EP0553709A1 - Vorrichtung zum Einbringen eines Gases in eine Flüssigkeit - Google Patents

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EP0553709A1
EP0553709A1 EP93100864A EP93100864A EP0553709A1 EP 0553709 A1 EP0553709 A1 EP 0553709A1 EP 93100864 A EP93100864 A EP 93100864A EP 93100864 A EP93100864 A EP 93100864A EP 0553709 A1 EP0553709 A1 EP 0553709A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
swirl chamber
sections
wheel
disks
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP93100864A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Siegfried Dörr
Jiri Drsek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
V-Zug AG
Original Assignee
V-Zug AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to a device for introducing a gas into a liquid.
  • An example of such devices is found in boilers in which exhaust gases from combustion are introduced into a water bath in the boiler, on the one hand to heat the water and on the other hand to purify the exhaust gases in the water bath.
  • the invention seeks to remedy this.
  • the invention as characterized in the claims, achieves the object of providing a device for introducing a gas into a liquid, in which there is a swirl chamber through which the gas flows in the longitudinal direction, on which a feed wheel with a central gas inlet and a peripheral one Connects gas outlet area, in which swirling sections are formed, which swirl the liquid with the gas emerging from the feed wheel.
  • the device according to the embodiment shown in Figures 1-3 has a swirl chamber 1, which is cylindrical and has a shaft 22 at the upper end, which serves as a connecting link to a motor 23, by means of which the swirl chamber is rotated.
  • the swirl chamber 1 has a gas inlet section 2.
  • a large number of gas passage openings 19 are arranged, which gas passage openings 19 pass through the wall of the swirl chamber 1 and a connection between the outside and the interior of the swirl chamber 1 form.
  • the swirl chamber 1 is rotatably inserted in a gas supply chamber 20, which gas supply chamber 20 has a connecting element 21 in the form of a pipe socket here, which is to be connected to the respective source of the gas to be introduced.
  • the swirl chamber 1 or the shaft 22 are sealed against the gas supply chamber 20 via seals 31.
  • the swirl chamber 1 is connected to a feed wheel 4.
  • the connection shown in FIG. 1 is a screw connection 32, although obviously other connections can also be used here.
  • the feed wheel has a central gas inlet 5. It has two circular disks 9 and 10 which run parallel and at a distance from one another. Correspondingly, the gas outlet region 6 of the pump wheel 4 extends along the circumference thereof.
  • the disks 9 and 10 are connected to one another along their circumference by plates.
  • the section 8 of these plates that is to say the section which projects into the intermediate space 11 between the disks 9 and 10, forms one of the vanes 8 of the feed wheel and the section which projects in the radial direction beyond the outer circumference of the disks 9 and 10 forms a respective section Swirling element 7, which will be discussed further below.
  • the dimension of the swirling sections, which are formed in one piece with the vanes 8, is parallel to the axis of rotation 12 of the conveyor wheel and is greater than the distance between the upper side surface 13 of the upper disk 9 and the lower side surface 14 of the lower disk 10 of the conveyor wheel.
  • protruding sections 15, 16, 17, 18 are formed, which can further be considered as part of the swirling sections 7.
  • the entire feed wheel 4 is immersed in a liquid, for example the water bath of a suitably constructed boiler.
  • a boiler is shown schematically, which is constructed as follows.
  • the boiler is equipped with a burner 24, which can be an oil or gas burner, for example.
  • the associated combustion chamber is indicated by reference number 25.
  • There is a liquid in the boiler e.g. a water bath 28 available.
  • the liquid to be heated flows from the wake 33 into a coil 29 which is immersed in the water bath 28. In this coil 29, the water is heated due to the elevated temperature of the water bath 28.
  • the partially heated liquid flows from the upper end of the coil 29, e.g. the partially heated water (for example heating or service water) into a heat exchange arrangement which, in the exemplary embodiment shown, is constructed from two heat exchangers 26, 27 through which the liquid to be heated flows partially in parallel flow.
  • the exit of the liquid from the boiler i.e. the lead is indicated by reference number 34.
  • the chimney 35 of the boiler is shown.
  • the outlet 30 of the combustion chamber 25 is connected in a gastight manner to the connecting member, the pipe socket 21 of the gas supply chamber 20.
  • the gas correspondingly flowing into the gas supply chamber 20 enters the interior through the gas passage openings 19 of the rotating swirl chamber 1.
  • the rotation of the swirl chamber 1 is generated by the electric motor 23, which is connected to the swirl chamber 1 via the shaft 22.
  • a speed reduction gear 42 is arranged between the electric motor 23 and the shaft 22, or the electric motor 23 is designed as a geared motor.
  • the swirl chamber 1 and the feed wheel 4 can thus be operated at a lower speed than the motor 23, depending on the conditions in the boiler, so that economical and economical operation is achieved.
  • the exhaust gas flows down through the interior of the swirl chamber 1 and enters the feed wheel 4. Due to the fact that the exhaust gas is subjected to a swirling movement even before it enters the feed wheel 4, pressure fluctuations can already be damped in this section of the device according to the invention, so that they cannot continue into the combustion chamber 25, it being noted that due to the Conveyor wheel 4 is counteracted anyway these pressure fluctuations.
  • the gas flows through the gas outlet end 3 into the intermediate space 11 between the disks 9 and 10, which basically form the feed wheel.
  • the pumping is generated on the one hand by the centrifugal forces and on the other hand by the vanes 8, which, as mentioned above, are part of the plates 7, which run approximately in the radial direction and are arranged along the circumference of the feed wheel 4.
  • the sections of the plates projecting over the circumference of the disks 9 and 10 work in the water bath 28 as swirling members, ie when the conveyor wheel rotates they produce water swirls along the circumference of the conveyor wheel. Further vortex paths are created along the circumference of the conveyor wheel above and below it by the projecting sections 15, 16, 17, 18 of these plates.
  • FIG. 6 and 7 show a further embodiment of the feed wheel.
  • This has a cylindrical distribution chamber 37, which is connected to the swirl chamber 1, for example by means of a screw connection 32, analogous to the embodiment shown in FIG.
  • Arched pipe pieces 36 protrude from the distribution chamber 37.
  • the embodiment shown has 3 pipe pieces 36, it should be understood that the number of the same is arbitrary as long as there is no unbalance when rotating.
  • the direction of rotation is indicated by arrow B.
  • the distribution chamber 37 again has the central gas inlet 5.
  • the peripheral gas outlet area 6 is determined by the outlet ends of the arcuate tubular pieces 36.
  • the swirling sections 7 result in particular from the specially arranged end sections at the outlet areas of the respective pipe sections.
  • the outermost points 43 in the radial direction at the outlet ends of the tube pieces 36 determine an envelope curve 40 which runs coaxially with the cylindrical distribution chamber 37.
  • the cross-sectional areas of the tube pieces 36 at their outlet ends each determine a plane 38, which plane 38 is crossed by the envelope curve 40. This results in an intersection 44 in each case.
  • the tangent 30 running through this intersection 44 and applied to the envelope 40 encloses an angle ⁇ with the plane 38. In the illustrated embodiment, this angle ⁇ is approximately 60 °, but can be, for example, 0 ° to 90 °, depending on the given conditions, for example the speed of the feed wheel, the pressure of the exhaust gas at the pipe outlet.
  • This position of the exits of the pipe sections 36 determined by the plane 38 results in the most favorable intermingling and mixing of exhaust gas and water, depending inter alia on the speed, the flow of the exhaust gas, the prevailing temperatures of the exhaust gas, etc. is that the swirling sections 7 are also formed by at least a part of the tube pieces 36, that is to say the outer surface thereof.
  • Vortexes, the intensity of which obviously increases with increasing distance from the axis of rotation 12 also form on the outer surface of the tube pieces 36 rotating in the water, and the mixing of exhaust gas and water is also supported by the vortices formed on the outer surface of the tube pieces 36.
  • the gas passage openings 19 are designed as slots which, for example, run parallel to the surface line of the throttle chamber 1.
  • These gas passage openings 19 can penetrate the wall of the swirl chamber in the radial direction, but can also, as shown for example in FIG. 9, penetrate the wall at an oblique angle to the direction of the radius.
  • the swirl chamber 1 is surrounded in the area of the gas passage openings 19 by an auxiliary conveyor wheel 41, which is firmly connected to the swirl chamber 1 in the area of the gas inlet section 2.
  • the auxiliary feed wheel 41 has rotor blades 45, which run in the direction of their direction of rotation, represented by the arrow C in FIG. 9, from inside to outside. These blades 45 are arranged between a lower ring 46 and an upper ring 47, which upper ring 47 is connected to the swirl chamber 1, for example by means of screw bolts, for which purpose only the corresponding threaded holes are indicated in FIG. 8 with the reference number 48. Supported in operation the auxiliary feed wheel 41 the flow of the exhaust gas coming from the connecting member 21, in particular through the gas passage openings 19 into the swirl chamber 1, and it can be seen in particular in FIG. 9 that the exhaust gas already has a swirl movement in the uppermost section of the swirl chamber through the slanted slot-shaped gas passage openings is forced.
  • the device according to the invention in particular a boiler equipped with the same, can now be operated extremely economically with respect to the energy to be used.

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Abstract

In einer Gaszufuhrkammer (20) ist eine durch einen Motor (23) getriebene, rotierende Drallkammer (1) eingesetzt. Durch den Rohrstutzen (21) zugeführtes Gas tritt durch Gasdurchlassöffnung (19) in die Drallkammer (1) an. Unten an der Drallkammer (1) schliesst ein Förderrad (4) an. Dieses weist zwei kreisrunde Scheiben (9, 10) auf. Diese Scheiben (9,10) sind entlang ihrem Umfang durch Platten miteinander verbunden. Diese Platten bilden einerseits Flügel (8) des Pumpenrades (4) und andererseits Verwirbelungsglieder (7,15,16,17,18), welche ein Flüssigkeitswirbelmuster erzeugen. Damit wird eine ausgezeichnete Dispergierung des Abgases in der Flüssigkeit (28) erzeugt. Aufgrund der rotierenden Drallkammer (1) und der Verwirbelungsglieder (7,15,16,17,18) entstehen bei der Quelle des zugeführten Gases viel geringere Druckschwankungen und die geförderte Gasmenge ist wesentlich weniger abhängig von der Temperatur der Flüssigkeit (28), in welche das Gas eingebracht wird. <IMAGE>

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen eines Gases in eine Flüssigkeit. Eine beispielsweise Anwendung solcher Vorrichtungen findet sich in Kesseln, bei denen von einer Verbrennung stammende Abgase in ein Wasserbad im Kessel eingeleitet werden, einerseits um das Wasser zu erwärmen und andererseits um die Abgase im Wasserbad zu reinigen.
  • Es hat sich nun herausgestellt, dass solche Vorrichtungen im Betrieb Nachteile zeigen. So entstehen z.B. im Abgas, das von einer Brennkammer des im Kessel eingebauten Brenners der Einbringvorrichtung zugeführt wird, Druckschwankungen, die den Brennvorgang in der Brennkammer nachteilig beeinflussen. Weiter hat es sich herausgestellt, dass die durch die Vorrichtung geförderte Gasmenge stark von der Temperatur des Wasserbades abhängig ist, indem bei höheren Wassertemperaturen weniger Gas gefördert wird, insbesondere weil bei bekannten Ausbildungen dieser Vorrichtungen eine Verdampfung des Wassers beim Bereich des Einbringens des Abgases in das Wasserbad auftritt.
  • Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Einbringen eines Gases in eine Flüssigkeit zu schaffen, bei der eine vom Gas in Längsrichtung durchströmte Drallkammer vorhanden ist, an welcher ein Förderrad mit einem zentralen Gaseinlass und einen peripheres Gasauslassbereich anschliesst, bei dem Verwirbelungsabschnitte ausgebildet sind, welche eine Verwirbelung der Flüssigkeit mit dem aus dem Förderrad austretenden Gas bewirken.
  • Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass bei der Quelle des zugeführten Gases viel geringere Druckschwankungen auftreten. Weiter ist die geförderte Gasmenge wesentlich weniger abhängig von der Temperatur der Flüssigkeit, in welche das Gas eingebracht wird.
  • Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.
  • Es zeigt:
    • Figur 1 vereinfacht einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung, insbesondere einer ersten Ausführung eines Förderrades,
    • Figur 2 eine Aufsicht auf das Förderrad gemäss der Ausführung nach Figur 1,
    • Figur 3 vereinfacht einen Schnitt durch einen Kessel, in welchem die erste Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung eingebaut ist,
    • Figur 4 vereinfacht einen Schnitt durch den der Figur 1 entsprechende obere Abschnitt der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem Hilfsförderrad,
    • Figur 5 einen Schnitt entsprechend denjenigen der Figur 4 mit schlitzförmigen Gasdurchlassöffnungen,
    • Figur 6 eine Aufsicht auf eine weitere Ausführung eines Förderrades,
    • Figur 7 einen Schnitt entlang der Linie A-A der Figur 6,
    • Figur 8 eine Seitenansicht eines die Drallkammer umgebenden Hilfsförderrades, und
    • Figur 9 eine Aufsicht auf das Hilfsförderrad nach Figur 8.
  • Die Vorrichtung gemäss der in den Figuren 1-3 gezeigten Ausführung weist eine Drallkammer 1 auf, welche zylinderförmig ausgebildet ist und beim oberen Ende eine Welle 22 aufweist, die als Verbindungsglied zu einem Motor 23 dient, mittels welchem die Drallkammer rotiert wird. Die Drallkammer 1 weist einen Gaseintrittsabschnitt 2 auf. Bei diesem ist eine grosse Anzahl Gasdurchlassöffnungen 19 angeordnet, welche Gasdurchlassöffnungen 19 die Wand der Drallkammer 1 durchsetzen und eine Verbindung zwischen der Aussenseite und dem Innenraum der Drallkammer 1 bilden. Die Drallkammer 1 ist in einer Gaszufuhrkammer 20 rotierbar eingesetzt, welche Gaszufuhrkammer 20 ein Anschlussglied 21 in Form hier eines Rohrstutzens aufweist, der mit der jeweiligen Quelle des einzubringenden Gases zu verbinden ist. Die Drallkammer 1, bzw. die Welle 22 sind über Dichtungen 31 gegen die Gaszufuhrkammer 20 abgedichtet. Beim unteren, also Gasaustrittsende 3 ist die Drallkammer 1 mit einem Förderrad 4 verbunden. Die in der Figur 1 gezeigte Verbindung ist eine Verschraubung 32, wobei offensichtlich auch andere Verbindungen hier anwendbar sind.
  • Das Förderrad weist einen zentralen Gaseinlasse 5 auf. Es weist zwei kreisrunde Scheiben 9 und 10 auf, die parallel und in einem Abstand voneinander verlaufen. Entsprechend erstreckt sich der Gasauslassbereich 6 des Pumpenrades 4 entlang dem Umfang desselben. Die Scheiben 9 und 10 sind entlang ihrem Umfang über Platten miteinander verbunden. Der Abschnitt 8 dieser Platten, also derjenige Abschnitt, der in den Zwischenraum 11 zwischen den Scheiben 9 und 10 hineinragt, bildet jeweils einen der Flügel 8 des Förderrades und der über dem Aussenumfang der Scheiben 9 bzw. 10 in radialer Richtung hinausragende Abschnitt bildet jeweils ein Verwirbelungsglied 7, auf das weiter unten eingegangen wird. Die parallel zur Rotationsachse 12 des Förderrades verlaufende Abmessung der Verwirbelungsabschnitte, die einstückig mit den Flügeln 8 ausgebildet sind, ist grösser als der Abstand zwischen der oberen Seitenfläche 13 der oberen Scheibe 9 und der unteren Seitenfläche 14 der unteren Scheibe 10 des Förderrades. Damit sind vorstehende Abschnitte 15,16,17,18 gebildet, welche weiter als Teil der Verwirbelungsabschnitte 7 betrachtet werden können. Wie in der Figur 1 ersichtlich ist (siehe auch Figur 3) ist das gesamte Förderrad 4 in eine Flüssigkeit, beispielsweise dem Wasserbad eines entsprechend konstruierten Kessels eingetaucht.
  • Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung wird nun anhand einer praktischen Anwendung in einem Kessel unter Bezugnahme auf die Figur 3 beschrieben.
  • In der Figur 3 ist schematisch ein Kessel dargestellt, der wie folgt aufgebaut ist. Der Kessel ist mit einem Brenner 24 ausgerüstet, der beispielsweise ein Oel- oder Gasbrenner sein kann. Die dazugehörige Brennkammer ist mit der Bezugsziffer 25 angedeutet. Im Kessel ist eine Flüssigkeit, z.B. ein Wasserbad 28 vorhanden. Die zu erwärmende Flüssigkeit strömt vom Nachlauf 33 her in eine Rohrschlange 29, die im Wasserbad 28 eingetaucht ist. In dieser Rohrschlange 29 wird das Wasser aufgrund der erhöhten Temperatur des Wasserbades 28 erwärmt. Vom oberen Ende der Rohrschlange 29 strömt die teilweise erwärmte Flüssigkeit, also z.B. das teilweise erwärmte Wasser (beispielsweise Heiz- oder Brauchwasser) in eine Wärmetauschanordnung, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei Wärmetauschern 26,27 aufgebaut ist, die von der zu erwärmenden Flüssigkeit teilweise im Parallelstrom durchströmt werden. Der Austritt der Flüssigkeit aus dem Kessel, d.h. der Vorlauf ist mit der Bezugsziffer 34 angedeutet. Schliesslich ist noch der Kamin 35 des Kessels eingezeichnet.
  • Der Auslass 30 der Brennkammer 25 ist mit dem Anschlussglied, dem Rohrstutzen 21 der Gaszufuhrkammer 20 gasdicht verbunden. Das in die Gaszufuhrkammer 20 entsprechend einströmende Gas tritt durch die Gasdurchlassöffnungen 19 der rotierenden Drallkammer 1 in deren Innenraum ein. Die Rotation der Drallkammer 1 wird durch den Elektromotor 23, der über die Welle 22 mit der Drallkammer 1 verbunden ist, erzeugt. Als Variante, siehe Figur 3, ist zwischen dem Elektromotor 23 und der Welle 22 ein Geschwindigkeits-Untersetzungsgetriebe 42 angeordnet, bzw. ist der Elektromotor 23 als Getriebemotor ausgebildet. Damit können die Drallkammer 1 und das Förderrad 4 mit einer kleineren Drehzahl als der Motor 23 betrieben werden, abhängig von den im Kessel gegebenen Verhältnissen, so dass ein ökonomischer und sparsamer Betrieb erreicht wird.
  • Das Abgas strömt durch den Innenraum der Drallkammer 1 nach unten und tritt in das Förderrad 4 ein. Dadurch, dass das Abgas schon vor dem Eintritt in das Förderrad 4 einer Drallbewegung unterworfen wird, können schon in diesem Abschnitt der erfindungsgemässen Vorrichtung Druckschwankungen gedämpft werden, so dass sie sich nicht in die Brennkammer 25 fortsetzen können, wobei zu bemerken ist, dass aufgrund des Förderrades 4 ohnehin diesen Druckschwankungen entgegengearbeitet wird.
  • Es wird nun vor allem wieder auf die Figur 1 verwiesen. Beim unteren Ende der Drallkammer 1 strömt das Gas durch das Gasaustrittende 3 in den Zwischenraum 11 zwischen den Scheiben 9 und 10, welche grundsätzlich das Förderrad bilden. Das Pumpen wird einerseits durch die Zentrifugalkräfte und andererseits durch die Flügel 8 erzeugt, welche wie oben angeführt Teil der Platten 7 sind, welche ungefähr in radialer Richtung verlaufen und entlang dem Umfang des Förderrades 4 angeordnet sind. Die über den Umfang der Scheiben 9 und 10 vorstehenden Abschnitte der Platten arbeiten im Wasserbad 28 als Verwirbelungsglieder, d.h. beim sich drehenden Förderrad erzeugen dieselben entlang dem Umfang des Förderrades Wasserwirbel. Weitere Wirbelstrecken werden entlang dem Umfang des Förderrades oberhalb und unterhalb desselben durch die vorstehenden Abschnitte 15,16,17,18 dieser Platten erzeugt. Damit ergibt sich in der Flüssigkeit, im Wasser ein Wirbelmuster entlang dem Umfang des Förderrades 4, also entlang dem Auslassbereich des gepumpten Abgases, womit eine ausgezeichnete Vermischung zwischen Abgas und Wasser, ein höchst wirkungsvolles Dispergieren des Abgases in dem Wasser verursacht wird. Aufgrund dieses Verwirbelns übt die Temperatur des Wassers keinen Einfluss mehr auf die durch das Förderband geförderte Gasmenge aus, weil der Effekt des Wirbelmusters irgendwelche Beeinflussungen durch eine vorherrschende Wassertemperatur verhindert.
  • Die Figuren 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform des Förderrades. Dieses weist eine zylindrische Verteilkammer 37 auf, die analog zur in der Figur 1 gezeigten Ausführung beispielsweise mittels einer Verschraubung 32 mit der Drallkammer 1 verbunden ist. Von der Verteilkammer 37 stehen bogenförmige Rohrstücke 36 ab. Obwohl die gezeichnete Ausführung 3 Rohrstücke 36 aufweist, ist zu verstehen, dass die Anzahl derselben beliebig ist, solange keine Unwucht beim Rotieren entsteht. Die Drehrichtung ist durch den Pfeil B angegeben.
  • Die Verteilkammer 37 weist wieder den zentralen Gaseinlass 5 auf. Der periphere Gasauslassbereich 6 ist durch die Austrittsenden der bogenförmigen Rohrstücke 36 bestimmt. Die Verwirbelungsabschnitte 7 ergeben sich insbesondere aus den besonders angeordneten Endabschnitten bei den Austrittsbereichen der jeweiligen Rohrstücke.
  • Die in radialer Richtung äussersten Punkte 43 bei den Austrittsenden der Rohrstücke 36 bestimmen eine Hüllkurve 40, die koaxial zur zylinderförmigen Verteilkammer 37 verläuft. Die Querschnittsflächen der Rohrstücke 36 bei deren Austrittsenden bestimmen jeweils eine Ebene 38, welche Ebene 38 von der Hüllkurve 40 durchkreuzt wird. Damit ergibt sich jeweils ein Schnittpunkt 44. Die durch diesen Schnittpunkt 44 verlaufende, an die Hüllkurve 40 angelegte Tangente 30 schliesst mit der Ebene 38 einen Winkel α ein. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel beträgt dieser Winkel α ungefähr 60°, kann jedoch abhängig von den gegebenen Verhältnissen, z.B. Drehzahl des Förderrades, Druck des Abgases beim Rohraustritt beispielsweise 0° bis 90° betragen. Durch diese Stellung der durch die Ebene 38 bestimmten Austritte der Rohrstücke 36 ergibt sich die jeweils günstigste Verwirbelung und Vermischung von Abgas und Wasser, unter anderem abhängig von Drehzahl, Mengenfluss des Abgases, vorherrschende Temperaturen des Abgases, etc. Zu bemerken ist, dass die Verwirbelungsabschnitte 7 auch durch zumindest einem Teil der Rohrstücke 36, also deren Aussenfläche gebildet sind. Es bilden sich auch auf der Aussenfläche der sich im Wasser drehenden Rohrstücke 36 Wirbel, deren Intensität offensichtlich mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse 12 zunimmt, und die Vermischung von Abgas und Wasser wird auch von den an der Aussenfläche der Rohrstücke 36 entstehenden Wirbel unterstützt.
  • In den Figuren 1 und 4 sind die Gasdurchlassöffnungen 19 in der Wand der Drallkammer 1 mit einer kreisrunden Querschnittsform dargestellt.
  • Gemäss einer weiteren Ausführung, die beispielsweise in der Figur 5 dargestellt ist, sind die Gasdurchlassöffnungen 19 als Schlitze ausgebildet, die beispielsweise parallel zur Mantellinie der Drosselkammer 1 verlaufen.
  • Diese Gasdurchlassöffnungen 19 können die Wand der Drallkammer in radialer Richtung durchsetzen, können jedoch auch, wie beispielsweise in der Figur 9 gezeigt ist, die Wand schiefwinklig zur Richtung des Radius durchsetzen.
  • Eine weitere Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist in den Figuren 4 und 5, insbesondere 8 und 9 dargestellt. Bei dieser Ausführung ist die Drallkammer 1 beim Bereich der Gasdurchlassöffnungen 19 von einem Hilfsförderrad 41 umringt, welches mit der Drallkammer 1 beim Bereich des Gaseintrittsabschnittes 2 fest verbunden ist.
  • Das Hilfsförderrad 41 weist Laufschaufeln 45 auf, die in Richtung ihres Drehsinns, durch den Pfeil C in der Figur 9 dargestellt, von innen nach aussen gekrümmt verlaufen. Diese Laufschaufeln 45 sind zwischen einem unteren Ring 46 und einem oberen Ring 47 angeordnet, welcher oberer Ring 47 beispielsweise über Schraubbolzen mit der Drallkammer 1 verbunden ist, wozu lediglich die entsprechenden Gewindelöcher in der Figur 8 mit der Bezugsziffer 48 angedeutet sind. Im Betrieb unterstützt das Hilfsförderrad 41 das Strömen des vom Anschlussglied 21 her kommenden Abgases, insbesondere durch die Gasdurchlassöffnungen 19 in die Drallkammer 1, und es ist insbesondere aus der Figur 9 ersichtlich, dass dem Abgas durch die schräggestellten schlitzförmigen Gasdurchlassöffnungen bereits im obersten Abschnitt der Drallkammer zu einer Drallbewegung gezwungen wird.
  • Durch die verschiedenen Ausführungen der Erfindung, auch in Kombination, lässt sich nun die erfindungsgemässe Vorrichtung, insbesondere ein mit derselben ausgerüsteter Kessel, äusserst ökonomisch betreiben, in bezug auf die aufzuwendende Energie optimiert werden.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum Einbringen eines Gases in eine Flüssigkeit, gekennzeichnet durch eine rotierbare zylinderförmige, vom Gas in Längsrichtung durchströmte Drallkammer (1) mit einem Gaseintrittsabschnitt (2) und einem Gasaustrittsende (3), und durch ein Förderrad (4), das koaxial zur Drallkammer (1) angeordnet ist und einen zentralen Gaseinlass (5) und einen peripheren Gasauslassbereich (6) aufweit, wobei das Gasaustrittsende (3) der Drallkammer (1) mit dem Gaseinlass (5) des Förderrades (4) verbunden ist, welches Förderrad (4) entlang seinem Umfang verteilt angeordnete Verwirbelungsabschnitte (7) aufweist, die dazu dienen, eine Verwirbelung der Flüssigkeit mit dem beim Umfang des Förderrades (4) austretenden Gases und damit eine Vermischung zu bewirken.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderrad (4) ein Flügelrad ist und mindestens ein Teil seiner Flügel (8) einstückig mit den Verwirbelungsabschnitten ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderrad (4) zwei mindestens annähernd parallel und in einem Abstand zueinander verlaufende Scheiben (9;10) aufweist, wobei der Gaseinlass (5) eine zentrale Oeffnung in einer (9) der Scheiben (9;10) ist, durch welche das Gas in den Zwischenraum (11) zwischen den Scheiben (9;10) einströmt, und dass die mit den Flügeln (8) des Förderrades (4) einstückig ausgebildete Verwirbelungsabschnitte (7) Platten sind, die mindestens annähernd in radialer Richtung des Pumpenrades (4) und mindestens annähernd senkrecht zu den Scheiben (9;10) verlaufen, welche Platten (7) teilweise in den Zwischenraum (11) hinein verlaufen und teilweise über den Umfang der Scheiben (9;10) vorstehen und eine parallel zur Rotationsaxe (12) des Förderradses (4) verlaufende Abmessung aufweisen, die grösser als der Abstand zwischen den voneinander weggekehrten Seitenflächen (13;14) der Scheiben (9;10) ist, so dass sie Abschnitte (15;16;17;18) aufweisen, die über die durch die Seitenflächen (13;14) der Scheiben (9;10) bestimmten Ebenen vorstehen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (7) in der Aufsicht mindestens annähernd rechteckig ausgebildet sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderrad in dessen Radialrichtung abstehende, bogenförmige Durchströmkanäle (36) aufweist, deren Austrittsabschnitte als Verwirbelungsabschnitte ausgebildet sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmkanäle (36) bogenförmig verlaufende Rohrstücke mit einem Eintrittsende und einem Austrittsende sind, welche beim Eintrittsende mit einer zylinderförmigen Verteilkammer (37) verbunden sind, die eine den Gaseinlass (5) bildende zentrale Oeffnung aufweist, und dass die in radialer Richtung äussersten Punkte (43) bei den Austrittsenden der Rohrstücke eine Hüllkurve (40) bestimmen, die koaxial zur zylinderförmigen Verteilkammer (37) verläuft.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrquerschnittsflächen bei den Austrittsenden der bogenförmig verlaufenden Rohrstücke jeweils eine Ebene (38) bestimmen, durch welche die Hüllkurve (40) verläuft, welche Ebene (38) derart relativ zur Hüllkurve (37) verläuft, dass die an der Hüllkurve (40) beim Schnittpunkt Hüllkurve (40) Ebene (38) angelegte Tangente (39) mit der Ebene (38) einen Winkel (α) zwischen 0° und 90° einschliesst.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallkammer (1) beim Bereich der Gaseintrittsabschnitte (2) von einem mit ihr fest verbundenen Hilfsförderrad (41) umringt ist, welches dazu dient, die Strömung des Gases von Anschlussglied (21) in die Drallkammer (1) zu unterstützen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsförderrad (41) in Rotationsrichtung (C) desselben von innen nach aussen gekrümmt verlaufende Laufschaufeln (45) aufweist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rotierende Antrieb (23) ein gegebenenfalls über ein Untersetzungsgetriebe (42) mit dem Verbindungsglied (22) antriebsverbundener Elektromotor ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallkammer (1) beim Gaseintrittsabschnitte (2) eine Vielzahl ihre Wand durchdringende Gasdurchlassöffnungen (19) aufweist und in einer feststehenden Gaszufuhrkammer (20) rotierbar und abgedichtet angeordnet ist, welche Gaszufuhrkammer (20) mindestens ein Anschlussglied (21) zur Verbindung mit der Quelle des Gases aufweist, und welche Drallkammer (1) ein Verbindungsglied (22) zur Verbindung mit einem rotierenden Antrieb (23) aufweist.
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