PL105960B1

PL105960B1 - APPARATUS FOR MIXING GASES, ESPECIALLY AMMONIA WITH AIR

Info

Publication number: PL105960B1
Application number: PL20202177A
Authority: PL
Inventors: Stanislaw Radzik; Kazimierz Kozlowski; Julian Chorab; Jan Niescioruk; Andrzej Klapouszczak; Stefan Kula
Original assignee: Inst Nawozow Sztucznych
Priority date: 1977-11-09
Filing date: 1977-11-09
Publication date: 1979-11-30
Also published as: PL202021A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest aparat do mieszania strumieni gazów stosowanych w instalacjach chemicznych, zwlaszcza amoniaku z powietrzem.The subject of the invention is an apparatus for mixing gas streams used in installations chemicals, especially ammonia with air.

Dotychczasowe aparaty i urzadzenia do mieszania gazów budowane sa w formie dysz Venturiego oraz w ksztalcie wymiennika plaszczowego, w którym jeden strumien gazu przeplywa w rurach, a drugi w przestrzeni miedzyrurowej, a wymieszanie tych gazów nastepuje poza przestrzenia rurowa. Rury gazowe sa umieszczone na stale w jednym dnie sitowym, a w drugim dnie sitowym istnieje szczelina miedzy rurami a plyta przez które wyplywa gaz i dopiero za ta plyta nastepuje mieszanie gazów.The existing apparatuses and devices for gas mixing are built in the form of Venturi nozzles and in the form of a shell exchanger, in which one gas stream flows in the pipes and the other in the space and the mixing of these gases takes place outside the pipe space. Gas pipes are placed on constantly in one tube sheet and in the other tube sheet there is a gap between the tubes and the plate through which gas flows out and only behind this plate the gas is mixed.

Glówna niedogodnoscia dotychczasowych rozwiazan to niezadawalajaca jednorodnosc mieszaniny gazowej, która powoduje niska sprawnosc procesu do którego kierowana jest ta mieszanina. Ponadto konstrukcje te sa wrazliwe na zmiany natezenia przeplywu strumieni gazowych.The main disadvantage of the current solutions is the unsatisfactory homogeneity of the gas mixture, which causes low efficiency of the process to which this mixture is directed. Moreover, these structures are sensitive to changes in the flow of gaseous streams.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji takiej, która usunie wyzej wymienione niedogodnosci. Cel ten zostal osiagniety przez zbudowanie aparatu, który posiada rury z odpowiednio rozmieszczonymi otworami, przez które gaz znajdujacy sie w przestrzeni miedzyrurowej przenika do strumienia gazu plynacego w rurach.The object of the invention is to provide a structure that overcomes the above-mentioned disadvantages. Objective this has been achieved by building an apparatus that has pipes with appropriately spaced holes, through which the gas in the inter-pipe space penetrates into the gas stream flowing in the pipes.

Istota wynalazku polega na tym, ze aparat do mieszania gazów posiada pek rur zaopatrzony w odpowiednie otwory usytuowane w kilku plaszczyznach, przez które gaz znajdujacy sie w przestrzeni miedzyrurowej przenika do strumienia gazu plynacego w rurach, przy czym otwory te sa umieszczone w tej czesci w której jest doprowadzany drugi gaz. Rury gazowe do otrzymywania odpowiedniej mieszanki sa szczelnie zamocowane i w górnej i dolnej plycie sitowej.The essence of the invention consists in the fact that the gas-mixing apparatus has a pipe bundle provided with appropriate ones openings located in several planes through which the gas in the inter-pipe space penetrates into a stream of gas flowing in the pipes, the holes being located in the part in which it is second gas supplied. The gas pipes for obtaining the appropriate mixture are tightly fixed and in the upper and lower tubesheet.

Ponadto rury te posiadaja symetryczne splaszczenia tak rozmieszczone na rurze, ze kazde nastepne jest przestawione o pewien kat, najkorzystniej o kat 90° w stosunku do poprzedniego. Rury do mieszaniny gazowej sa oddzielone od plaszcza aparatu oslona zamocowana na stale w dolnej plycie sitowej. Oslona ta w swej górnej czesci jest zaopatrzona w odpowiedni kolnierz, a króciec dla doprowadzenia gazu do przestrzeni miedzyrurowej jest umieszczony w dolnej czesci plaszcza aparatu, w celu zapewnienia równomiernego rozplywu strumienia gazu. W górnej czesci aparatu sa umieszczone znane uklady filtracyjne.1 105 960 Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na zalaczonych rysunkach, z których fig. 1 przedstawia widok ogólny aparatu, fig. 2 - przekrój osiowy elementu rury gazowej, fig. 3 — przekrój elementu przewodu gazowego, gdzie pokazano szczegól splaszczenia, a fig. 4 — przekrój elementu przewodu gazowego, w którym pokazano rozmieszczenie otworków.Moreover, these pipes have symmetrical flanges so arranged on the pipe that each next is shifted by a certain angle, most preferably by 90 ° from the previous one. Pipes for the gas mixture sa a cover, separate from the jacket of the apparatus, fixed permanently in the lower tube plate. This cover is in its upper part parts are provided with a suitable flange, and a connection for gas supply to the inter-pipe space is placed in the lower part of the camera's mantle to ensure even spray distribution gas. Known filtration systems are located on top of the apparatus. 1 105 960 The subject matter of the invention is illustrated in the attached drawings, of which Fig. 1 shows a view general apparatus, fig. 2 - axial section of a gas pipe element, fig. 3 - cross section of a gas pipe element, where detail of the flattening is shown, and fig. 4 is a cross-section of the gas line element in which is shown arrangement of the holes.

Aparat do mieszania gazów w czesci w której jest doprowadzany gaz, zaopatrzony jest w rury gazowe 2, które sa szczelnie zamocowane w górnej plycie sitowej 4b i dolnej plycie sitowej 4a. Rury te posiadaja symetryczne splaszczenia tak rozmieszczone na rurze, ze kazde nastepne jest przestawione o pewien kat, najkorzystniej o kat 90° w stosunku do poprzedniego, ponadto rury te sa zaopatrzone w otworki 11, które sluza do przedostawania sie drugiego gazu do wnetrza rur 2. Rury 2 dla mieszaniny gazowej sa oddzielone do plaszcza aparatu 1 odpowiednia oslona 3 zamocowana na stale w dolnej plycie sitowej 4a. Oslona 3 w swej górnej czesci jest zaopatrzone w^kolnierz 10, który pozwala na zapewnienie równomiernego naplywu gazu na obwodzie do przestrzeni miedzy rurami 2. Ponadto króciec 7 dla doprowadzenia gazu do przestrzeni miedzyrurowej jest umieszczony w dolnej czesci plaszcza aparatu 1 w celu zapewnienia równomiernego i rozplywu strumienia gazu.Apparatus for mixing gases in the part where the gas is supplied is equipped with gas pipes 2, which are sealed to the upper tube 4b and the lower tube 4a. These pipes have symmetrical flattening so arranged on the pipe that each next one is shifted by a certain angle, most preferably at an angle of 90 ° to the previous one, moreover, these pipes are provided with holes 11 which serve for the penetration of the second gas into the inside of the pipes 2. The pipes 2 for the gas mixture are separated into the jacket of the apparatus 1, a suitable cover 3 fixed permanently in the lower tube sheet 4a. Cover 3 in its upper part it is provided with a flange 10 which allows it to ensure an even flow of gas around the perimeter to space between the pipes 2. In addition, a connection 7 is provided for the supply of gas to the inter-pipe space placed in the lower part of the jacket of the apparatus 1 in order to ensure an even and uniform gas flow.

Natomiast w górnej czesd aparatu sa umieszczone znane wklady filtracyjne 8, przez które mieszanina gazowa przeplywa do krócca wylotowego 9, gdzie zostaje skierowana do dalszego procesu technologicznego.On the other hand, in the upper part of the apparatus, known filter cartridges 8 are placed, through which the mixture is located the gas flows to the outlet 9, where it is directed to the further technological process.

Zasada dzialania aparatu wedlug wynalazku przedstawia sie nastepujaco Strumien jednego gazu zostaje wprowadzony do aparatu przez króciec 5 do przestrzeni stozkowej zaopatrzonej w stozkowe kierownice 6, które zapewniaja równomierny naplyw strumienia gazu rur gazowych 2, natomiast fctrumien drugiego gazu zostaje doprowadzony króccem 7 do przestrzeni utworzonej przez plaszcz aparatu 1 i oslone 3. W przestrzeni tej nastepuje zmniejszenie predkosci i wyrównanie strugi gazu na skutek zainstalowania w górnej czesci oslony kolnierza 10. Kolnierz ten pozwala na zapewnienie równomiernego naplywu gazu na obwodzie do przestrzeni miedzy rurami 2.The principle of operation of the apparatus according to the invention is as follows. The stream of one gas remains introduced into the apparatus through a stub pipe 5 into a conical space provided with conical blades 6, which they ensure an even flow of the gas stream of the gas pipes 2, while the second gas stream remains led through the stub pipe 7 to the space formed by the jacket of the apparatus 1 and the cover 3. In this space there is a reduction in speed and equalization of the gas stream due to the installation in the upper part of the shield flange 10. The flange allows for a uniform flow of gas into the space around the circumference between the pipes 2.

Gaz znajdujacy sie w przestrzeni miedzyrurowej posiada wyzsze cisnienie, dlatego tez nastepuje przeplyw jego do wnetrza rur gazowych 2 przez otwory 11. Wewnatrz rur 2 nastepuje zmieszanie gazów wskutek zmian przekroju i ksztaltu rur 2 które powoduja zaburzenia strugi gazu i zwiekszaja burzliwosc przeplywu. Uzyskuje sie to przez wielokrotne splaszczenia rur 2 w co najmniej w dwóch plaszczyznach. Gaz plynacy w rurkach 2 z duza predkoscia opuszczajac je, zmniejsza swa predkosc i przestrzen o duzej objetosci, nastepuje zmieszanie tych strug i wyrównanie predkosci mieszaniny, która w razie potrzeby moze byc poddana filtracji na wkladach filtracyjnydi 8, po czym przez króciec 9 zostaje skierowana do dalszego procesu technologicznego.The gas in the inter-pipe space has a higher pressure, therefore there is a flow to the inside of the gas pipes 2 through the holes 11. Inside the pipes 2, the gases are mixed due to changes the cross-section and shape of the pipes 2 which disturb the gas stream and increase the turbulence of the flow. Acquires this is caused by multiple flattening of the pipes 2 in at least two planes. Gas flowing in tubes 2 dropping them with high speed reduces the speed and space of a large volume, mixing these streams and the equalization of the speed of the mixture, which, if necessary, can be filtered on the inserts filtration di 8, and then through the connector 9 it is directed to the further technological process.

Claims

Patent claims

1. Apparatus for mixing gases, especially ammonia with air in the form of a shell exchanger, characterized in that it has a bundle of tubes (2), the ends of which are tightly fixed in the upper tube plate (4b) and the lower tube plate (4a), the tubes ( 2) are provided with appropriate openings (11) arranged in several planes through which the gas in the inter-pipe space penetrates into the gas stream flowing in the pipes, and in addition, the openings (11) are located in the part where the second gas is supplied, and the pipes are also (2) they have symmetrical flattenings so distributed along the pipe that each subsequent one is shifted by a certain angle, preferably by 90 ° with respect to the previous one, thus creating changes in the cross-section and shape of the pipes (2). and

2. The apparatus according to claim A cover (3) permanently fixed in the lower tube sheet (4a), characterized in that the pipes (2) for the gas mixture are separated from the jacket of the apparatus (1), and the cover is provided with a collar in its upper part ( 10), while the baffle (7) for gas supply to the inter-pipe space is located in the lower part of the apparatus' jacket (1). *! 1105 960 J_JO_L Ab Z J. 1 As_6 Fig. 1. tfl U M X Ali) A AA Fig. 2.