Vorrichtung zur Zumischung eines Gases zu einem durch eine Leitung strömenden Gas

Abstract

 Die Zumischung eines Gases zu einem durch eine Leitung (1) strömenden Gas, beispielsweise die Zumischung von Sauerstoff zur Windanreicherung bei Schachtöfen, er­folgt überlicherweise durch ein in die Leitung geführ­tes abgewinkeltes Rohr (2), dessen Endstück (8) ver­schlossen ist und in Richtung der Leitung verläuft. Das Endstück besitzt über seine Länge verteilte Düsenboh­rungen (7), aus denen das zuzumischende Gas senkrecht in das strömende Gas geblasen wird. Für eine optimale Durchmischung ist eine bestimmte Austrittsgeschwindig­keit des zuzumischenden Gases erforderlich. Um diese Austrittsgeschwindigkeit auch dann zu gewährleisten, wenn der Druck des zuzumischenden Gases geändert wird, ist im Endstück ein federbelasteter Kolben (9) ange­ordnet, der vom zuzumischenden Gas beaufschlagt wird. Je nach dem Druck des zuzumischenden Gases gibt der Kolben dann mehr oder weniger der über die Länge des Endstückes verteilten Düsenbohrungen frei.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zumischung eines Gases zu einem durch eine Leitung strömenden Gas.

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] 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.

[0005] 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.

[0006] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.

[0007] 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.

[0008] Die Zeichnungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

[0009] 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.

[0010] 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.

[0011] 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.

Ansprüche

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).

Zeichnung