their respective position, the disc 4 is through a two Lige strut 9 held, which in turn is supported on a Planschring 10, which is between the intermediate piece 3 and the Channel piece 5 is located.
Die vom gasförmigen Medium frei umströmten Kanten der Scheibe 4 erzeugen ein sich in Strömungsrichtung des Gases ausbreitendes Wirbelsystem, dessen Querkomponenten zu einer verlustarmen und sehr schnellen Vergleichmässigung der unterschiedlichen Geschwindigkeiten führen. Im unteren Teil der Pig.l ist anhand eines Geschwindigkeitsprofils 11 zu erkennen, daß die Geschwindigkeit des über den gesamten Querschnitt strömenden Gases im Kanalstück 5 nur unwesentlich von der mittleren Geschwindigkeit abweicht.The edges of the disk 4 around which the gaseous medium flows freely generate a spreading in the flow direction of the gas Vortex system, its transverse components for a low-loss and very fast equalization of the different Leading speeds. In the lower part of the Pig.l is based on a speed profile 11 to recognize that the speed of the flowing over the entire cross-section Gas in the channel piece 5 deviates only insignificantly from the average speed.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.3 und 4 ist ein im Querschnitt kreisförmiger Kanal 12 mit einer Krümmung von 90° gezeigt. Infolge dieser Krümmung ergibt sich am Strömungsaustritt dieses Kanals 12 ein sehr ungleichmäßiges Geschwindigkeit sprof il 13. An den Kanal 12 ist eine Kanalerweiterung 14 angeschlossen, die in einem Kanalstück 15 mit gegenüber dem Kanal 12 größerem Strömungsquerschnitt mündet. Am übergang zwischen dem Kanal 12 und der Kanalerweiterung 14 ist ein Planschring 16 angeordnet, der über einen Halter 17 und eine Strebe 18 eine Scheibe 19 lagert, die gemäß der Abbildung in Fig.4 kreisförmig ausgebildet ist.In the second embodiment according to Figures 3 and 4 is a circular channel 12 in cross section with a curvature of 90 ° shown. This curvature results at the flow outlet this channel 12 has a very uneven speed sprof il 13. At the channel 12 is a channel widening 14 connected, which opens into a channel piece 15 with a larger flow cross-section than the channel 12. At the transition Between the channel 12 and the channel extension 14, a planar ring 16 is arranged, which has a holder 17 and a Strut 18 supports a disc 19 which is circular as shown in FIG.
Die frei umströmten Kanten dieser Scheibe -^ schaffen nach bereits kurzer Strömungsstrecke des Gases innerhalb des Kanal-The free flow around the edges of this disk - ^ create already short flow path of the gas within the duct
CDU-JF=II=RCDU-JF = II = R
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stückes 15 eine sehr gute Vergleichmässigung der unterschiedlichen Geschwindigkeiten, wie aus dem Ge s chwindigke it spr ofil 20 im unteren Teil der Fig.3 hervorgeht.piece 15 a very good equalization of the different Speeds, as if out of the speed spr ofil 20 shown in the lower part of Fig.3.
Ähnliche Wirkungen werden auch beim dritten Ausführungsbeispiel nach Fig.5 erzielt, bei welchem hinter einem rechtwinklig abknickenden Kanal 21 eine geringfügige Erweiterung 22 mit einer Scheibe 23 angeordnet ist, die in ein Kanalstück 2k übergeht» In diesem Kanalstück 24 ist ein Gleichrichter 25 angeordnet, der aus parallel zur Hauptströmungsrichtung verlaufenden Flächen besteht» Bei der Ausbildung des Kanalstückes 24 mit kreisförmigem Querschnitt sind die Flächen des Gleichrichters 25 in der Art von Speichen ausgebildet, wie dies Fig.6 zeigt. Hat das Kanalstück 24 dagegen einen rechteckigen Querschnitt, wie dies Fig.7 zeigt, können die Flächen des Gleichrichters 25 auch rechtwinklig zueinander angeordnet sein0 In beiden Fällen sorgen die parallel zur HauptStrömungsrichtung verlaufenden Flächen des Gleichrichters 25 dafür, daß die von der Scheibe 23 erzeugten Wirbel unterdrückt werden, nachdem ihre quer zur HauptStrömungsrichtung verlaufenden Komponenten zu einer Ver~ gleichmässigung der Strömung geführt haben.Similar effects are also achieved in the third embodiment according to Figure 5, wherein a slight extension 22 is arranged with a disk 23 behind a right angle bend of channel 21 'passes into a channel portion 2k In this channel piece 24 is arranged a rectifier 25, which consists of surfaces running parallel to the main flow direction. When the channel piece 24 is designed with a circular cross-section, the surfaces of the rectifier 25 are designed in the manner of spokes, as FIG. 6 shows. If the channel piece 24, however a rectangular cross section, as shown in Figure 7, the surfaces of the rectifier 25 can also be arranged perpendicular to each other 0 In both cases, the running parallel to the main direction of flow surfaces provide the rectifier 25 ensure that the data generated by the disc 23 Eddy currents are suppressed after their components, which run transversely to the main direction of flow, have led to an equalization of the flow.
In Fig.8 ist eine Einsatzmöglichkeit der voranstehend beschrie benen Vorrichtungen dargestellt, und zwar bei einem Dampferzeuger 26. An den schematisch dargestellten Dampferzeuger 26 schließt sich ein Rauchgasrohr 27 an, welches ebenso wie der Rauchgaszug des Dampferzeugers 26 in senkrechter Richtung verläuft und über einen waagerecht verlaufenden Verbindungskanal 28 mit dem Rauchgaszug des Dampferzeugers 26 in Verbindung steht. Das Rauchgasrohr 27 führt die aus dem Dampferzeuger 26 austretenden heißen Rauchgase zu einem als Luftvorwärmer eingesetzten Wärmetauscher 295 der im unteren Teil des Rauchgasrohres 27 angeordnet ist,. Um diesem Wärmetauscher 29 die Rauchgase mit möglichst gleicher Temperatur über dem gesam-In Figure 8, a possible use of the above-described enclosed devices is shown, namely with a steam generator 26. The steam generator 26 shown schematically is followed by a flue gas pipe 27, which, like the flue gas duct of the steam generator 26, runs in the vertical direction and horizontally running connecting channel 28 is connected to the flue gas of the steam generator 26. The flue gas pipe 27 leads the hot flue gases emerging from the steam generator 26 to a heat exchanger 29 5 which is used as an air preheater and which is arranged in the lower part of the flue gas pipe 27. To this heat exchanger 29 the flue gases with the same temperature as possible over the entire
ti* 4· **■* I ·ti * 4 ** ■ * I
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-s--s-
ten Strömungsquerschnitt zuzuführen, ist oberhalb des Wärmetauschers 29 ein Rauchgasmischer 30 vorgesehen.th flow cross-section is above the heat exchanger 29 a flue gas mixer 30 is provided.
Wie die schematische Darstellung in Fig.8 zeigt, umfaßt dieser Rauchgasmischer 30 mehrere plattenförmige Scheiben 31, deren Kanten frei umströmt sind und die gegenüber der Hauptströmungsrichtung des Rauchgases unter einem spitzen Winkel angestellt sind«, Die Scheiben 3i besitzen beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine Dreieckform. Jeweils zwei Scheiben 31 sind in Strömungsrichtung gesehen hintereinander angeordnet? Außerdem liegen sich jeweils zwei Scheiben 31 gegenüber, so daß in einem Strömungsquerschnitt vier Scheiben 31 angeordnet sind, von denen einander benachbarte Scheiben mit ihren Flächen jeweils im rechten Winkel zueinander verlaufen.As the schematic representation in FIG. 8 shows, this comprises Flue gas mixer 30 has a plurality of plate-shaped disks 31, the edges of which are freely flowed around and which are opposite to the main flow direction of the flue gas are employed at an acute angle «, The disks 3i have in the illustrated embodiment a triangle shape. In each case two disks 31 are arranged one behind the other as seen in the direction of flow? In addition, two disks 31 are located opposite each other, so that four disks 31 are arranged in a flow cross-section are, of which adjacent discs with their surfaces each extend at right angles to one another.
In Fig.9 ist das Temperaturprofil der Abgasströmung im Rauchgasrohr 27 unmittelbar vor dem Wärmetauscher 29 gezeigt,wenn kein Rauchgasmischer 30 vorhanden ist. Das Diagramm zeigt deutlich, daß im linken, dem Dampferzeuger 26 zugewandten Teil des Rauehgasrohres 27 infolge der Str-ömungsumlenkung eine erheblich niedrigere Temperatur herrscht als im weiter rechts liegenden Teil des Strömungsquerschnitts B Auf diese Weise ergeben sich erhebliche Abweichungen von der mit einer strichpunktierten Linie dargestellten mittleren Temperatur t_.. Das nach Einbau eines Rauchgasmischers 30 ermittelte Temperaturprofil gemäß Fig.10 zeigt, daß die im Rauchgasmischer 30 eingebauten Scheiben 31 für eine sehr gute Vergleichmässigung der Temperatur sorgen, so daß der zur Vorwärmung der Verbrennungsluft eingesetzte Wärmetauscher 29 einen günstigeren Wirkungsgrad erzielt.In FIG. 9, the temperature profile of the exhaust gas flow in the flue gas pipe 27 is shown immediately in front of the heat exchanger 29 when there is no flue gas mixer 30. The diagram clearly shows that in the left part of the raw gas pipe 27 facing the steam generator 26, as a result of the flow deflection, a considerably lower temperature prevails than in the part of the flow cross-section B further to the right mean temperature t_ .. The temperature profile determined after the installation of a flue gas mixer 30 according to FIG. 10 shows that the disks 31 built into the flue gas mixer 30 ensure that the temperature is very uniform so that the heat exchanger 29 used to preheat the combustion air is more efficient .
In Fig.11 ist mit strichpunktierten Linien eine konstruktive Ausbildung einer Kanalerweiterung 14 dargestellt, wie sie beispielsweise in Fig.3 verwendet wird. Die Zeichnung zeigt einen Flanschring 16, an dem ein Halter 17 befestigt ist, undIn Fig.11 is a constructive with dash-dotted lines Formation of a channel extension 14 shown, as used for example in Figure 3. The drawing shows a flange ring 16 to which a holder 17 is attached, and
CI3L_JFRF=»CI3L_JFRF = »
zwar mittels zweier Querstreben 32, die geraeinsam ein Y bildeno Am gegabelten Teil dieser Y-förmig angeordneten Querstreben 32 sind zwei Streben 18 angelenkt, die jeweils zweiteilig ausgeführt sind und an einem Plansch 33 angreifen, der an einer als Einbauelement dienenden Scheibe 19 angebracht ist ο Diese Scheibe 19 ist um eine Achse 34 verschwenkbar, die zwischen dem Halter 17 und der Scheibe 19 ausgebildet ist. Wie die beiden mit strichpunktierten Linien gezeichneten Darstellungen in Figο11 erkennen lassen, läßt sich mit der voranstehend beschriebenen Konstruktion die Scheibe 19 nicht nur um die Achse 34 je nach Zusammensetzen der Streben 18 zwecks Veränderung des Anstellwinkels verschwenken, sondern auch quer zur Strömungsrichtung versetzen, Zu diesem Zweck muß lediglich der Halter 17 zwischen den beiden aneinanderliegenden Teilen der Querstreben 32 verschoben werden.although by means of two cross struts 32, which together form a Y Formo On the forked part of these Y-shaped cross braces 32 two struts 18 are articulated, each of which is made in two parts and engages a plunge 33 which is attached to a disc 19 serving as a built-in element ο This disc 19 can be pivoted about an axis 34, which is formed between the holder 17 and the disk 19. Like the two representations drawn with dash-dotted lines in Figο11 can be seen with the above construction described the disc 19 not only about the axis 34 depending on the composition of the struts 18 for the purpose Change the angle of attack, but also move it transversely to the direction of flow. For this purpose, you only have to the holder 17 can be moved between the two adjacent parts of the cross struts 32.
In Fig.13 sind drei unter verschiedenen Achsen ermittelte Geschwindigkeitsprofile gezeichnet, die sich ergeben, wenn am Ende der Kanalerweiterung 14 die Geschwindigkeit entlang jeweils eines Durchmessers der Kanalerweiterung 14 ermittelt wird, und zwar ohne den Einbau einer Scheibe 19. Die in Fig.13 dargestellten drei Geschwindigkeitsprofile zeigen, daß die tatsächlichen Geschwindigkeiten erheblich von der mittleren Geschwindigkeit w abweichen. Wenn die Scheibe 19 in die Kanalerweiterung 14 eingebaut und unter dem richtigen Winkel zur HauptStrömungsrichtung angestellt wird, ergeben sich unter allen drei in Fig.13 eingezeichneten Achsen Geschwindigkeitsprofile gemäß Fig.l4, welche erkennen lassen, daß die Strömungsgeschwindigkeit über den gesamten Strömungsquerschnitt der Kanalerweiterung 14 nur unwesentlich von der mittleren Geschwindigkeit w abweicht.In Fig. 13 three are determined under different axes Drawn speed profiles that result when the speed along the end of the channel widening 14, respectively of a diameter of the channel widening 14 is determined, without the installation of a disk 19. The in Fig.13 The three speed profiles shown show that the actual speeds differ significantly from the mean Speed w differ. When the disc 19 is installed in the duct extension 14 and at the correct angle to the main direction of flow, there are speed profiles under all three axes shown in Fig. 13 according to Fig.l4, which show that the flow rate over the entire flow cross-section of the channel widening 14 only insignificantly from the middle one Speed w deviates.
In Figo15 sind schließlich Draufsichten auf fünf verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der voranstehend erläuterten Scheiben gezeigt. In der linken oberen Ecke ist eine kreisförmigeFinally, in Figo15 there are top views of five different ones Possible embodiments of the disks explained above are shown. In the upper left corner is a circular one
• ι* η · • ι * η ·
:κ:ι: κ: ι
-11--11-
Scheibe 19 zu erkennen, wie sie in dem AiEführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 bzw» 11 und 12 verwendet wird.Anstelle einer solchen kreisförmigen Scheibe 19 kann auch eine in der Draufsicht elliptische Scheibe 35 verwendet werden, wie sie rechts oben in Fig.15 gezeichnet isto Unter der Scheibe ist in Fig.15 eine dreieckförmige Scheibe 4 zu erkennen, wie sie beispielsweise auch im Anwendungsbeispiel nach Fig,8 eingesetzt wird. Anstelle der dreieckförmigen Scheibe 4 kann auch eine rhombische Scheibe 36 verwendet werden, wie sie ebenfalls in Fig.15 dargestellt ist. Schließlich ist es möglich, eine Scheibe 36 parabelförmig auszuführen, wie dies die linke untere Darstellung in Fig.15 zeigt» Die jeweiligen Abmessungen und Formen der erläuterten Scheiben können somit dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden.Disk 19 can be seen as it is used in the exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4 or 11 and 12 o is drawn under the disc can be seen a triangular plate 4 in Figure 15, as well as in the application example of Fig, 8 is inserted, for example. Instead of the triangular disk 4, a rhombic disk 36 can also be used, as is also shown in FIG. Finally, it is possible to make a disk 36 parabolic, as shown in the lower left illustration in FIG.
Claims (9)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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| DE19828219268U DE8219268U1 (en) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | DEVICE FOR COMPARISONING THE FLOW |
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| DE8219268U1 true DE8219268U1 (en) | 1982-10-07 |
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Family Applications (1)
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-
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