EP0388639B1 - Vorrichtung zur Zumischung eines Gases zu einem durch eine Leitung strömenden Gas - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zumischung eines Gases zu einem durch eine Leitung strömenden Gas.
• Eine häufige Aufgabenstellung in der Industrie ist die Mischung zweier Gase, von denen eins durch eine Leitung mit großem Querschnitt strömt. Ein Beispiel hierfür ist die Windanreicherung bei Schachtöfen mit Sauerstoff. Das hierbei entstehende Gemisch soll möglichst homogen sein. Die Zumischung des Sauerstoffs erfolgt üblicherweise durch ein in die Windleitung hineingeführtes abgewinkeltes Rohr. Das abgewinkelte Endstück dieses Rohres verläuft in Richtung der Windleitung und ist am Ende verschlossen. Über die Länge des Endstückes sind Bohrungen verteilt, aus denen der Sauerstoff senkrecht zur Achse des Endstückes austritt, er trifft also senkrecht auf die strömende Luft in der Windleitung. Hierdurch ergibt sich eine gute Mischung beider Komponenten.
• Für eine optimale Durchmischung ist allerdings eine bestimmte Austrittsgeschwindigkeit des zugemischten Sauerstoffs erforderlich. Diese optimale Austrittsgeschwindigkeit wird nur bei einer ganz bestimmten Sauerstoffmenge erreicht. In der Praxis werden jedoch die Mengen des zugemischten Sauerstoffs häufig geändert. Dementsprechend müßte auch der Querschnitt der Düsenbohrungen verändert werden, um die optimale Austrittsgeschwindigkeit wieder zu erreichen. Da dies nicht der Fall ist und der Austrittsquerschnitt der Düsenbohrungen konstant bleibt, ändert sich mit der Menge des zugeführten Sauerstoffs die Austrittsgeschwindigkeit entsprechend. Damit ändert sich aber auch die Qualität der Durchmischung.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Zumischung eines Gases zu einem durch eine Leitung strömenden Gas zu schaffen, welche gewährleistet, daß die Qualität der Durchmischung beider Gase unabhängig von der Menge des zugemischten Gases über einen weiten Druckbereich konstant bleibt.
• Ausgehend von dem im Oberbegriff des Anspruches 1 berücksichtigten Stand der Technik ist diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.
• Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.
• Die Erfindung macht sich also den Umstand zunutze, daß mit einer Änderung der Menge des zuzumischenden Gases auch immer eine entsprechende Druckänderung des Druckes des zuzumischenden Gases verbunden ist. Diese Druckänderung wird dazu benutzt, einen federbelasteten Kolben zu verschieben, der bei Druckerhöhung weitere Düsenbohrungen freigibt und bei Druckabfall schließt. Es wird somit ein Regeleffekt erzielt, welcher eine bessere Durchmischung zur Folge hat.
• Die Zeichnungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
• Es zeigen:

Fig.1

einen Schnitt durch die Windleitung eines Schachtofens mit einer Vorrichtung zur Zumischung von Sauerstoff,

Fig.2

einen Schnitt entlang der Linie A - A in Fig.1.

• Die in Fig.1 dargestellte Leitung 1 ist die Windleitung zur Zufuhr der Verbrennungsluft für einen Schachtofen. Sie besitzt einen verhältnismäßig großen Querschnitt gegenüber dem der Zumischung von Sauerstoff dienenden Rohr 2. Das Rohr 2 ist in die Leitung 1 eingeführt und abgewinkelt, so daß sein Endstück 8 in Richtung der Leitung 1 verläuft. Die Strömungsrichtung der Luft in der Leitung 1 ist durch Pfeile 3, die des Sauerstoffs durch Pfeile 4 und 5 dargestellt. Das Endstück 8 ist durch einen Verschluß 6 verschlossen und besitzt Düsenbohrungen 7, welche über seine Länge verteilt sind. Fig.2 zeigt einen Schnitt durch das Endstück 8 entlang der Linie A - A im Bereich von acht Düsenbohrungen 7, welche gleichmäßig über den Umfang verteilt sind.
• Erfindungsgemäß ist im Endstück 8 ein durch eine Feder 10 belasteter Kolben 9 angeordnet. Je nach dem Druck des Sauerstoffs im Rohr 2 wird der Kolben 9 verschoben und gibt weitere Düsenbohrungen 7 frei oder verschließt sie. Vorteilhafterweise ist im Verschluß 6 eine Einstellschraube 11 angeordnet, mit welcher die Federkraft eingestellt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich hiermit optimal den jeweiligen Betriebsbedingungen anpassen. Selbstverständlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht auf die Zumischung von Sauerstoff in die Windleitung von Schachtöfen beschränkt, sondern kann bei allen vergleichbaren Mischproblemen mit Vorteil eingesetzt werden.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Zumischung eines Gases zu einem durch eine Leitung (1) strömenden Gas, mit einem in die Leitung führenden Rohr (2), dessen Endstück (8) in Richtung der Leitung verläuft, einen Verschluß (6) im Bereich des Rohrendes aufweist und über seine Länge verteilte Düsenbohrungen (7) senkrecht zur Achse des Endstückes besitzt,
   gekennzeichnet durch einen im Endstück angeordneten, vom zuzumischenden Gas beaufschlagten federbelasteten Kolben (9), der je nach dem Druck des zuzumischenden Gases mehr oder weniger der über die Länge des Endstückes verteilten Düsenbohrungen verschließt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
   gekennzeichnet durch eine im Verschluß befindliche Einstellschraube (11) für die Feder (10).

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