DE10019414C2 - Vorrichtung zum Einleiten von Gas in einen Rohrabschnitt - Google Patents
Vorrichtung zum Einleiten von Gas in einen RohrabschnittInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einleiten von Gas in einen Rohrabschnitt
nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der GB 11 74 654 bekannt. Nachteilig ist
hier jedoch der verhältnismäßig hohe Aufwand, und zwar sowohl was die Fertigung
als auch die anschließende Montage anbetrifft.
Aus der EP 0 240 848 A1 ist eine weitere derartige Vorrichtung, insbesondere für
einen Wärmeaustausch und gegebenenfalls auch für einen Stoffaustausch, bekannt.
Der Wärme- bzw. Stoffaustausch erfolgt zwischen einem flüssigkeitsdurchströmten
Innenrohr und einem gas- oder dampfdurchströmten koaxialen Mantelrohr, das von
einem dazu rechtwinklig angeordneten Einlassrohr versorgt wird. Das externe
Medium kann dabei durch Eintrittsöffnungen in der Trennwand in das Innenrohr
einströmen. Dabei wird das Innenrohr, in welchem ein statischer Mischer angeordnet
ist, von einem Ringraum in dem Mantelrohr umgeben und die Zuführung des gas-
bzw. dampfförmigen Mediums erfolgt durch als Eintrittsöffnungen dienende Bohrun
gen zwischen dem Ringraum und dem Bereich des statischen Mischers.
In der EP 0 526 392 B1 wird eine Vorrichtung beschrieben, welche als Einmischvor
richtung für kleine Fluidmengen dient. Die Zudosierung erfolgt dabei über ein Rohr
mit mehreren Öffnungen. Daran schließen sich in Strömungsrichtung wellblechartige
Elemente an, welche als statisches Gasmischelement dienen und die Fluidströmung
homogenisieren.
Die EP 0 064 137 B1 beschreibt eine Vorrichtung zur Erhöhung der Homogenität
einer Mischung von Fluiden, die in einer Leitung zusammenfließen. In dem zylindri
schen Mischelement werden Flüssigkeiten dadurch gemischt, dass sie gezwungen
werden, durch Öffnungen in einem Plattenpaar auszuströmen.
Sämtliche dieser oben beschriebenen Vorrichtungen dienen zum Mischen oder
Homogenisieren einer Strömung von wenigstens zwei verschiedenen Fluiden. Dabei
werden grundsätzlich Einlasselemente und Mischelemente verwendet, welche einen
vergleichsweise großen Bauraum beanspruchen und eine relativ große Länge in
Strömungsrichtung erforderlich machen, um die gewünschte Durchmischung bzw.
Homogenisierung oder den Austausch der thermischen Energie zu ermöglichen.
Zum weiteren Stand der Technik bezüglich Vorrichtungen zum Einleiten von Gasen
oder auch Flüssigkeiten in einen Rohrabschnitt wird außerdem auf die DE 93 02 862 U1,
die DE 43 10 185 C1, die US 54 92 409 A, die DE 15 57 043 A und die GB 12 91 826
verwiesen.
Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Einleiten von
Gas in einen Rohrabschnitt zu schaffen, welche wenig Bauraum beansprucht und bei
der das in den Rohrabschnitt eingeleitete Gas nach einer kurzen Strömungslänge in
axialer Richtung des Rohrabschnitts gleichmäßig über die zur Verfügung stehende
Querschnittsfläche des Rohrabschnitts verteilt ist. Des weiteren soll die Vorrichtung
einfach zu fertigen und zu montieren sein.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1
aufgeführten Merkmalen gelöst.
Dadurch, dass erfindungsgemäß zur Bildung des Sammelraums der Rohrabschnitt
eine Aufweitung und/oder das Innenrohr eine Einschnürung aufweist, lässt sich der
Sammelraum mit sehr einfachen fertigungstechnischen Mitteln herstellen, wobei
darüber hinaus eine äußerst einfache Montage gegeben ist.
Der Aufbau ist dabei sehr einfach und störunanfällig, da die den Sammelraum
bildenden Elemente in das innere des Rohrabschnitts integriert sind und keine über
den Rohrabschnitt überstehenden Teile mit Ausnahme der Einlassleitung erforderlich
sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kommt dabei in besonders vorteilhafter Weise mit
einem geringen Fertigungsaufwand aus, da es nicht unbedingt erforderlich ist, dass
der ringförmige Sammelraum dichtend in das Innere des Rohrabschnitts eingebracht
ist. Da der Sammelraum im Inneren des Rohrabschnitts angeordnet ist und es sich
ohnehin um eine Einleitung von Gas in das Innere dieses Rohrabschnitts handelt,
spielen Leckagen, welche zwischen den den Sammelraum bildenden Bau
elementen und dem Rohrabschnitt selbst auftreten, kei
ne Rolle. Damit kann der Sammelraum aus vergleichswei
se einfachen Elementen hergestellt und in das Innere
des Rohrabschnitts integriert werden, ohne daß hier
Fertigungsmaßnahmen erforderlich wären, welche eine
Dichtheit des Sammelraums gegenüber dem Inneren des
Rohrabschnitts, insbesondere entlang der Anlageflächen
zwischen dem den Sammelraum bildenden Bauelement und
dem Rohrabschnitt, erforderlich machen.
In einer besonders günstigen Ausführungsform der Er
findung kann der Rohrabschnitt dabei zusätzlich in
axialer Richtung von einem weiteren Gasstrom durch
strömt sein.
Damit läßt sich neben der sehr gleichmäßigen Vertei
lung des eingeleiteten Gasstroms über die zur Verfü
gung stehende Querschnittsfläche des Rohrabschnitts
eine Vermischung mit dem den Rohrabschnitt in axialer
Richtung durchströmenden Gasstrom erreichen. Die er
findungsgemäße Vorrichtung kann dann als Gasmischele
ment bzw. statischer Mischer eingesetzt werden.
In einer alternativen, sehr vorteilhaften Ausführungs
form der Erfindung ist der Sammelraum im Bereich eines
verschlossenen Endes des Rohrabschnitts angeordnet.
In dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor
richtung kann das Einleiten des Gases in einen Endbe
reich des entsprechenden Rohrabschnitts erfolgen. Da
in diesem Fall durch die Anordnung des Sammelraums im
Inneren des Rohrabschnitts und die Öffnungen zwischen
dem Sammelraum und dem Inneren des Rohrabschnitts eine
sehr gleichmäßige Einleitung des Gases und eine gute
Verteilung über den zur Verfügung stehenden Quer
schnitt des Rohrabschnitts erreicht wird, kann die
Vorrichtung hier entsprechend als Winkelelement einge
setzt werden, welches die Homogenität der Strömung
aufrecht zu erhalten vermag und nicht, wie bei ver
gleichbaren, an sich bekannten Krümmerelementen,
die Homogenität der Strömung gravierend
stört.
Damit ergibt sich also eine sehr vorteilhafte Möglich
keit, Bauraum einzusparen, da mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung auf einer sehr kleinen durchströmten Länge
eine gute Gleichverteilung erreicht wird. Die Umlenkung
des Gastroms um einen Winkel und die
"Wiederherstellung" der Gleichverteilung wird also auf
einem sehr kleinen Bauraum realisiert.
Beim bevorzugten Einsatz der erfindungsgemäßen Vor
richtung, insbesondere beim Gaserzeugungssystem für
eine Brennstoffzellenanlage, kann dabei neben der Op
timierung von Bauraum und Gewicht durch die verbesser
te Gasführung und -durchmischung in besonders vorteil
hafter Weise auch ein verbessertes Emissionsverhalten
des Gesamtsystems erreicht werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen und
dem anhand der Zeichnung nachfolgend dargestellten
Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung
als Gasmischer;
Fig. 2 einen Aufbau gemäß Fig. 1 mit einem statischen
Mischelement;
Fig. 3 einen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung
als Winkelelement;
Fig. 4 eine alternative Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 5 eine weitere alternative Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem optio
nalen Mischelement; und
Fig. 6 eine alternative Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 5 mit ei
nem Mischelement.
In Fig. 1 ist ein Rohrabschnitt 1 erkennbar, welcher
mit einer Einlaßleitung 2 versehen ist. Im Inneren des
Rohrabschnitts 1 ist ein Innenrohr 3 angeordnet, wel
ches in dem Bereich, in welchem die Einlaßleitung 2 in
den Rohrabschnitt 1 mündet, eine Einschnürung 3a auf
weist. Zwischen dem Innenrohr 3 im Bereich der Ein
schnürung 3a und dem Rohrabschnitt 1, bildet sich so
ein ringförmig ausgebildeter Sammelraum 4. Die Vor
richtung ist dabei zur Verwendung als Gasleitelement
oder als Gasmischer, insbesondere für Gaserzeugungssy
steme in Brennstoffzellen-Fahrzeugen, vorgesehen.
Strömt nun ein, durch einen Pfeil angedeuteter Gas
strom A durch die Einlaßleitung 2 in den Sammelraum 4,
so kann es über mehrere Öffnungen 5, welche den Sam
melraum 4 mit dem Inneren des Rohrabschnitts 1 verbin
den, in dieses Innere des Rohrabschnitts 1 gelangen.
Die Anzahl der Öffnungen 5 in dem Innenraum 3, welche
den Sammelraum 4 mit dem Inneren des Rohrabschnitts 1
verbinden, kann dabei variieren. Um eine möglichst
gleichmäßige Verteilung des in den Sammelraum 4 ein
strömenden Gases zu erreichen, sollten jedoch minde
stens drei der Öffnungen 5, gleichmäßig über den Um
fang des Sammelraums 4 verteilt, vor
handen sein. Dabei kann es besonders sinnvoll sein, in
dem Bereich, in welchem die Einlaßleitung 2 in den
Sammelraum mündet, keine der Öffnungen 5 anzuordnen,
da ansonsten mit einer verstärken Einströmung des
Gasstroms A über diese Öffnung in das Innere des Rohr
abschnitts zu rechnen wäre.
Wie in den Ausführungsbeispielen dargestellt, können
die Öffnungen 5 in einer radialen Ausrichtung zu der
Mittelachse des Rohrabschnitts 1 angeordnet sein,
prinzipiell sind jedoch auch Ausrichtungen in einem von
90° verschiedenen Winkel zu der Mittelachse des Rohr
abschnitts 1 denkbar und können je nach Anwendungsfall
besonders günstig eingesetzt werden.
Der Rohrabschnitt 1 kann nun in axialer Richtung von
einem weiteren Gasstrom B, welcher durch einen Pfeil
angedeutet ist, durchströmt werden. Ist dies der Fall,
so kommt es zu einer Vermischung der beiden Gasströme
A und B. Durch die über die Öffnungen 5 sehr gleichmä
ßige Einleitung des Gasstroms A in das Innere des
Rohrabschnitts 1 kann eine sehr gute Durchmischung der
beiden Gasströme A und B auf einer sehr kurzen Lauf
länge in axialer Richtung des Gasstroms B im Inneren
des Rohrabschnitts 1 realisiert werden.
Durch die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit und
des Strömungswiderstands aufgrund der Verengung des
Querschnitts durch das in den Rohrabschnitt 1 einge
brachte Innenrohr 3 wird die Mischung der beiden
Gasströme A und B in diesem Bereich weiter verbessert.
Dabei kann der oben beschriebene Aufbau mit einem ver
gleichsweise geringen Fertigungsaufwand realisiert
werden, da es nicht erforderlich ist, den Sammelraum 4
entlang von Kanten 6, an welchen das Innenrohr 3 an
eine Innenfläche 1a des Rohrabschnitts 1 anschließt,
abzudichten. Da der Gasstrom A ohnehin aus dem Sammel
raum 4 über die Öffnungen 5 in das Innere des Rohrab
schnitts 1 gelangen soll, können hier Leckagen entlang
der Kanten 6 durchaus in Kauf genommen werden. Dies
vereinfacht daher die Fertigung der oben beschriebenen
Anordnung bedeutend, da keine aufgeschweißten oder
eingeschweißten Rohrelemente notwendig sind, um den
entsprechenden Aufbau zu realisieren. Das Innenrohr 3
liegt also bezüglich seiner Dichtheit "lose" in dem
Rohrabschnitt 1 und ist lediglich mechanisch gegen ein
Verschieben oder dergleichen fixiert. Dies kann bei
spielsweise durch einen Schweißpunkt oder eine Umbör
deln im Bereich des Endes des Rohrabschitts 1, wie es
in Fig. 5 und Fig. 6 angedeutet ist, er
folgen.
Fig. 2 zeigt nun einen ähnlichen Aufbau wie der, wel
cher in Fig. 1 bereits ausführlich beschrieben wurde.
An das Innenrohr 3 schließt sich hier lediglich ein
Gasmischelement 7 an sich be
kannter Art an. Dieses
übernimmt die Funktion eines
statischen Mischers und besteht aus mehreren tra
pezförmigen zungenartigen Elementen 8, welche den
Strömungsquerschnitt im Inneren des Rohrabschnitts 1
in definierter Form verringern und dabei für Verwirbe
lungen, Turbulenzen und eine Erhöhung des Strömungs
druckverlustes sorgen. Die beiden Gasströme A und B
werden dadurch besser miteinander vermischt.
Die zungenartigen Elemente 8 des Gasmischelements 7
können als seperate Bauteile in das Innere des Rohrab
schnitts 1 integriert werden, oder sie können, wie
hier dargestellt, einstückig mit dem Innenrohr 3 aus
geführt sein. Bei dieser Kombination aus Innenrohr 3
und Gasmischelement 7 kann es sich in einer besonders
günstigen Ausführungsform um ein durch Umformen, z. B.
Hochdruckumformen, vergleichsweise einfach herzustel
lendes Blechbauteil handeln, welches dann in den Rohr
abschnitt 1 eingeschoben und falls erforderlich mecha
nisch fixiert wird. Aus den oben bereits beschriebenen
Gründen ist eine Abdichtung entlang der Kanten 6 für
die problemlose Funktionsweise der Vorrichtung nicht
erforderlich. Eine Abdichtung muß lediglich zwischen
der Einlaßleitung 2 und dem Rohrabschnitt 1 gegenüber
der externen Umgebung erfolgen, wie dies in den Figu
ren durch Schweißnähte prinzipmäßig angedeutet ist.
Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform des oben
bereits beschriebenen Aufbaus. Auch hier ist ein Rohr
abschnitt 1 mit einer Einlaßleitung 2 und dem Innen
rohr 3 mit der Einschnürung 3a erkennbar. Der wenig
stens annähernd ringförmig ausgebildete Sammelraum 4
ist über die Öffnungen 5 mit dem Inneren des Rohrab
schnitts 1 verbunden.
Allerdings wird die Vorrichtung hier nicht als Element
zum Mischen von Gasströmen eingesetzt, sondern ein
durch die Einlaßleitung 2 einströmender Gasstrom C
wird, wie durch die Pfeile angedeutet, in einem Winkel
zu der Einlaßleitung 2 in dem Rohrabschnitt 1 weiter
geleitet. Der Rohrabschnitt 1 ist an einem Ende über
einen Deckel 9 oder dergleichen dicht verschlossen,
wobei das Innenrohr 3 direkt im Anschluß an diesen
Deckel 9 angeordnet ist. Der durch die Einlaßleitung 2
einströmende Gasstrom C wird dann durch die Öffnungen
5 von dem Sammelraum 4 in das Innere des Rohrab
schnitts 1 eingeleitet und dabei gleichmäßig über den
zur Verfügung stehenden Querschnitt des Rohrabschnitts
1 verteilt.
Somit läßt sich auf sehr kleinem Raum ein Winkelele
ment realisieren, welches eine sehr gleichmäßige Ver
teilung des Gasstroms C über den Querschnitt des Rohr
abschnitts 1 ermöglicht, bevor dieser den Rohrab
schnitt 1 auf dessen dem Deckel 9 gegenüberliegenden
Ende wieder verläßt.
Über diesen Aufbau läßt sich dabei eine weitaus besse
re und gleichmäßigere Verteilung des Gasstroms C über
den Querschnitt des Rohrabschnitts 1 erreichen, als
dies bei einem herkömmlichen Winkelstück der Fall wä
re. Außerdem kann diese Gleichverteilung auf einem bei
weitem geringeren Bauraum erreicht werden, als er für
ein Winkelstück erforderlich wäre.
Neben dem hier dargestellten Innenrohr 3 mit der Ein
schnürung sind selbstverständlich auch andersartige
Innenrohre denkbar, welche einen entsprechenden Sam
melraum ermöglichen, beispielsweise ein gestrichelt
angedeutetes, kegelig ausgebildetes Innenrohr 3'.
Das Innenrohr 3 bzw. 3' kann in einer nicht darge
stellten Weiterbildung auch einstückig mit dem Deckel
9 ausgebildet sein, was die Fertigung weiter verein
facht.
An den Bereich des Sammelraums 4 kann sich hier wieder
ein Gasmischelement 7 anschließen, welches in Fig. 3
prinzipmäßig angedeutet ist und durch die von ihm be
wirkte Vergrößerung des Strömungswiderstands und die
im Bereich der zungenartigen Elemente 8 entstehenden
Turbulenzen und Verwirbelungen eine noch bessere Ver
teilung des Gasstroms C auf dem Querschnitt des Rohr
abschnitts 1 ermöglichen kann.
In Fig. 4 ist eine alternative Ausführungsform der
Vorrichtung erkennbar, welche sich prinzipiell an Fig.
1 und Fig. 2 orientiert. Hierbei ist der Sammelraum 4
durch eine Aufweitung 1b des Rohrabschnitts 1 reali
siert. Diese Aufweitung 1b des Rohrabschnitts 1 kann
beispielsweise durch ein hydraulisches Umformverfah
ren, bei dem der Rohrabschnitt 1 in entsprechendes
Werkzeug eingebracht und in seinem Inneren mit Druck
beaufschlagt wird, hergestellt werden. Das Innenrohr 3
muß in diesem Fall keine Einschnürung aufweisen, könn
te dies jedoch.
Ansonsten ist der Aufbau durchaus dem in Fig. 1 oder
Fig. 2 beschriebenen Aufbau vergleichbar, je nachdem,
ob das Innenrohr 3 zusammen mit dem optionalen Gas
mischelement 7 oder ohne dasselbe eingesetzt wird.
Auch hier läßt sich die Vorrichtung mit einem ver
gleichsweise geringen Fertigungsaufwand realisieren
und auch hier ist keine Abdichtung entlang der Kanten
6 zwischen dem Innenrohr 3 und der Innenfläche 1a des
Rohrabschnitts 1 erforderlich.
Fig. 5 zeigt einen weiteren alternativen Aufbau der in
den vorhergehenden Figuren prinzipmäßig erläuterten
Vorrichtung.
Dabei ist in den Rohrabschnitt 1 ein denselben über
seine gesamte Länge umfassendes Innenrohr 3 einge
bracht. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist
das Innenrohr 3 an seinen beiden Enden umgebördelt,
was die mechanische Fixierung in axialer Richtung si
cherstellt. In dem Innenrohr 3 ist die Einschnürung 3a
in ihrem Querschnitt trapezförmig ausgebildet, so daß
sich ein in seinem Querschnitt trapezförmig ausgebil
deter ringförmiger Sammelraum 4 zwischen dem Innenrohr
3 und dem Rohrabschnitt 1 ergibt. Dieser Aufbau kann
fertigungstechnisch einfacher und kostengünstiger zu
beherrschen sein, da hier das Zusammenstecken des
Rohrabschnitts 1 und des Innenrohrs 3 erheblich er
leichtert wird. Dabei ist optional wieder das Gasmi
schelement 7 angedeutet, welches in Strömungsrichtung
des Gasstroms B nach dem Einströmen des Gasstroms A
durch die Öffnungen 5 angeordnet ist. Die Funktions
weise der Vorrichtung als Gasmischelement ist analog
zu dem in Fig. 2 bereits beschriebenen Aufbau.
Fig. 6 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform,
welche vergleichbar zu dem Aufbau in Fig. 5 ausgeführt
ist. Das Gasmischelement 7 ist dabei jedoch auf einem
eigenen, weiteren Innenrohr 10 angeordnet und ist mit
seinen zungenartigen Elementen 8 direkt im Bereich des
in das Innere des Rohrabschnitts 1 einströmenden Gass
troms A plaziert. Dadurch wird eine weitere Verkürzung
der erforderlichen Lauflänge der beiden Gasströme A
und B erreicht, ehe diese eine wenigstens annähernd
homogene Vermischung miteinander aufweisen.
Neben den sich aus diesem Ausführungsbeispiel ergeben
den, sehr günstigen und einfachen Fertigungsmöglich
keit wird also eine bessere Strömungsführung sowie
eine bessere Gleichverteilung des Gasstroms bei einer
verbesserten Bauteil- und Bauraumausnutzung erreicht.
Dies gilt prinzipiell für das Umlenken eines Gasstroms
C um einen bestimmten Winkel - beispielsweise 90° -
genauso wie für das Mischen von zwei Gasströmen A und
B.
Der bevorzugte Einsatz von derartigen Vorrichtungen
wird dabei in der Optimierung und gleichmäßigen Ein
strömung von dem einen Gasstrom C oder den Gasströmen
A und B in entsprechenden Baueinheiten, wie Wärmetau
schern, Reaktoren oder Gasmischstellen
sein.
Claims (12)
1. Vorrichtung zum Einleiten von Gas in einen Rohrabschnitt, über wenigstens
eine Einlassleitung und einen wenigstens annähernd ringförmigen Sammelraum,
welcher mit der wenigstens einen Einlassleitung und über mehrere Öffnungen mit
dem Inneren des Rohrabschnitts verbunden ist, wobei der Sammelraum im Inneren
des Rohrabschnitt angeordnet ist, und wobei in dem Rohrabschnitt wenigstens ein
Innenrohr angeordnet ist, welches die Öffnungen aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Sammelraums (4) der Rohrabschnitt
(1) im Bereich des Sammelraums (4) eine Aufweitung (1b) aufweist und/oder dass
das wenigstens eine Innenrohr (3) im Bereich des Sammelraums (4) eine Einschnü
rung (3a) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitt (1) in axialer Richtung von einem
weiteren Gasstrom (B) durchströmt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelraum (4) im Bereich eines verschlossenen
Endes (Deckel 9) des Rohrabschnitts (1) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitt (1) wenigstens ein weiteres Innen
rohr (10) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Innenrohr (3) und /oder das
weitere Innenrohr (10) zumindest teilweise als Gasmischelement (7) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass derjenige Teil des wenigstens einen Innenrohrs (3)
und/oder des weiteren Innenrohrs (10), welcher als Gasmischelement (7) ausgebil
det ist, im Bereich des Sammelraums (4) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass derjenige Teil des wenigstens einen Innenrohrs (3)
und/oder des weiteren Innenrohrs (10), welcher als Gasmischelement (7) ausgebil
det ist, in einem in Strömungsrichtung des Gases (B) nach dem Sammelraum (4)
liegenden Bereich angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassleitung (2) in einem Winkel von wenigstens
annähernd 90° zu der Mittelachse des Rohrabschnitts (1) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (5) zwischen dem Sammelraum (4)
und dem Inneren des Rohrabschnitts (1) in einem Winkel von 40° bis 110° zu der
Mittelachse des Rohrabschnitts (1) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Innenrohr (3, 10) als Blechteil
ausgeführt ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitts (1) und/oder das wenigstens eine
Innenrohr (3, 10) durch ein Hochdruck-Umformverfahren hergestellt ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Innenrohr (3, 10) in den Rohrab
schnitt (1) eingesteckt ist.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4989062B2 (ja) | 2005-04-28 | 2012-08-01 | バブコック日立株式会社 | 流体混合装置 |
JP5595271B2 (ja) * | 2007-08-21 | 2014-09-24 | 萬華化学(寧波)有限公司 | フローダクトを備えるジェット式反応装置、及びフローダクトを備えるジェット式反応装置を用いたイソシアネート類製造方法 |
WO2012050858A1 (en) * | 2010-09-28 | 2012-04-19 | Dow Global Technologies Llc | Reactive flow static mixer with cross-flow obstructions |
DE102012200170A1 (de) | 2012-01-06 | 2013-07-11 | Continental Automotive Gmbh | Mischventil |
DE102017208570A1 (de) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | Thyssenkrupp Ag | Fluidmischvorrichtung |
DE102017113357A1 (de) * | 2017-06-19 | 2018-12-20 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Abgasrohr, Brennkraftmaschine und Kraftfahrzeug |
CN108014667B (zh) * | 2017-12-12 | 2019-08-13 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种烟气混合装置及方法 |
GB2595501A (en) * | 2020-05-28 | 2021-12-01 | Bosch Thermotechnology Ltd Uk | Venturi-type mixing nozzle and combustion device with a venturi-type mixing nozzle |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1174654A (en) * | 1967-04-06 | 1969-12-17 | Zink Co John | Apparatus for Mixing Fluids |
DE1557043A1 (de) * | 1967-12-20 | 1970-03-19 | Burgert Burdosa | Mischkammer mit eingebauter Duese fuer das Mischen von Fluessigkeiten |
GB1291826A (en) * | 1968-10-22 | 1972-10-04 | Babcock & Wilcox Ltd | Improvements relating to fluid-mixing devices |
EP0064137B1 (de) * | 1981-05-05 | 1985-06-19 | ALSTHOM-ATLANTIQUE Société anonyme dite: | Vorrichtung zur Erhöhung der Homogenität einer Mischung von Fluiden, die in einer Leitung zusammenfliessen |
EP0240848A1 (de) * | 1986-04-07 | 1987-10-14 | GebràDer Sulzer Aktiengesellschaft | Vorrichtung für den Wärme- und/oder Stoffaustausch |
DE9302862U1 (de) * | 1993-02-26 | 1993-05-27 | Anton Steinecker Entwicklungs GmbH & Co, 8050 Freising | Belüftungsdüse zum Belüften von organische Substanzen enthaltenden Flüssigkeiten |
DE4310185C1 (de) * | 1993-03-29 | 1994-06-01 | Eisermann Aloisia | Vorrichtung zur Vermischung zweier fluider Medien |
EP0526392B1 (de) * | 1991-07-30 | 1995-11-15 | Sulzer Chemtech AG | Einmischvorrichtung kleiner Fluidmengen |
US5492409A (en) * | 1992-06-25 | 1996-02-20 | Vattenfall Utveckling Ab | Device for mixing two fluids having different temperature |
-
2000
- 2000-04-19 DE DE10019414A patent/DE10019414C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1174654A (en) * | 1967-04-06 | 1969-12-17 | Zink Co John | Apparatus for Mixing Fluids |
DE1557043A1 (de) * | 1967-12-20 | 1970-03-19 | Burgert Burdosa | Mischkammer mit eingebauter Duese fuer das Mischen von Fluessigkeiten |
GB1291826A (en) * | 1968-10-22 | 1972-10-04 | Babcock & Wilcox Ltd | Improvements relating to fluid-mixing devices |
EP0064137B1 (de) * | 1981-05-05 | 1985-06-19 | ALSTHOM-ATLANTIQUE Société anonyme dite: | Vorrichtung zur Erhöhung der Homogenität einer Mischung von Fluiden, die in einer Leitung zusammenfliessen |
EP0240848A1 (de) * | 1986-04-07 | 1987-10-14 | GebràDer Sulzer Aktiengesellschaft | Vorrichtung für den Wärme- und/oder Stoffaustausch |
EP0526392B1 (de) * | 1991-07-30 | 1995-11-15 | Sulzer Chemtech AG | Einmischvorrichtung kleiner Fluidmengen |
US5492409A (en) * | 1992-06-25 | 1996-02-20 | Vattenfall Utveckling Ab | Device for mixing two fluids having different temperature |
DE9302862U1 (de) * | 1993-02-26 | 1993-05-27 | Anton Steinecker Entwicklungs GmbH & Co, 8050 Freising | Belüftungsdüse zum Belüften von organische Substanzen enthaltenden Flüssigkeiten |
DE4310185C1 (de) * | 1993-03-29 | 1994-06-01 | Eisermann Aloisia | Vorrichtung zur Vermischung zweier fluider Medien |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10019414A1 (de) | 2001-10-31 |
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