DE3607676C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischeinrichtung für zwei Gasströme unterschiedlicher Temperaturen, insbesondere für die Wiederaufheizung eines kalten Rauchgases nach einer nassen Rauchgasreinigung wie z. B. einer Rauchgasentschwefelungsanlage, mit einer Leitung für den ersten Gasstrom und mit einer Zuleitung für den zweiten Gasstrom, mit einem in der Leitung angeordneten Einsatz, der in Richtung der Leitung von dem ersten Gasstrom durchströmbar ist, der an beiden Enden mit der Innenseite der Leitung verbunden ist, der sich in Strömungsrichtung des ersten Gasstromes im wesentlichen bis zu einer engsten Stelle verjüngt und sich anschließend er­ weitert, mit Öffnungen am Umfang des Einsatzes, durch die der zweite Gasstrom in den ersten eintreten kann, wobei zwischen dem Einsatz und der Leitung ein Raum gebildet ist, in den die Zuleitung für den zweiten Gasstrom mündet.

Eine derartige Mischeinrichtung ist aus der DE-OS 19 37 735 bekannt. Bei der bekannten Einrichtung wird der Einsatz durch einen perforierten Zylinder gebildet, dessen Durchmesser gleich groß oder größer ist als derjenige der Leitung. Vor dem Eintreten in den perforierten Zylinder verjüngt sich darüber hinaus die Leitung konisch. Diese, speziell zum Mischen von flüssigen Metallen ausgebildete Vorrichtung zeigt beim Mischen von Gasen unbefriedigende Ergebnisse.

Aus der DE-OS 29 07 694 ist eine Mischeinrichtung bekannt, bei welcher die Mischkammer ebenfalls von einem per­ forierten, zylindrischen Rohr gebildet wird, welches von einer ersten Ringkammer, die von dem zuzumischen­ den Medium durchströmt wird, umgeben ist. Eine zweite Ringkammer ist konzentrisch zur ersten ange­ ordnet und wird durch diese und das Gehäuse der Mischvorrichtung gebildet. Der Aufbau der Mischein­ richtung mit zwei zueinander konzentrischen, die Mischkammer umgebenden Ringräumen ist aufwendig in der Herstellung und verursacht entsprechend hohe Kosten; darüber hinaus ist das Ergebnis der Vermischung nicht optimal.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Mischeinrichtung in der Weise auszubilden, daß sie konstruktiv und fertigungs­ technisch einfach aufgebaut ist, wobei gleichzeitig die Vermischung einen geringen Energiebedarf besitzen soll. Gleichzeitig soll die Gefahr der Säurekorrosion durch Säure, welche durch die Ablagerung von bei der Verbrennung entstehenden Säureanhydriden an Wasser gebildet wird, verringert werden, und zwar insbesondere im Taupunktsbereich, da hier die Säure besonders aggressiv ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Einsatz venturirohrartig ausgebildet ist und daß die Öffnungen nur an der engsten Stelle des Einsatzes und im Bereich des stromabwärts gelegenen Endes des Einsatzes angeordnet sind.

Die erfindungsgemäße Mischeinrichtung weist einen geringen Energiebedarf für die Vermischung der Gasströme auf. Die im Bereich des stromabwärts gelegenen Endes des Einsatzes angeordneten Öffnungen verbessern dabei die Durchmischung und dienen der Warmhaltung des Venturieinsatzes, damit dieser nicht aus säurebeständigem Material ausgeführt werden muß. Dadurch ist es möglich, die Verwendung säurebeständiger Stähle einzuschränken und die Anlage wirtschaftlich zu verbessern. Allgemein wird die Gefahr von Säurekorrosionen dadurch ver­ ringert, daß die Bauteile räumlich getrennt werden, welche unterhalb und welche oberhalb des Taupunktes arbeiten.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale, die die Erfindung ausgestalten, sind in den Unteransprüchen 2-5 ange­ geben.

Die Erfindung ist in der angeschlossenen Figur beispielsweise und schematisch dargestellt.

Der kalte, aus einer Entschwefelungsanlage abströmende Gasstrom (7) strömt durch die Leitung (1), die mit Kunststoff ausgekleidet ist, in die eigentliche Mischeinrichtung. Die Mischeinrichtung besteht im wesentlichen aus einem venturirohrförmigen Einsatz (3) der an der engsten Stelle Öffnungen (4) aufweist, die die Hauptdüsen der Mischeinrichtung darstellen. Außerhalb des kalten Gasstromes (7) bzw. außerhalb des Einsatzes (3) ist in der Leitung (1) ein ring­ förmiger Raum (2) vorgesehen, der mit Zuführungs­ leitungen (6) für den heißen Gasstrom (8) verbunden ist, wobei die Zuführungsleitungen (6) so geführt sind, daß der Einsatz vom heißen Gasstrom bestrichen und somit über den Taupunkt erhitzt wird, wodurch vermieden wird, daß die Flüssigkeitströpfchen, die im kalten Gasstrom vorhanden sind und die noch restliche Säuretröpfchen enthalten, da auch die beste Rauchgasreinigungsanlage wie z. B. Entschwe­ felungsanlage eine gewisse Restsäure im Rauchgas bestehen läßt, sich absetzen. Die Mischanlage soll nun das kalte Rauchgas wieder auf Schornsteintem­ peratur erhitzen, so daß optimale Strömungsbedingungen herrschen und die Gase möglichst hoch in die Atmos­ phäre eingeblasen werden. Zu diesem Zweck wird der kalte Gasstrom, dessen Temperatur bei etwa 50°C liegt, auf rund 80° bis 110°C erhitzt. Dieser erhitzte Gasstrom ist mit Pfeil (9) gekennzeichnet. Zur besseren Durchmischung sind im Mischer ferner noch Nebendüsen (5) vorgesehen, die zur Warmhaltung des Venturieinsatzes dienen, damit dieser nicht aus säurebeständigem Material ausgeführt werden muß. Die Leitung (1) für das wiederaufgeheizte Gas kann, da das Gas über dem Taupunkt temperiert ist, als keramisches Rohr oder auch, wenn es die Rauchgastemperatur erlaubt, als mit einer Kunst­ stoffauskleidung (10) versehenes Metallrohr ausge­ bildet sein.

Um das Volumen des durch den Kamin abzuführenden Rauchgasstromes relativ klein zu halten, ist man bestrebt, die Temperatur des heißen Gasstromes (8) möglichst hoch zu wählen, etwa bei 300°C. Diese Temperatur ist aber für Kunststoffauskleidungen nicht erträglich, so daß normalerweise für den Einsatz (3) säurefestes Material verwendet werden muß, was durch die erfindungsgemäße Ausführung vermieden werden kann, da der Einsatz gegenüber dem Taupunkt eine Übertemperatur aufweist, so daß eine Tröpfchenabscheidung an diesem Bauteil nicht möglich ist. Gleichzeitig ist der Wärmeeintrag des Einsatzes an die anschließenden Leitungen (1) mit der eingezeichneten Kunststoffauskleidung (10) so gering, daß an der Anschlußstelle keine für den Kunststoff schädliche Temperatur erreicht wird. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß trotz Verwendung von nichtsäurebeständigem Material es im Bereich des Mischers zu keiner Säurekorrosion kommt.

Die Vorteile der Erfindung liegen in der Einfachheit sowohl konstruktiver als auch fertigungstechnischer Art, in der Verwendung keinerlei beweglicher Teile, im geringen Konstruktionsgewicht sowie im geringen Energiebedarf für die Vermischung in dieser so ausgebildeten Mischeinrichtung. Die ganze Erfindung läßt sich gut in das Gesamtkonzept Waschturm, Gas­ mischer und Kamin eingliedern und kann praktisch in einer vertikalen Achse angeordnet werden. Der Raum (2) kann bis auf die Zuführungen zu den Bohrungen 4 und 5 ausgemauert werden.

Claims (5)

1. Mischeinrichtung für zwei Gasströme unterschiedli­ cher Temperaturen, insbesondere für die Widerauf­ heizung eines kalten Rauchgases nach einer nassen Rauchgasreinigung wie z. B. bei einer Rauchgasent­ schwefelungsanlage, mit einer Leitung (1) für den ersten Gasstrom (7) und mit einer Zuleitung (6) für den zweiten Gasstrom (8), mit einem in der Leitung angeordneten Einsatz (3), der in Richtung der Leitung von dem ersten Gasstrom durchström­ bar ist, der an beiden Enden mit der Innenseite der Leitung verbunden ist, der sich in Strömungs­ richtung des ersten Gasstroms im wesentlichen - bis zu einer engsten Stelle verjüngt und sich an­ schließend erweitert, mit Öffnungen am Umfang des Einsatzes, durch die der zweite Gasstrom in den ersten eintreten kann, wobei zwischen dem Ein­ satz und der Leitung ein Raum (2) gebildet - ist, in den die Zuleitung (6) für den zweiten Gas­ strom mündet, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (3) venturirohrartig ausgebildet ist und daß die Öffnungen nur an der engsten Stelle des Einsatzes und im Bereich des stromabwärts gele­ genen Endes des Einsatzes angeordnet sind.

2. Mischeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Gasstrom (7) der kältere und der zweite Gasstrom (8) der wärmere ist.

3. Mischeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Öffnungen an der engsten Stelle des Einsatzes (3) die Hauptdüsen (4) und die am Ende des Einsatzes (3) angeordneten Öffnungen die Nebendüsen (5) bilden.

4. Mischeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zuleitung (6) des zweiten Gasstroms (8) in den Raum (2) im Bereich des Einlaufs des Einsatzes (3) schräg zur Strömungs­ richtung des ersten Gasstroms (7) unter Bestreichung der Außenseite des Einsatzes (3) vorgesehen ist.

5. Mischeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leitung (1) für den ersten Gas­ strom (7) bis zum Einsatz (3) mit Kunststoff (10) ausgekleidet, der Einsatz (3) blank ausgebildet ist.