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(11) |
EP 1 726 355 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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15.06.2011 Patentblatt 2011/24 |
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Anmeldetag: 25.04.2006 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Gas-Gas-Mischer
Gas-gas mixer
Mélangeur gaz-gaz
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE
SI SK TR |
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Priorität: |
04.05.2005 DE 102005020942
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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29.11.2006 Patentblatt 2006/48 |
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Patentinhaber: Linde AG |
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80331 München (DE) |
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Erfinder: |
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- Obermeyer, Heinz-Dieter, Dr.
85356 Freising (DE)
- Ranke, Harald, Dr.
82343 Pöcking (DE)
- Reinhardt, Hans-Jürgen, Dr.
87600 Kaufbeuren (DE)
- Wellenhofer, Anton
81247 München (DE)
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| (74) |
Vertreter: Gellner, Bernd et al |
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Linde AG
Patente und Marken
Dr.-Carl-von-Linde-Strasse 6-14 82049 Pullach 82049 Pullach (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 1 319 435 DE-A1- 1 557 253 GB-A- 191 323 350
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CH-A- 345 357 DE-A1- 3 728 557 US-A- 4 674 888
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mischen eines ersten und eines zweiten Gases,
wobei ein Strom eines ersten Gases in einer Hauptleitung geführt wird und das zweite
Gas über eine Zuleitung zu einem Düsenkopf geführt und in mehrere Teilströme aufgeteilt
wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Mischen eines ersten
und eines zweiten Gases mit einer Hauptleitung zur Führung des ersten Gases, einer
Zuleitung für das zweite Gas, wobei sich die Zuleitung bis in das Innere der Hauptleitung
erstreckt und an ihrem Ende im Wesentlichen parallel zur Symmetrieachse der Hauptleitung
verläuft, und einem Düsenkopf, der an seinem hinteren Ende mit der Zuleitung verbunden
ist, wobei der Düsenkopf Austrittskanäle für das zweite Gas besitzt.
[0002] Bei vielen Oxidationsprozessen in chemischen Reaktoren wird mit Sauerstoff angereicherte
Luft als Oxidationsmittel eingesetzt. Der Sauerstoff wird hierzu mittels eines Injektors
in den Luftstrom eingedüst, wobei eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Sauerstoffs
in dem Luftstrom erreicht werden muss. Anderenfalls könnten lokal erhöhte Sauerstoffkonzentrationen
bei der anschließenden chemischen Reaktion zu lokalen Temperaturüberhöhungen, sogenannten
"hot spots", führen, welche sich negativ auf die durchzuführende Reaktion auswirken
können oder gar zu Schäden am Reaktor führen können.
[0003] In der
EP 0 474 524 B1 wird eine Vorrichtung zum Mischen zweier Gasströme vorgeschlagen. Einem in einem
Kanalabschnitt strömenden Hauptstrom eines ersten Gases wird über eine Zuleitung ein
zweites Gas zugeführt. Das Ausstoßende der Zuleitung für das zweite Gas erstreckt
sich koaxial zu der Achse des Kanalabschnitts und ist mit radial nach außen gerichteten
Austrittskanälen versehen. Ferner sind Umlenkbleche vorgesehen, so dass eine Rotationsbewegung
des eingeleiteten zweiten Gases um die Achse des Kanalabschnitts erzeugt wird.
[0004] US 4 674 888 offenbart einen Gasinjektor zur Verwendung in einem Mischapparat mit einer Vielzahl
von Mischelementen. Der Injektor ist aus porösem Material und gewährleistet einen
gleichmäßigen Fluss von mikroskopischen Gasblasen über den Querschnitt des Mischapparates.
[0005] DE 15 57 253 offenbart eine Vorrichtung zur Erzeugung einer homogenen Mischung von zwei fluiden
Medien, wie beispielsweise von zwei Flüssigkeiten oder zwei Gasen, und bezieht sich
speziell auf eine Vorrichtung zur Erzeugung einer innigen Vermengung von zwei fluiden
Medien im gleichen physikalischen Zustand unter Verwendung der Energie, die entwickelt
wird, wenn die fluiden Medien mit verschiedenen Drücken zusammengebracht werden.
[0006] DE 37 28 557 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei der auf einfache Weise eine gleichmäßige
Verteilung von Ammoniak in einem heißen, NO
x-haltigen Gasstrom erreicht werden. Es wird hierfur das Ammoniak in flüssigem Aggregatzustand
direkt in den heißen Gasstrom unter Druck eingedüst.
[0007] Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu entwickeln, die eine möglichst homogene Mischung der beiden zusammengeführten
Gase ermöglichen.
[0008] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Mischen eines ersten und eines zweiten
Gases gelöst, wobei ein Strom eines ersten Gases in einer Hauptleitung geführt wird
und das zweite Gas über eine Zuleitung zu einem Düsenkopf geführt und in mehrere Teilströme
aufgeteilt wird, wobei zumindest ein Teil der Teilströme unter einem Winkel zwischen
15° und 75° entgegen der Strömungsrichtung des ersten Gases in das erste Gas eingeleitet
werden.
[0009] Die erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch
aus, dass die Austrittskanäle um einen Winkel zwischen 15 und 75° gegen die Symmetrieachse
der Hauptleitung geneigt sind.
[0010] Erfindungsgemäß sind die Austrittskanäle um einen Winkel zwischen 15° und 75°, bevorzugt
30° bis 60°, besonders bevorzugt um einen Winkel zwischen 40° und 50°, gegen die Symmetrieachse
der Hauptleitung geneigt. Die Austrittskanäle sind dabei gegen die Strömungsrichtung
des ersten Gases gerichtet. Durch schräg gegen die Hauptströmung des ersten Gases
gerichtete Austrittskanäle wird erreicht, dass das abgestrahlte zweite Gas weit in
die Hauptströmung eindringt und gleichzeitig gut mit der Hauptströmung durchmischt
wird. Durch das schräge Abstrahlen des zweiten Gases wird eine verlängerte Mischstrecke
erzeugt, so dass das zweite Gas bis in die laminare Randströmung des ersten Gases
vordringt und sich auch mit dieser mischt.
[0011] Der Düsenkopf besitzt mehrere Austrittskanäle für das zweite Gas. Bevorzugt sind
die Austrittskanäle so ausgeführt, dass dem austretenden Gas keine Drallströmung aufgeprägt
wird. Es hat sich gezeigt, dass sich die beiden Gase homogener mischen, wenn das über
die Zuleitung zugeführte Gas geradlinig aus dem Düsenkopf austritt und keine Rotationsbewegung
ausführt.
[0012] Vorzugsweise werden die Zuleitung für das zweite Gas und der Düsenkopf so gestaltet,
dass diese eine strömungsgünstige Form ohne Neigung zum Flattern besitzen. Dies wird
dadurch erreicht, dass das vordere Ende des Düsenkopfs abgerundet ausgeführt ist,
so dass dieser in der Strömung des ersten Gases keinen Auftrieb erfährt und eine stabile
Lage beibehält. Zudem wird durch diese Formgebung der Strömungswiderstand verringert.
[0013] Das vordere Ende des Düsenkopfes besitzt bevorzugt ein elliptisches, parabelförmiges
oder halbkugelförmiges Profil. Durch diese Formgebung wird zum einen der Strömungswiderstand
deutlich verringert, zum anderen wird sichergestellt, dass der Düsenkopf in der Hauptströmung
des ersten Gases keinen Auftrieb erfährt und so die Flattemeigung des Düsenkopfes
verringert wird. Je nach Anwendungsfall kann es aber auch günstig sein, das vordere
Ende des Düsenkopfes eben auszuführen.
[0014] Am hinteren Ende des Düsenkopfs erfolgt der Übergang auf die Zuleitung bevorzugt
scharfkantig, wobei der Durchmesser des Düsenkopfs an dieser Stelle größer als der
der Zuleitung ist. Der Übergang wirkt damit als Abrisskante. Vorzugsweise beträgt
der Durchmesser der Zuleitung an der Verbindungsstelle zum Düsenkopf maximal 90% des
Durchmessers des hinteren Endes des Düsenkopfes. Vorzugsweise beträgt der Winkel zwischen
der Außenseite des Düsenkopfs und dem Übergang zur Zuleitung zwischen 30° und 90°.
[0015] Von Vorteil erstreckt sich die Zuleitung bis zur Symmetrieachse der Hauptleitung
und die Symmetrieachse des Düsenkopfs verläuft koaxial mit der Symmetrieachse der
Hauptleitung.
[0016] Für eine optimale Durchmischung der beiden Gase müssen alle Austrittskanäle gleichmäßig
durchströmt werden. Es hat sich gezeigt, dass dies durch eine gleichmäßige Verteilung
der Austrittskanäle in einer Reihe über den Umfang des Düsenkopfes erreicht werden
kann. Vorzugsweise befinden sich die Austrittsöffnungen der Austrittskanäle im hinteren
Drittel des Düsenkopfes. In diesem Bereich hat sich aufgrund der Profilierung des
Düsenkopfes bereits eine definierte Strömung ausgebildet.
[0017] Es ist aber auch möglich, das zweite Gas über mehrere Reihen von Austrittskanälen
in dem Düsenkopf in die Hauptströmung des ersten Gases einzudüsen. Weiter hat es sich
als günstig erwiesen, einen zentralen, auf der Symmetrieachse der Hauptleitung liegenden
Austrittskanal vorzusehen, aus dem ein Teil des zweiten Gases entgegen der Strömungsrichtung
des ersten Gases ausströmt.
[0018] Durch den Düsenkopf wird in der Hauptleitung für das erste Gas ein bestimmter Strömungswiderstand
hervorgerufen. Es hat sich insoweit gezeigt, dass sich eine gute Strömung in der Hauptleitung
ausbildet, wenn der Durchmesser des hinteren Endes des Düsenkopfes, das heißt der
maximale Durchmesser des Düsenkopfes, das 0,15-bis 0,3-fache des Durchmessers der
Hauptleitung beträgt.
[0019] Die Querschnittsflächen der Austrittskanäle werden klein im Verhältnis zur Querschnittsfläche
der Zuleitung gewählt. Damit ist umgekehrt der Strömungswiderstand in den Austrittskanälen
groß gegen den Strömungswiderstand in der Zuleitung und eventuelle Druckschwankungen
in dem über die Zuleitung zugeführten Gas wirken sich nicht oder nur geringfügig auf
den Durchsatz durch die Austrittskanäle aus.
[0020] Die Austrittsgeschwindigkeit des zweiten Gases sollte deutlich unterhalb der Schallgeschwindigkeit
liegen, um ein instationäres, stark kompressibles Verhalten auszuschließen. Vorzugsweise
wird eine Austrittsgeschwindigkeit von weniger als der halben Schallgeschwindigkeit
gewählt. Geeignete Austrittsgeschwindigkeiten liegen bei atmosphärischen Bedingungen
im Bereich zwischen 50 m/s und 150 m/s, bevorzugt zwischen 70 m/s und 100 m/s.
[0021] Die Regelung des zweiten Gases erfolgt vorzugsweise nur durch eine Regelung des gesamten
über die Zuleitung zugeführten Stromes an zweitem Gas. Die einzelnen, durch die jeweiligen
Austrittskanäle ausströmenden Einzelstrahlen an zweitem Gas werden nicht separat geregelt.
[0022] Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Sauerstoffanreicherung eines Luftstroms.
Sauerstoffangereicherte Luft wird mit Vorteil in zahlreichen Oxidationsprozessen in
der chemischen Industrie eingesetzt, so beispielsweise in Raffinerien, bei Claus-Verfahren
oder FCC (Fluid Catalytic Cracking). Der Luftstrom wird in diesem Fall durch die Hauptleitung
geleitet und Sauerstoff über die Zuleitung und den Düsenkopf in den Luftstrom eingedüst.
[0023] Es hat sich gezeigt, dass erfindungsgemäß Mischverhältnisse von zweitem Gas zu erstem
Gas zwischen 1 zu 50 bis 1 zu 3 hergestellt werden können und Luftströme von bis zu
200.000 m
3/h mit Sauerstoff angereichert werden können. Der bevorzugte Anwendungsbereich der
Erfindung betrifft das Zumischen eines zweiten Gases in einen Strom eines ersten Gases,
wobei der Strom des ersten Gases zwischen 1.000 m
3/h und 200.000 m
3/h, besonders bevorzugt zwischen 5.000 m
3/h und 100.000 m
3/h, beträgt.
[0024] Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist klein, stabil und kann schnell in eine Rohrleitung
eingebaut werden. Vorzugsweise sind hierzu entsprechende Flansche vorgesehen.
[0025] Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand
von dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Hierbei
zeigt die:
- Figur
- eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Anreicherung eines Hauptstroms mit einem zweiten
Gas, insbesondere zur Anreicherung eines Luftstroms mit Sauerstoff.
[0026] In die Luft führende Hauptleitung 1 ist ein Stutzen 3 mit Flanschen 2 angeschweißt.
Der Luftstrom 15 verläuft in der Figur von rechts nach links. In die Hauptleitung
1 ragt durch den Stutzen 3 radial eine Zuleitung 4, über die der in der Hauptleitung
1 strömenden Luft Sauerstoff zugeführt werden kann. Die Zuleitung 4 erstreckt sich
bis zur Symmetrieachse 5 der Hauptleitung 1, ist dann abgewinkelt und endet koaxial
mit der Symmetrieachse 5.
[0027] Mit der Zuleitung 4 ist ein Düsenkopf 6 verbunden. Der Düsenkopf 6 ist an seinem
vorderen, der Zuleitung 4 abgewandten Ende 7 elliptisch abgerundet. Am hinteren Ende
8 des Düsenkopfs 6 ist der Übergang zur Zuleitung 4 stufenförmig und scharfkantig
ausgebildet. Anstelle des in der Figur dargestellten stufenförmigen Übergangs mit
einem 90°- Winkel zwischen der Außenseite des Düsenkopfes 6 und dessen Rückseite,
sind auch Übergänge mit Winkeln zwischen 30° und 90°, bevorzugt 45°, möglich.
[0028] Das vordere, dem Düsenkopf 6 zugewandte Ende der Zuleitung 4 besitzt einen Durchmesser
9, der 90% des hinteren Durchmessers 10 des Düsenkopfes 6 beträgt.
[0029] Der maximale Durchmesser 10 des Düsenkopfs 6 beträgt das 0,15- bis 0,3-fache des
inneren Durchmessers der Hauptleitung 1, um den Widerstand für die strömende Luft
klein zu halten und eine ausreichende Stabilität des Düsenkopfes 6 zu gewährleisten.
[0030] Durch die Anordnung und Formgebung des Düsenkopfs 6 bildet sich eine gleichmäßige
Luftströmung um den Düsenkopf 6 aus. Der Auftrieb des Düsenkopfs 6 in dem Luftstrom
und die Neigung der Zuleitung 4 und des Düsenkopfs 6, in der Luftströmung zu flattern,
werden minimiert.
[0031] Das Innere des Düsenkopfs 6 ist mit einer zentralen Kammer 11 versehen, die zur Zuleitung
4 hin offen ist. Von der zentralen Kammer 11 gehen eine koaxial mit der Symmetrieachse
5 verlaufende Bohrung 12 sowie mehrere unter einem Winkel von 45° zur Symmetrieachse
5 verlaufende Austrittskanäle 13 aus. Die Austrittsöffnungen der Austrittskanäle 13
liegen auf einem auf der Mantelfläche des Düsenkopfs 6 liegenden Kreis.
[0032] Die Austrittskanäle 13 sind von außen in den Düsenkopf 6 gebohrt und jeweils am äußeren
Ende entgratet. Die Bohrungen für die Austrittskanäle 13 verlaufen geradlinig durch
den Körper des Düsenkopfs 6.
[0033] Die Querschnittsflächen der Austrittskanäle 13 sowie der zentralen Bohrung 12 sind
klein gegen die Querschnittsfläche der Zuleitung 4. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis
der Querschnittsfläche eines Austrittskanals 13 zu der der Zuleitung 4 weniger als
2 %. Durch diese Ausführungsform wird sichergestellt, dass der Strömungswiderstand
in einem Austrittskanal 13 groß gegen den Strömungswiderstand der Zuleitung 4 ist.
Druckschwankungen in dem über die Zuleitung 4 zugeführten Sauerstoffstrom 14 und Druckschwankungen
in der in der Hauptleitung 3 strömenden Luft 15 wirken sich so nicht oder nur unwesentlich
auf den Sauerstoffdurchsatz durch die Austrittskanäle 13 aus.
[0034] Die Geschwindigkeit des durch die Austrittskanäle 13 ausströmenden Sauerstoffs 16
beträgt vorzugsweise weniger als 50 % der Schallgeschwindigkeit, um instationäre Strömungsverhältnisse
zu vermeiden.
[0035] Zudem sind die Austrittskanäle 12, 13 geradlinig durch den Düsenkopf 6 gebohrt, so
dass der durch die Austrittskanäle 12, 13 ausströmende Sauerstoff keinerlei Drall
erfährt. Die Bildung von Wirbeln, in denen sich Sauerstoff nicht mischt, wird so verhindert.
Durch die Ausströmungsrichtung 16 von 45° gegen die Luftströmung 15 wird ein weites
Eindringen der Mischstrahlen 16 in den Luftstrom 15 gesichert. Der Mischstrom dringt
bis in die laminaren Strömungsschichten am Rand der Hauptleitung 1 vor und durchmischt
sich mit der Luft.
1. Verfahren zum Mischen eines ersten und eines zweiten Gases, wobei ein Strom (15) eines
ersten Gases in einer Hauptleitung (1) geführt wird und das zweite Gas über eine Zuleitung
(4) zu einem Düsenkopf (6) geführt und in mehrere Teilströme (16) aufgeteilt wird,
dadurch gekennzeichnet; dass zumindest ein Teil der Teilströme (16) unter einem Winkel zwischen 15° und 75° entgegen
der Strömungsrichtung (15) des ersten Gases in das erste Gas eingeleitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Teilströme (16) unter einem Winkel zwischen 15° und 75° entgegen der Strömungsrichtung
(15) des ersten Gases in das erste Gas eingeleitet werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilströme (16) keine Rotationsbewegungskomponente aufweisen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gas Luft und das zweite Gas Sauerstoff ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom (15) des ersten Gases zwischen 1.000 m3/h und 200.000 m3/h, bevorzugt zwischen 5.000 m3/h und 100.000 m3/h, beträgt.
6. Vorrichtung zum Mischen eines ersten und eines zweiten Gases
- mit einer Hauptleitung (1) zur Führung des ersten Gases,
- einer Zuleitung (4) für das zweite Gas, wobei sich die Zuleitung (4) bis in das
Innere der Hauptleitung (1) erstreckt und an ihrem Ende im Wesentlichen parallel zur
Symmetrieachse (5) der Hauptleitung (1) verläuft, und
- einem Düsenkopf (6), der an seinem hinteren Ende (8) mit der Zuleitung (4) verbunden
ist,
- wobei der Düsenkopf (6) Austrittskanäle (13) für das zweite Gas besitzt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Austrittskanäle (13) um einen Winkel zwischen 15° und 75° gegen die Symmetrieachse
(5) der Hauptleitung (1) geneigt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (10) des hinteren Endes (8) des Düsenkopfes (6) größer als der Durchmesser
(9) der Zuleitung (4) ist und der Übergang von dem hinteren Ende (8) des Düsenkopfes
(6) zu der Zuleitung (4) scharfkantig erfolgt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das dem hinteren Ende (8) gegenüberliegende vordere Ende (7) des Düsenkopfes (6)
abgerundet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Ende (7) des Düsenkopfes (6) ein elliptisches, parabelförmiges oder halbkugelförmiges
Profil besitzt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (9) der Zuleitung (4) höchstens das 0,9-fache des Durchmessers (10)
des hinteren Endes (8) des Düsenkopfes (6) beträgt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (10) des hinteren Endes (8) des Düsenkopfes (6) das 0,1- bis 0,3-fache
des Durchmessers (9) der Hauptleitung (1) beträgt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (6) einen zentralen, auf der Symmetrieachse (5) der Hauptleitung (1)
liegenden Austrittskanal (12) aufweist.
1. Process for mixing a first and a second gas, a flow (15) of a first gas being conducted
in a main line (1) and the second gas being conducted via a secondary line (4) to
a nozzle head (6) and divided into a number of partial flows (16), characterized in that at least some of the partial flows (16) are introduced into the first gas at an angle
of between 15° and 75° into the oncoming flow. (15) of the first gas.
2. Process according to Claim 1, characterized in that all the partial flows (16) are introduced into the first gas at an angle of between
15° and 75° into the oncoming flow (15) of the first gas.
3. Process according to either of Claims 1 and 2, characterized in that the partial flows (16) have no component of rotational movement.
4. Process according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the first gas is air and the second gas is oxygen.
5. Process according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the flow (15) of the first gas is between 1000 m3/h and 200,000 m3/h, preferably between 5000 m3/h and 100,000 m3/h.
6. Device for mixing a first and a second gas
- with a main line (1) for conducting the first gas,
- a secondary line (4) for the second gas, the secondary line (4) extending into the
interior of the main line (1) and, at its end, running substantially parallel to the
axis of symmetry (5) of the main line (1), and
- a nozzle head (6), which is connected at its rear end (8) to the secondary line
(4),
- the nozzle head (6) having outlet channels (13) for the second gas,
characterized
in that the outlet channels (13) are inclined by an angle of between 15° and 75° with respect
to the axis of symmetry (5) of the main line (1).
7. Device according to Claim 6, characterized in that the diameter (10) of the rear end (8) of the nozzle head (6) is greater than the
diameter (9) of the secondary line (4), and the transition from the rear end (8) of
the nozzle head (6) to the secondary line (4) takes place with a sharp edge.
8. Device according to either of Claims 6 and 7, characterized in that the front end (7) of the nozzle head (6), opposite from the rear end (8), is rounded
off.
9. Device according to Claim 8, characterized in that the front end (7) of the nozzle head (6) has an elliptical, parabolic or hemispherical
profile.
10. Device according to one of Claims 6 to 9, characterized in that the diameter (9) of the secondary line) (4) is at most 0.9 times the diameter (10)
of the rear end (8) of the nozzle head (6).
11. Device according to one of Claims 6 to 10, characterized in that the diameter (10) of the rear end (8) of the nozzle head (6) is 0.1 to 0.3 times
the diameter (9) of the main line (1).
12. Device according to one of Claims 6 to 11, characterized in that the nozzle head (6) has a central outlet channel (12), lying on the axis of symmetry
(5) of the main line (1).
1. Procédé de mélange d'un premier et d'un deuxième gaz, un écoulement (15) d'un premier
gaz étant conduit dans un premier conduit principal (1) et le deuxième gaz étant conduit
dans une tête de tuyère (6) par un conduit d'amenée (4) et divisé en plusieurs écoulements
partiels (16),
caractérisé en ce que
au moins une partie des écoulements partiels (16) est conduite dans le premier gaz
sous un angle compris entre 15° et 75° en opposition à la direction d'écoulement (15)
du premier gaz.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que tous les écoulements partiels (16) sont introduits dans le premier gaz sous un angle
compris entre 15° et 75° en opposition à la direction d'écoulement (15) du premier
gaz.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les écoulements partiels (16) présentent une composante de déplacement en rotation.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier gaz est l'air et le deuxième gaz l'azote.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'écoulement (15) du premier gaz est compris entre 1 000 m3/h et de 200 000 m3/h et de préférence entre 5 000 m3/h et 100 000 m3/h.
6. Dispositif de mélange d'un premier et d'un deuxième gaz, présentant
- un conduit principal (1) qui conduit le premier gaz,
- un conduit d'amenée (4) pour le deuxième gaz, le conduit d'amenée (4) s'étendant
jusqu'à l'intérieur du conduit principal (1) et son extrémité s'étendant essentiellement
en parallèle à l'axe de symétrie (5) du conduit principal (1) et
- une tête de tuyère (6) dont l'extrémité arrière (8) est reliée au conduit d'amenée
(4),
- la tête de tuyère (6) possédant des canaux de sortie (13) pour le deuxième gaz,
caractérisé en ce que
les canaux de sortie (13) sont inclinés d'un angle compris entre 15° et 75° par rapport
à l'axe de symétrie (5) du conduit principal (1).
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le diamètre (10) de l'extrémité arrière (8) de la tête de tuyère (6) est supérieur
au diamètre (9) du conduit d'amenée (4) et en ce que la transition entre l'extrémité arrière (8) de la tête de tuyère (6) et le conduit
d'amenée (4) forme une arête accusée.
8. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'extrémité avant (7) de la tête de tuyère (6) située face à l'extrémité arrière
(8) est arrondie.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'extrémité avant (7) de la tête de tuyère (6) a un profil elliptique, parabolique
ou hémisphérique.
10. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le diamètre (9) du conduit d'amenée (4) représente au plus 0,9 fois le diamètre (10)
de l'extrémité arrière (8) de la tête de tuyère (6).
11. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que le diamètre (10) de l'extrémité arrière (8) de la tête de tuyère (6) représente de
0,1 à 0,3 fois le diamètre (9) du conduit principal (1).
12. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que le canal central de sortie (12) de la tête de tuyère (6) est situé sur l'axe de symétrie
(5) du conduit principal (1).

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