JPH05208125A - 混合装置 - Google Patents
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- JPH05208125A JPH05208125A JP4203944A JP20394492A JPH05208125A JP H05208125 A JPH05208125 A JP H05208125A JP 4203944 A JP4203944 A JP 4203944A JP 20394492 A JP20394492 A JP 20394492A JP H05208125 A JPH05208125 A JP H05208125A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/30—Injector mixers
- B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
- B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
- B01F25/3131—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit with additional mixing means other than injector mixers, e.g. screens, baffles or rotating elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
- B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
- B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
- B01F25/4316—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor the baffles being flat pieces of material, e.g. intermeshing, fixed to the wall or fixed on a central rod
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
- B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
- B01F25/432—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa
- B01F25/4323—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa using elements provided with a plurality of channels or using a plurality of tubes which can either be placed between common spaces or collectors
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、混合装置に関し、特に、射出シス
テムと、下流側に配置された少なくとも一つの静的混合
ユニットとを備え、主チャネル内で、少量の流体を、主
流をなす他の流体に混合することを特徴とする。 【構成】 本発明による混合装置は、混合ユニット
（４，５）の入口断面（Ｆ）は、副領域（Ｆ１，Ｆ２，
Ｆ３，Ｆ４）に分割され、この分割は、混合ユニットの
層（１１）によって、又は混合ユニットによって形成さ
れる副チャネル（１５，１６）によって画成され、射出
システム（３）は、副領域に向けられた複数の流量調整
用開口（２１）を有する少なくとも一つの流量調整用主
パイプ（２０）からなり、開口（２１）の長さＬは、少
なくとも開口（２１）の直径の半分の大きさであり、流
量調整用開口（２１）は、副領域に対応して、開口（２
１）を通過する流量が、主流の副領域（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ
３，Ｆ４）を通過する各成分流れに実質的に比例する構
成である。
テムと、下流側に配置された少なくとも一つの静的混合
ユニットとを備え、主チャネル内で、少量の流体を、主
流をなす他の流体に混合することを特徴とする。 【構成】 本発明による混合装置は、混合ユニット
（４，５）の入口断面（Ｆ）は、副領域（Ｆ１，Ｆ２，
Ｆ３，Ｆ４）に分割され、この分割は、混合ユニットの
層（１１）によって、又は混合ユニットによって形成さ
れる副チャネル（１５，１６）によって画成され、射出
システム（３）は、副領域に向けられた複数の流量調整
用開口（２１）を有する少なくとも一つの流量調整用主
パイプ（２０）からなり、開口（２１）の長さＬは、少
なくとも開口（２１）の直径の半分の大きさであり、流
量調整用開口（２１）は、副領域に対応して、開口（２
１）を通過する流量が、主流の副領域（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ
３，Ｆ４）を通過する各成分流れに実質的に比例する構
成である。
Description
【０００１】
【発明の背景】本発明は、射出システムと、下流側に配
置された少なくとも一つの静的混合ユニットとを備え、
主チャネル内で、少量の流体を、主流をなす他の流体に
混合するための混合装置に関するものである。
置された少なくとも一つの静的混合ユニットとを備え、
主チャネル内で、少量の流体を、主流をなす他の流体に
混合するための混合装置に関するものである。
【０００２】空洞のパイプ内で、比較的少量の１０％以
下の例えばガス又は液体を、別のガス流又は液体流に添
加して、均質な混合を達成するためには、かなり長い混
合部分を必要とする。静的混合装置を利用することによ
って、均質混合を短い部分に亙で強制することができ
る。
下の例えばガス又は液体を、別のガス流又は液体流に添
加して、均質な混合を達成するためには、かなり長い混
合部分を必要とする。静的混合装置を利用することによ
って、均質混合を短い部分に亙で強制することができ
る。
【０００３】しかし、この場合、大きな圧力降下が起き
る。しかしながら、複雑な調整機能付き射出システム又
は簡単な構造の射出システムと、静的ミキサーとを備え
た従来の混合装置は、広い負荷範囲、特に、ごく僅かな
流量比率の場合に、混合効率に関しての高い要求を満足
させることができなかった。例えば、脱窒素装置におけ
る脱窒素は、ガス状のアンモニアを廃ガス流に、かなり
低い比率（１：１０００〜１：１００００）で混合する
ことによって行われている。この場合、その後の触媒に
おける全ての地点において、完全な中和反応を行い、窒
素酸化物の低い制限値を維持することができるように、
また、余剰のアンモニアを逃がさないように、かなり高
い割合で均質効果（平均値において、最大偏差が５％以
下）を達しなければならない。従って、チャネルの断面
の全てにおいて、化学量論的混合比が、均一且つ一定の
状態で満足させられねばならない。また、このような混
合効率は、短い部分で、従来の混合装置が解決すること
のできなかった低い圧力降下をもって達成されなければ
ならない。
る。しかしながら、複雑な調整機能付き射出システム又
は簡単な構造の射出システムと、静的ミキサーとを備え
た従来の混合装置は、広い負荷範囲、特に、ごく僅かな
流量比率の場合に、混合効率に関しての高い要求を満足
させることができなかった。例えば、脱窒素装置におけ
る脱窒素は、ガス状のアンモニアを廃ガス流に、かなり
低い比率（１：１０００〜１：１００００）で混合する
ことによって行われている。この場合、その後の触媒に
おける全ての地点において、完全な中和反応を行い、窒
素酸化物の低い制限値を維持することができるように、
また、余剰のアンモニアを逃がさないように、かなり高
い割合で均質効果（平均値において、最大偏差が５％以
下）を達しなければならない。従って、チャネルの断面
の全てにおいて、化学量論的混合比が、均一且つ一定の
状態で満足させられねばならない。また、このような混
合効率は、短い部分で、従来の混合装置が解決すること
のできなかった低い圧力降下をもって達成されなければ
ならない。
【０００４】そこで、本発明の目的は、チャネルの断面
の全てで高い混合効率を保証し、そして短い部分であっ
ても広い負荷範囲において、小さな圧力降下を維持する
ような簡単な構造をもった混合装置を提供し、前述した
問題点を解決することにある。
の全てで高い混合効率を保証し、そして短い部分であっ
ても広い負荷範囲において、小さな圧力降下を維持する
ような簡単な構造をもった混合装置を提供し、前述した
問題点を解決することにある。
【０００５】
【発明の概要】このような目的は、射出システムと、下
流側に配置された少なくとも一つの静的混合ユニットを
と備え、主チャネル内で、少量の流体を主流をなす他の
流体に混合するための混合装置において、前記混合ユニ
ットの入口断面は、副領域に分割され、この分割は、前
記混合ユニットの層によって、又は前記混合ユニットに
よって形成される副チャネルによって画成され、前記射
出システムは、前記副領域に向けられた複数の流量調整
用開口を有する少なくとも一つの流量調整用主パイプか
らなり、前記開口の長さＬは、少なくとも開口の直径の
半分の大きさであり、前記流量調整用開口は、前記副領
域に対応して、前記開口を通過する流量が、前記主流の
前記副領域を通過する各成分流れに実質的に比例するよ
う構成した混合装置によって達成される。
流側に配置された少なくとも一つの静的混合ユニットを
と備え、主チャネル内で、少量の流体を主流をなす他の
流体に混合するための混合装置において、前記混合ユニ
ットの入口断面は、副領域に分割され、この分割は、前
記混合ユニットの層によって、又は前記混合ユニットに
よって形成される副チャネルによって画成され、前記射
出システムは、前記副領域に向けられた複数の流量調整
用開口を有する少なくとも一つの流量調整用主パイプか
らなり、前記開口の長さＬは、少なくとも開口の直径の
半分の大きさであり、前記流量調整用開口は、前記副領
域に対応して、前記開口を通過する流量が、前記主流の
前記副領域を通過する各成分流れに実質的に比例するよ
う構成した混合装置によって達成される。
【０００６】混合装置の構成部品によって形成された混
合ユニットの入口断面を副領域に分割し、方向づけされ
た流量調整用開口を副領域に対応させすることによっ
て、流量調整用開口を通過する流量を、副領域を通過す
る各流量に比例するように調整した場合、特に満足のい
く均質効果を達成することができる。特に簡単な対応関
係をもって、前記各副領域に対応する前記流量調整用開
口の全断面積を、前記副領域に比例させることができ
る。非常に簡単な構造をもって、方向づけされた前記流
量調整用開口を、前記主パイプの壁に形成した円柱形の
孔として、又は出口パイプとして形成する。更に、前記
流量調整用開口は、前記副チャネルの内側に向けて指向
させると有益である。層による前記副領域の画成に関
し、一本の流量調整用主パイプを、層面に対して垂直に
延在させることにより、特に簡単で複雑でない装置を構
成することができる。前記各主パイプの断面積を、これ
ら主パイプの全流量調整用開口の断面積の総量の少なく
とも２倍の大きさにすることで、主パイプの流量調整用
開口に対して、均一な流量調整を達成することができ
る。前記混合ユニットの副チャネルを、主チャネル内で
の主流方向に対して２５゜と３５゜ との間の角度で配置
することにより、最も小さな圧力降下を達成することが
できる。しかしながら、例えば４５゜ の角度にすると、
均質な乱流混合を達成することができる。更に、前記混
合ユニットの長さを、主流方向において、隣接する２つ
の交差点の間隔の１倍及〜２倍の大きさにすることによ
り、かなり短い混合ユニットで良好な均質作用を達成す
ることができる。更に、主チャネル内で、第１の混合ユ
ニットに自由な後混合セクションを追従させ、この後混
合セクションを、混合ユニットの隣接する交差点の間隔
の２倍から６倍の大きさにすること、若しくは第１の混
合ユニットに追従する自由な後混合セクションを、主チ
ャネルの最も小さな直径の１倍〜３倍の大きさにするこ
とにより、特に高い混合効率及び小さな圧力降下の維持
を達成することができる。また、前記後混合セクション
に後続して第２の混合ユニットを配置してもよい。更
に、前記主チャネル内で、異なった方向に少なくとも２
つの混合ユニットの副チャネルを配置してもよい。特
に、本発明に係る装置は、脱窒素装置の廃ガスとアンモ
ニアとの混合に適している。
合ユニットの入口断面を副領域に分割し、方向づけされ
た流量調整用開口を副領域に対応させすることによっ
て、流量調整用開口を通過する流量を、副領域を通過す
る各流量に比例するように調整した場合、特に満足のい
く均質効果を達成することができる。特に簡単な対応関
係をもって、前記各副領域に対応する前記流量調整用開
口の全断面積を、前記副領域に比例させることができ
る。非常に簡単な構造をもって、方向づけされた前記流
量調整用開口を、前記主パイプの壁に形成した円柱形の
孔として、又は出口パイプとして形成する。更に、前記
流量調整用開口は、前記副チャネルの内側に向けて指向
させると有益である。層による前記副領域の画成に関
し、一本の流量調整用主パイプを、層面に対して垂直に
延在させることにより、特に簡単で複雑でない装置を構
成することができる。前記各主パイプの断面積を、これ
ら主パイプの全流量調整用開口の断面積の総量の少なく
とも２倍の大きさにすることで、主パイプの流量調整用
開口に対して、均一な流量調整を達成することができ
る。前記混合ユニットの副チャネルを、主チャネル内で
の主流方向に対して２５゜と３５゜ との間の角度で配置
することにより、最も小さな圧力降下を達成することが
できる。しかしながら、例えば４５゜ の角度にすると、
均質な乱流混合を達成することができる。更に、前記混
合ユニットの長さを、主流方向において、隣接する２つ
の交差点の間隔の１倍及〜２倍の大きさにすることによ
り、かなり短い混合ユニットで良好な均質作用を達成す
ることができる。更に、主チャネル内で、第１の混合ユ
ニットに自由な後混合セクションを追従させ、この後混
合セクションを、混合ユニットの隣接する交差点の間隔
の２倍から６倍の大きさにすること、若しくは第１の混
合ユニットに追従する自由な後混合セクションを、主チ
ャネルの最も小さな直径の１倍〜３倍の大きさにするこ
とにより、特に高い混合効率及び小さな圧力降下の維持
を達成することができる。また、前記後混合セクション
に後続して第２の混合ユニットを配置してもよい。更
に、前記主チャネル内で、異なった方向に少なくとも２
つの混合ユニットの副チャネルを配置してもよい。特
に、本発明に係る装置は、脱窒素装置の廃ガスとアンモ
ニアとの混合に適している。
【０００７】
【実施例】以下、図面と共に本発明の好適な実施例につ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
【０００８】図１〜図３は、本発明による混合装置を三
方向から見た正面図，側面図及び平面図を示し、この混
合装置は、主チャネル７内で、流体１をこれとは別の流
体（主流）２に混合するために、射出システム３と、主
流方向Ｚの下流側に配置された静的混合ユニット４とを
有している。
方向から見た正面図，側面図及び平面図を示し、この混
合装置は、主チャネル７内で、流体１をこれとは別の流
体（主流）２に混合するために、射出システム３と、主
流方向Ｚの下流側に配置された静的混合ユニット４とを
有している。
【０００９】図１に示すように、入口断面Ｆは、副領域
Ｆ３と副領域Ｆ４とに分割され、副領域Ｆ３，Ｆ４は、
混合ユニット４によって形成された副チャネル１５，１
６によって画成されている。Ｖ字状の複数の層１１から
なる混合ユニット（例えば、ズルツァー社のＳＭＶ型混
合装置参照）の複数の副チャネル１５のうちの一つは、
図４に拡大して示す。これらの層１１は、副領域Ｆ３を
もつ副チャネル１５の２つの壁１３を形成し、一方、境
界部１４は、開放側の層面１２によって形成されてい
る。
Ｆ３と副領域Ｆ４とに分割され、副領域Ｆ３，Ｆ４は、
混合ユニット４によって形成された副チャネル１５，１
６によって画成されている。Ｖ字状の複数の層１１から
なる混合ユニット（例えば、ズルツァー社のＳＭＶ型混
合装置参照）の複数の副チャネル１５のうちの一つは、
図４に拡大して示す。これらの層１１は、副領域Ｆ３を
もつ副チャネル１５の２つの壁１３を形成し、一方、境
界部１４は、開放側の層面１２によって形成されてい
る。
【００１０】前記層１１の配列は、図５において斜視図
として示され、この場合、波形をつけられた混合装置の
構造のうち２つの層１１は、交差点１７をもって交差
し、副チャネル１５を形成している。副領域Ｆ３は、図
１の縁部の副チャネルに対応し、層１１のうちの副チャ
ネル１５の入口の断面積を示している。隣接する層のう
ち内側で２つの各副チャネル１５同士を組み合わせる
と、副領域Ｆ３の２倍の断面をなす副領域Ｆ４（Ｆ４＝
２・Ｆ３の関係をなす）を有する内側の副チャネル１６
が形成され、この副領域Ｆ４はチャネルの壁１３によっ
て画成されている（図１参照）。
として示され、この場合、波形をつけられた混合装置の
構造のうち２つの層１１は、交差点１７をもって交差
し、副チャネル１５を形成している。副領域Ｆ３は、図
１の縁部の副チャネルに対応し、層１１のうちの副チャ
ネル１５の入口の断面積を示している。隣接する層のう
ち内側で２つの各副チャネル１５同士を組み合わせる
と、副領域Ｆ３の２倍の断面をなす副領域Ｆ４（Ｆ４＝
２・Ｆ３の関係をなす）を有する内側の副チャネル１６
が形成され、この副領域Ｆ４はチャネルの壁１３によっ
て画成されている（図１参照）。
【００１１】前記混合ユニット４は、４層からなると共
に、入口断面Ｆにおいて、その縁部で、副領域Ｆ３によ
って１０個の副チャネル１５に分割され、更に、内側
で、副領域Ｆ４によって７個の副チャネル１６に分割さ
れている。これら副チャネルに対応する射出システム３
は２本の流量調整用主パイプ２０からなり、これら主パ
イプ２０は、層面１２に対して平行に延在すると共に、
副領域Ｆ３，Ｆ４に向けられた流量調整用開口２１を複
数個有している。
に、入口断面Ｆにおいて、その縁部で、副領域Ｆ３によ
って１０個の副チャネル１５に分割され、更に、内側
で、副領域Ｆ４によって７個の副チャネル１６に分割さ
れている。これら副チャネルに対応する射出システム３
は２本の流量調整用主パイプ２０からなり、これら主パ
イプ２０は、層面１２に対して平行に延在すると共に、
副領域Ｆ３，Ｆ４に向けられた流量調整用開口２１を複
数個有している。
【００１２】これら開口２１の分布や寸法は、副領域に
対応し、流量調整用開口２１を通過する流量を調節する
ことにより、主流体のうちの副領域を通る各成分流れ
を、できる限る均一にすることができる。主チャネル７
内の流体速度が、入口断面Ｆの全体に亙って均一である
場合、流量調整用開口を通過する流量は、副領域に比例
するように調整される。簡単に言えば、これは、流量調
整用開口の全断面積Ｑ３，Ｑ４を、各副領域Ｆ３，Ｆ４
に対応させ且つ比例させることによって通常行われてい
る。
対応し、流量調整用開口２１を通過する流量を調節する
ことにより、主流体のうちの副領域を通る各成分流れ
を、できる限る均一にすることができる。主チャネル７
内の流体速度が、入口断面Ｆの全体に亙って均一である
場合、流量調整用開口を通過する流量は、副領域に比例
するように調整される。簡単に言えば、これは、流量調
整用開口の全断面積Ｑ３，Ｑ４を、各副領域Ｆ３，Ｆ４
に対応させ且つ比例させることによって通常行われてい
る。
【００１３】例えば、図１において、断面積Ｑ３をもつ
流量調整用開口としての出口パイプ２２は、副領域Ｆ３
をもつ外側の各副チャネル１５に対応し、他方、全断面
積Ｑ４（Ｑ４＝２・Ｑ３の関係をなす）をもつ２個の出
口パイプ２２は、副領域Ｆ３の２倍の大きさをもつ副領
域Ｆ４が形成されている内側の各副チャネル１６に対応
するように配置されている。結果的に、入口断面ＦがＦ
＝２４・Ｆ３となることに対応して、断面積Ｑ３をもつ
出口パイプ２２即ち流量調整用開口は、全部で２４個と
なる。また、主流方向Ｚにおいて、隣接する２つの交差
点Ｐの間隔Ｐは、図２に示されている。
流量調整用開口としての出口パイプ２２は、副領域Ｆ３
をもつ外側の各副チャネル１５に対応し、他方、全断面
積Ｑ４（Ｑ４＝２・Ｑ３の関係をなす）をもつ２個の出
口パイプ２２は、副領域Ｆ３の２倍の大きさをもつ副領
域Ｆ４が形成されている内側の各副チャネル１６に対応
するように配置されている。結果的に、入口断面ＦがＦ
＝２４・Ｆ３となることに対応して、断面積Ｑ３をもつ
出口パイプ２２即ち流量調整用開口は、全部で２４個と
なる。また、主流方向Ｚにおいて、隣接する２つの交差
点Ｐの間隔Ｐは、図２に示されている。
【００１４】前記混合ユニット４の長さＳは、例えば、
間隔Ｐの１倍から２倍に形成し、できる限り短いものに
している。図２の例では、長さＳは間隔Ｐの１．３倍と
なっているが、図７の例では、長さＳと間隔Ｐとは等し
くなっている。従って、特に、間隔Ｐの２〜６倍をなす
自由な後混合セクションＮ（図２０参照）が混合ユニッ
ト４の後方にに追従するように設けられた場合、混合の
良好な均質効果を達成することができる。
間隔Ｐの１倍から２倍に形成し、できる限り短いものに
している。図２の例では、長さＳは間隔Ｐの１．３倍と
なっているが、図７の例では、長さＳと間隔Ｐとは等し
くなっている。従って、特に、間隔Ｐの２〜６倍をなす
自由な後混合セクションＮ（図２０参照）が混合ユニッ
ト４の後方にに追従するように設けられた場合、混合の
良好な均質効果を達成することができる。
【００１５】図６〜図８の例において、前述の副チャネ
ルＦ３，Ｆ４と同じ入口断面Ｆが、別の射出装置（射出
システム）と組み合わせた状態のものが示されている。
この場合、出口パイプ２２，２３をもつ３本の流量調整
用主パイプ２０は、層１１に関して横方向に延在してい
る。１／２・Ｑ３の断面積をもつ２つの出口パイプ２２
及びＱ３の断面積をもつ一つの出口パイプ２３は、副領
域Ｆ３をもった外側の副チャネル１５に対応するように
配置されている。１／２・Ｑ３の断面積をもつ４つの出
口パイプ２２又はＱ３の断面積をもつ２つの出口パイプ
２３は、副領域Ｆ４をもつ内側の副チャネル１６に対応
するように配置されている。従って、２４個の出口パイ
プ２２と１２個の出口パイプ２３との総和における全流
量調整用開口の全断面積は、２４・Ｑ３（これは、２４
・Ｆ３の関係をなす入口断面Ｆに対応している）の関係
をなしている。
ルＦ３，Ｆ４と同じ入口断面Ｆが、別の射出装置（射出
システム）と組み合わせた状態のものが示されている。
この場合、出口パイプ２２，２３をもつ３本の流量調整
用主パイプ２０は、層１１に関して横方向に延在してい
る。１／２・Ｑ３の断面積をもつ２つの出口パイプ２２
及びＱ３の断面積をもつ一つの出口パイプ２３は、副領
域Ｆ３をもった外側の副チャネル１５に対応するように
配置されている。１／２・Ｑ３の断面積をもつ４つの出
口パイプ２２又はＱ３の断面積をもつ２つの出口パイプ
２３は、副領域Ｆ４をもつ内側の副チャネル１６に対応
するように配置されている。従って、２４個の出口パイ
プ２２と１２個の出口パイプ２３との総和における全流
量調整用開口の全断面積は、２４・Ｑ３（これは、２４
・Ｆ３の関係をなす入口断面Ｆに対応している）の関係
をなしている。
【００１６】図１０〜図１２の例において、主パイプ２
０は層面１２に対して垂直方向に延在し、副領域Ｆ１
は、１０個の混合層１１によって形成され、従って、Ｆ
１＝Ｆ／１０の関係をなす。頂部及び底部の出口パイプ
２４の断面積は、内側の出口パイプ２３の断面積の２倍
をなしている。流量調整用パイプ２３が３つ集まって、
３×１／３・Ｑ１＝Ｑ１の関係をなす断面積を有すると
共に、内側の副領域Ｆ１にそれぞれ対応し、１／３・Ｑ
１の関係をなす一つの出口パイプ２３及び２／３・Ｑ１
の関係をなす一つの出口パイプ２４は、頂部及び底部の
副領域Ｆ１にそれぞれ対応し、結果的に全断面積Ｑ１に
なる。この場合、全部で２８個の出口パイプ２３，２４
は１０・Ｑ１の関係をなす全断面積を有し、この１０・
Ｑ１の関係は全断面積をなす入口断面Ｆ（Ｆ＝１０・Ｆ
１の関係をなす）に対応している。
０は層面１２に対して垂直方向に延在し、副領域Ｆ１
は、１０個の混合層１１によって形成され、従って、Ｆ
１＝Ｆ／１０の関係をなす。頂部及び底部の出口パイプ
２４の断面積は、内側の出口パイプ２３の断面積の２倍
をなしている。流量調整用パイプ２３が３つ集まって、
３×１／３・Ｑ１＝Ｑ１の関係をなす断面積を有すると
共に、内側の副領域Ｆ１にそれぞれ対応し、１／３・Ｑ
１の関係をなす一つの出口パイプ２３及び２／３・Ｑ１
の関係をなす一つの出口パイプ２４は、頂部及び底部の
副領域Ｆ１にそれぞれ対応し、結果的に全断面積Ｑ１に
なる。この場合、全部で２８個の出口パイプ２３，２４
は１０・Ｑ１の関係をなす全断面積を有し、この１０・
Ｑ１の関係は全断面積をなす入口断面Ｆ（Ｆ＝１０・Ｆ
１の関係をなす）に対応している。
【００１７】重要な点は、入口パイプ２２，２３，２４
が常に副チャネル１５，１６の内側に向けられ、チャネ
ルの壁１３又は交差点１７に向けてられていないことに
ある。
が常に副チャネル１５，１６の内側に向けられ、チャネ
ルの壁１３又は交差点１７に向けてられていないことに
ある。
【００１８】図９に示すように、指向配置された流量調
整用開口２１は、例えば主パイプ２０内の孔として形成
されると共に、開口２１の直径の少なくとも半分の長さ
Ｌを有している。また、出口パイプ２２，２３，２４の
長さＬは通常、直径Ｄより大きくなっている。
整用開口２１は、例えば主パイプ２０内の孔として形成
されると共に、開口２１の直径の少なくとも半分の長さ
Ｌを有している。また、出口パイプ２２，２３，２４の
長さＬは通常、直径Ｄより大きくなっている。
【００１９】図１３〜図１６は、交差した矩形のプレー
ト又はウェブからなる静的混合ユニットの更に他の例を
示し、このプレートは、層面１２と一致するように交差
点１７で連結されている。このことは、副領域Ｆ３付き
の交差し且つ矩形の副チャネル１５を形成し、副チャネ
ル１５は、チャネル壁１３により閉ざされる２つの側部
と、層面１２で開放される２つの側部とによって画成さ
れている。主チャネルの断面部Ｆは２４個の副領域Ｆ３
に分割され、各副チャネル１５の各副領域Ｆ３は同じサ
イズをなし、断面積Ｑ３をもつ出口パイプ２２は、各副
領域Ｆ３に対応している。
ト又はウェブからなる静的混合ユニットの更に他の例を
示し、このプレートは、層面１２と一致するように交差
点１７で連結されている。このことは、副領域Ｆ３付き
の交差し且つ矩形の副チャネル１５を形成し、副チャネ
ル１５は、チャネル壁１３により閉ざされる２つの側部
と、層面１２で開放される２つの側部とによって画成さ
れている。主チャネルの断面部Ｆは２４個の副領域Ｆ３
に分割され、各副チャネル１５の各副領域Ｆ３は同じサ
イズをなし、断面積Ｑ３をもつ出口パイプ２２は、各副
領域Ｆ３に対応している。
【００２０】図１７〜図１９において、主チャネル７
は、円形の入口断面Ｆを有している。５つの層１１は、
入口断面Ｆを、ぼぼ同じサイズの５つの副領域Ｆ２に分
割している。出口パイプの全断面積Ｑ２は、各副領域Ｆ
２に対応し、１／３・Ｑ２の関係をなす３つの出口パイ
プ２４は、副領域Ｆ２のうちの３つの内側層に対応し、
１／６・Ｑ２の関係をなす２つの出口パイプ２３及び一
つの１／３・Ｑ２の関係をなす出口パイプ２４は、副領
域Ｆ２のうちの２つの外側層に対応している。
は、円形の入口断面Ｆを有している。５つの層１１は、
入口断面Ｆを、ぼぼ同じサイズの５つの副領域Ｆ２に分
割している。出口パイプの全断面積Ｑ２は、各副領域Ｆ
２に対応し、１／３・Ｑ２の関係をなす３つの出口パイ
プ２４は、副領域Ｆ２のうちの３つの内側層に対応し、
１／６・Ｑ２の関係をなす２つの出口パイプ２３及び一
つの１／３・Ｑ２の関係をなす出口パイプ２４は、副領
域Ｆ２のうちの２つの外側層に対応している。
【００２１】図２０は、主チャネル７を円弧状に形成し
た混合装置を示している。第１の混合ユニット４の層面
は、流れの不均一さを直ちに補正するように、円弧の方
向に向けて延在している。この混合ユニット４に後混合
セクションＮが追従し、この後混合セクションＮは混合
ユニット４の約２倍の長さを有している。更に、後混合
セクションＮに第２の混合ユニット５が追従し、この第
２の混合ユニット５の層は、第１の混合ユニット４の層
に対して所定角度、例えば垂直方向をもって指向させら
れている。
た混合装置を示している。第１の混合ユニット４の層面
は、流れの不均一さを直ちに補正するように、円弧の方
向に向けて延在している。この混合ユニット４に後混合
セクションＮが追従し、この後混合セクションＮは混合
ユニット４の約２倍の長さを有している。更に、後混合
セクションＮに第２の混合ユニット５が追従し、この第
２の混合ユニット５の層は、第１の混合ユニット４の層
に対して所定角度、例えば垂直方向をもって指向させら
れている。
【図１】本発明の混合装置の第１実施例をなす正面図で
ある。
ある。
【図２】図１の混合装置の側面図である。
【図３】図１の混合装置の平面図である。
【図４】図１の要部を示す拡大図である。
【図５】交差する副チャネルを有する静的混合ユニット
の２つの層を示す斜視図である。
の２つの層を示す斜視図である。
【図６】本発明の混合装置の第２実施例をなす正面図で
ある。
ある。
【図７】図６の混合装置の側面図である。
【図８】図６の混合装置の平面図である。
【図９】流量調整用開口を示す断面図である。
【図１０】本発明の混合装置の第３実施例をなす正面図
である。
である。
【図１１】図１０の混合装置の側面図である。
【図１２】図１０の混合装置の平面図である。
【図１３】本発明の混合装置の第４実施例をなす正面図
である。
である。
【図１４】図１３の混合装置の側面図である。
【図１５】図１３の混合装置の平面図である。
【図１６】図１３の要部をなす副チャネルの拡大図であ
る。
る。
【図１７】本発明の混合装置の第５実施例をなす正面図
である。
である。
【図１８】図１７の混合装置の側面図である。
【図１９】図１７の混合装置の平面図である。
【図２０】混合ユニットを２個配置した状態を示す断面
図である。
図である。
１，２ 流体 ３ 射出システム ４，５ 混合ユニット ７ 主チャネル ２０ 主パイプ ２１ 流量調整用開口 Ｆ 入口断面 Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４ 副領域
Claims (16)
- 【請求項１】 射出システム（３）と、下流側に配置さ
れた少なくとも一つの静的混合ユニット（４，５）をと
備え、主チャネル（７）内で、少量の流体（１）を主流
をなす他の流体（２）に混合するための混合装置におい
て、 前記混合ユニット（４，５）の入口断面（Ｆ）は、副領
域（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４）に分割され、この分割
は、前記混合ユニットの層（１１）によって、又は前記
混合ユニットによって形成される副チャネル（１５，１
６）によって画成され、前記射出システム（３）は、前
記副領域に向けられた複数の流量調整用開口（２１）を
有する少なくとも一つの流量調整用主パイプ（２０）か
らなり、前記開口（２１）の長さＬは、少なくとも開口
（２１）の直径の半分の大きさであり、前記流量調整用
開口（２１）は、前記副領域に対応して、前記開口（２
１）を通過する流量が、前記主流の前記副領域（Ｆ１，
Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４）を通過する各成分流れに実質的に比
例するよう構成したことを特徴とする混合装置。 - 【請求項２】 前記各副領域に対応する前記流量調整用
開口の全断面積（Ｑ１〜Ｑ４）は、前記副領域（Ｆ１〜
Ｆ４）に比例することを特徴とする請求項１記載の混合
装置。 - 【請求項３】 方向づけられた前記流量調整用開口（２
１）は、前記主パイプの壁に形成した円柱形の孔からな
ることを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の混
合装置。 - 【請求項４】 方向づけられた前記流量調整用開口（２
１）を、出口パイプ（２２，２３，２４）として形成し
たことを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の混
合装置。 - 【請求項５】 前記流量調整用開口（２１）は、前記副
チャネル（１５，１６）の内側に向けて指向させたこと
を特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の混合装
置。 - 【請求項６】 層による前記副領域（Ｆ１，Ｆ２）の画
成に関し、一本の流量調整用主パイプが、層面（１２）
に対して垂直に延在することを特徴とする請求項１〜５
の何れか一項に記載の混合装置。 - 【請求項７】 副チャネルによって形成される副領域
（Ｆ３，Ｆ４）に関し、少なくとも２本の流量調整用主
パイプ（２０）を備えたことを特徴とする請求項１〜５
の何れか一項に記載の混合装置。 - 【請求項８】 前記各主パイプの断面積は、これらの主
パイプの全流量調整用開口の断面積の総量の少なくとも
２倍の大きさにしたことを特徴とする請求項１〜７の何
れか一項に記載の混合装置。 - 【請求項９】 全部で２０から１００個の流量調整用開
口（２１）を設けたことを特徴とする請求項１〜８の何
れか一項に記載の混合装置。 - 【請求項１０】 前記混合ユニットの副チャネル（１
５）は、主チャネル内での主流方向（Ｚ）に対して２５
゜ と３５゜ との間の角度（Ｗ）で配置されたことを特徴
とする請求項１〜９の何れか一項に記載の混合装置。 - 【請求項１１】 交差する副チャネル（１５）に関し、
前記混合ユニットの長さ（Ｓ）は、主流方向において、
隣接する２つの交差点（１７）の間隔（Ｐ）の１倍及〜
２倍の大きさとしたことを特徴とする請求項１〜１０の
何れか一項に記載の混合装置。 - 【請求項１２】 主チャネル内で、第１の混合ユニット
（４）に自由な後混合セクション（Ｎ）を追従させ、こ
の後混合セクション（Ｎ）は、混合ユニットの隣接する
交差点の間隔（Ｐ）の２倍から６倍の大きさにしたこと
を特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の混合
装置。 - 【請求項１３】 第１の混合ユニットに追従する自由な
後混合セクション（Ｎ）は、主チャネルの最も小さな直
径（Ａ）の１倍〜３倍の大きさにしたことを特徴とする
請求項１〜１２の何れか一項に記載の混合装置。 - 【請求項１４】 前記後混合セクション（Ｎ）に後続し
て第２の混合ユニット（５）を配置したことを特徴とす
る請求項１２又は１３の何れかに記載の混合装置。 - 【請求項１５】 前記主チャネル内に、異なった方向に
向けられた少なくとも２つの混合ユニット（４，５）の
副チャネル（１５）を配置したことを特徴とする請求項
１〜１４の何れか一項に記載の混合装置。 - 【請求項１６】 上述の請求項の何れか一項において、
アンモニアを廃ガスに混合させるための装置を備えたこ
とを特徴とする脱ＮＯX設備。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH227591 | 1991-07-30 | ||
| CH02275/91-8 | 1991-07-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05208125A true JPH05208125A (ja) | 1993-08-20 |
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ID=4229958
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20394492A Expired - Fee Related JP3385042B2 (ja) | 1991-07-30 | 1992-07-30 | 混合装置 |
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| Country | Link |
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| EP (1) | EP0526392B1 (ja) |
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| AT (1) | ATE130220T1 (ja) |
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