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Fliehkraft-Abscheidevorrichtung für von Gasen, Dämpfen oder Luft mitgeführte Stoffe.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von in Gasen schwebenden Stoffen durch Fliehkraftwirkung, die, bei grosser Leistungsfähigkeit, nur geringe Anschaffungund Betriebskosten verursacht. Die Vorrichtung ist hiebei so eingerichtet, dass ihr Verstopfen durch die abgeschiedenen Stoffe verhindert wird. Erfindungsgemäss ist sie schliesslich als ein aus mehreren Abscheidungselementen (Abscheidern) fest zusammengefügter Satz und derart ausgebildet, dass sich Staub und andere feste Stoffe weder innerhalb der einzelnen Abscheider noch an den die einzelnen Elemente verbindenden Teilen ansammeln können.
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung in mehren beispielsweisen Ausführungsformen, u. zw. zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform in Vorderansicht, teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht und Fig. 4 eine Seitenansicht eines einzelnen Abscheiders, teilweise im Schnitt ; Fig. 5 ist ein Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 1, Fig. 6 ein Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 5. Fig. 7 eine Seitenansicht einer andern Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, teilweise im Schnitt, Fig. 8 ein Schnitt nach Linie 8-8 der Fig. 7 und Fig. 9 ein waagrechter Schnitt durch einige Abscheider, eine weitere Art von deren Verbindung darstellend.
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mehrere Abscheider 4 vorgesehen, welche das die schwebenden Stoffe mitführende Gas von der Einströmkammer 2 erhalten und es gereinigt an die Ausströmkammer 3 abgeben.
Ein Behälter 6 dient zur Aufnahme des mittels der Abscheider 4 niedergeschlagenen Stoffe.
Die Einströmkammer 2 kann rechteckig, z. B. aus Blech oder einem andern Stoff, hergestellt sein und befindet sich am oberen Ende des Gestellrahmens 1. Die Einströmkammer besitzt eine Öffnung , die z. B. an einer Seite der Kammer angeordnet ist (Fig. 2). Die einzelnen Abscheider 4 sind vorteilhaft rohrartig ausgebildet, u. zw. in ihren Mittelteilen 7 zylindrisch mit kreisförmigem Querschnitte, an ihren oberen Teilen 5 zu quadratischen oder rechteckigen Enden 8 erweitert und an ihren unteren Auslassenden 9 kegelförmig verengt. Die Abscheider 4 werden durch Verbinden, z.
B. elektrisches Verschweissen ihrer in unmittelbare Nachbarschaft gebrachten quadratischen oder rechteckigen Randteile 8 miteinander vereinigt ; der derart gebildete Satz von Abscheidern, die an ihren oberen Enden verbunden sind, wird dann am Rahmengestell 1, beispielsweise in einem an dessen Oberseite vorgesehenen rechteckigen Rahmenteile 10 so befestigt, dass die oben offenen Enden der einzelnen Abscheider in die Einströmkammer 2 führen und durchwegs in einer einzigen Horizontalebene am Grunde der Einströmkammer liegen.
Bei dieser Art der Verbindung werden weder Leisten noch waagrechte Flächenteile von beträchtlichem Flächeninhalte gebildet, die geeignet wären, die (im Gasstrom) schwebenden Stoffe zu sammeln, wozu noch kommt, dass die einzelnen Abscheider 4 aus verhältnismässig dünnem Blech hergestellt sind, so dass ihre Randteile 8 vernachlässigbar kleine waagrechte Flächenteile bilden. Dieser Umstand ist bei solchen Vorrichtungen von besonderer Wichtigkeit, bei denen brennbare Stoffe, wie Kohlenstaub, feines (Schiess-) Pulver od dgl.. von den sie mitfahrende Gasen gesondert werden weil dadurch die infolge des
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Ansammeins dieser Stoffe in der Vorrichtung verursachte Feuers-oder Explosionsgefahr wesentlich herabgesetzt wird.
Die Abscheider 4 sind vorteilhaft in mehreren nebeneinander befindlichen Reihen angeordnet. Die Ausströmkammer 3 ist vorteilhaft in mehrere Teilkammern unterteilt, deren jede für eine Längsreihe von Abscheidern bestimmt ist. Die Teilkammern 3 sind voneinander im Abstand, so dass zwischen denselben freie Räume 20 vorgesehen sind, durch welche das Gas den Einlassöffnungen der Abscheider zuströmen kann. Von der Grundplatte 11 jeder Ausströmteilkammer 3 gehen mehrere Ausstromrollre 12 aus, deren jedes an seinem oberen Ende die Grundplatte durchreicht und nach der Ausströmkammer 3 hin offen ist, während es an seinem unteren Ende in das Innere des ihm zugeordneten Abscheiders 4, etwa bis zum oberen Ende seines zylindrischen Mittelteiles 7, reicht.
Rund um das Ausströmrohr 12 sind Schaufeln oder Flügel 14 vorgesehen, die, etwa nach Schraubenflächen gekrümmt, in einem zum Durchströmen des eintretenden Gases dienenden Ringraum 15 zwischen dem oberen Teile des zylindrischen Rohrteiles 7 und dem unteren Teile des Allsströmrohres 12 angeordnet sind. Das durch den Ringraum 15 einströmende Gas wird derart etwa nach einer Spirale abgelenkt und ihm. wie später beschrieben, eine tangentiale Bewegungskomponente erteilt.
Die Ablenkschaufel sind zweckmässig an den Ausströmrohren 12 befestigt und erstrecken sich radial bis zur Berührung mit der Wand des zylindrischen Abscheidermittelteiles 7, wodurch die Ausströmrohre in den Abscheidern zentriert werden.
Um die auftretenden Wirbel der Strömung zu vermindern und das Einströmen des Gases von der Eintrittsöffnung der Einströmkammer 2 zu den Einlassöffnungen der Abscheider zu erleichtem, ist jede der Ausströmteilkammern 3 an ihrer Oberseite mit einer geneigten Begrenzungswand 16 versehen, die sich vorwärts und aufwärts gegen das Ausströmende der Kammer erstreckt. Nahe der Ausströmöffnung sind die Ausstrümkaml11ern 3 an einer Platte 17 befestigt, an die auch das Ausströmrohr 18 angeschlossen sein kann, welches das aus den Kammern 3 austretende Gas aufnimmt. Die Platte 17 ist daher mit Öffnungen versehen, die mit den zugehörigen Teilkammern in Übereinstimmung sind, die derart alle in das gleiche Hauptausströmrohr 18 münden.
Manchmal ist es wünschenswert, die Vorrichtung mit einer mechanischen Einrichtung zum Auskratzen oder zum Rütteln (Agitation) auszurüsten, um das Ansammeln von schwebenden Stoffen innerhalb der Abscheidungselemente, insbesondere an den am Grunde der kegelförmigen Auslassenden 9 vorgesehenen engen Auslassöffnungen 19 zu verhindern. Zu diesem Zwecke sind als Reinigungsorgane z. B. Ketten, Stangen 21 od. dgl. vorgesehen, die an Trägern 22 aufgehängt, in die Mitte der zugehörigen Abscheider 4 und durch deren untere, enge Auslassöffnungen 19 reichen. Diese Reinigungsorgane werden, wie später beschrieben wird, durch die Wirkung der Gasströmung in Tätigkeit gesetzt.
Der Behälter 6 zur Aufnahme der abgesonderten Stoffe kann als ein am Gestellrahmen J : unter den Abscheidern 4 angeordneter Trichter ausgebildet sein. Dieser ist oben mit einer Kopfplatte 24 versehen, die Öffnungen enthält, deren Ränder die die Platte durchreichenden konischen Auslassenden 9 der Abscheider dicht umschliessen. An seinem unteren Ende ist der Behälter 6 mit einer Ablassöffnung 23 versehen, aus der die abgesonderten Stoffe beständig oder zeitweise, bei Regelung mittels eines geeigneten Verschlusses oder einer Fördervorrichtung entfernt werden können.
Vorteilhaft weisen die einzelnen Fliehkraftabscheider beträchtliche lotrechte Höhe bei verhältnismässig kleinem Durchmesser von beispielsweise 10 bis 30 cm (4 bis 12 Inch) auf, wobei die Höhe ihrer zylindrischen Mittelteile 7 vorteilhaft wenigstens drei-bis viermal so gross ist als der Durchmesser. Auch ist es vorteilhaft, den Durchmesser der engen Auslassöffnungen 19 am Grunde der Fliehkraftabscheider verhältnismässig klein im Vergleich zum Durchmesser eines solchen Abscheiders'zu machen, vorzugsweise nicht grösser als ein Viertel dieses Durchmessers.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende : Die zu behandelnde Luft oder das Gas, von dem angenommen wird, dass es den abzusondernden Staub, Rauch oder andere feste oder flüssige Stoffe schwebend enthalte, wird durch ein beliebiges Zuflussrohr zur Einströmkammer 2 geleitet und strömt durch die zwischen den einzelnen Ausströmkammern vorgesehenen Räume 20 zu den Einlassöffnungen an den Enden der einzelnen Abscheider 4.
Von dort streicht die Luft oder das Gas durch die zwischen den erweiterten Abscheiderteilen 5 und den Ausströmrohren 12 vorgesehenen Einströmringräume 15. Vom unteren Ende jedes der erweiterten Abscheiderteile 5 tritt das Gas in das obere Ende des zylindrischen Abscheidermittelteiles 7 ein, wobei es zwischen dessen Wand und der Wand des unteren Endes des Ausströmrohres 12 strömt. An dieser Wegstelle ist das Gas der Einwirkung der Schaufeln 14 unterworfen, die es ablenken und ihm derart eine wirbelnde oder kreisende Bewegung erteilen, so dass das Gas, während es den rohrförmigen Abscheider 4 durchströmt,
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peripheren Teilen der in wirbelnder Bewegung befindlichen Gasmenge und einen Unterdruck im Mittelteile oder Kern dieser Gasmenge äussert.
Infolge der Reibung an der Abscheiderwand nimmt die Tangentialgeschwindigkeit allmählich ab, während sich die Gasmasse im zylindrischen Abscheiderteil 7 abwärts bewegt, so dass, wenn das Gas den spitz zulaufenden Auslasskonus am Grunde des zylindrischen Mittelteiles 7 erreicht hat. der radiale Druck auf diesen genügend abgenommen hat, um es dem dem Gas ursprünglich aufgedruckten longitudinalen Druckgefälle zu ermöglichen, das Gas einwärts zu drängen, wenn es in den Äuslasskonus sinkt.
Die Grossenverhältnisse der Teile sind vorteilhaft solche, dass der Druck am Umfange der Auslassöffnung 19 etwas grosser ist als der Druck am Ausströmrohrr 12, so dass eine positive Ausstosswirkung
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das Gas an Gewicht übertref1'enden schwebenden Teile durch die Wirbelbewegung auswärts gegen den Umfang, nahe an die Wand des Abscheiders geschleudert und sinken längs oder nahe dieser Wand, bis sie zur Ausflussöffnung gelangen. Gleichzeitig mit der oben beschriebenen Wirkung findet ein Einwärtsströmen von verhältnismässig reinem Gas zur Mittelachse des Abscheiders hin und aufwärts zur Öffnung des Ausströmrohres 12 statt.
Das verhältnismässig reine Gas streicht nun aufwärts durch die einzelnen Ausströmrohre 12 und wird in den zugeordneten Ausströmkammern gesammelt und etwa an das Hauptausströmrohr 18 abgegeben, oder, wenn gewünscht, an die Aussenluft.
Wenn das zu behandelnde (abzuscheidende) Gut so beschaffen ist, dass es trachtet, sich anzusammeln oder an den Wänden der Abscheider, insbesondere aber an deren verengten Ausflussöffnungen zu haften, so werden die oben beschriebenen Reinigungsorgane 21 vorgesehen, die aus Stangen oder Ketten bestehen, welche durch das rasche Strömen des Gases
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gehende lotrechte Achse, verursacht durch die auf dieses Organ ausgeübte Wirkung der Wirbelbewegung des Gasstromes. Werden Ketten als Reinigangsglieder verwendet, so mag die Wirbelbewegung ausreichen, um die Ketten seitlich bis zu ihrer Berührung mit den Wänden der konischen Teile 9, möglicherweise auch mit denen der zylindrischen Mittelteile 7 der Abschei- der durchzubiegen, so dass diese gründlich gereinigt werden.
Sind Stangen als Reinigungsmittel vorgesehen. so wird die reinigende Wirkung im allgemeinen durch die nahe Nachbarschaft (der Ränder) der Auslassöffnungen der Abscheider begrenzt sein, da die Stangen vorteilhaft durch diese Öffnungen hindurchreichen, wie aus den Zeichnungen zu entnehmen ist.
Bei der oben beschriebenen Bauart des Erfindungsgegenstandes sind keine ausgedehnten, waagreehten Flächenteile vorgesehen, an denen sich die schwebenden festen Stoffe sammeln oder vom Gasstrome niedergeschlagen werden könnten, der in und durch die Vorrichtung streicht. Die einzigen vorhandenen waagrechten Flächen befinden sich am Grunde der Kammern des Ausströmkopfes 3 ; da aber das diesen Teil bestreichende Gas im wesentlichen bereits rein ist, ist die Möglichkeit auf diesen Flächenteilen feste Stoffe niederzuschlagen, sehr gering.
Die angegebene Bauweise, die geeignet ist, dem Ansammeln von festen Stoffen in der Abscheidevorrichtung vorzubeugen, ist von besonderem Vorteile für die Reinigung von Gasen, die Brennstoffe, wie Kohlenstaub od. dgl., enthalten, der die Neigung zu zerstörenden Explosionen hat. sobald er sich in beträchtlichen Mengen sammelt.
In gewissen Fällen, insbesondere bei der Behandlung von Gasen, die vom Gas nur schwer zu sondernde brennbare Stoffe enthalten, so dass auch die die Vorrichtung verlassenden Gase noch eine beträchtliche Menge schwebender Stoffe enthalten, ist es vorteilhaft, die in den Fig. 7 und 8 veranschaulichte Bauart der Vorrichtung zu verwenden. Eine waagrechte Einströmkammer 25 mit einer Einströmönnung. 26 weist eine abwärts reichende, trichterförmige Verlängerung 27 auf, die unten in einen rechteckigen Rahmen 28 endet, in dem ein Satz von Abscheidern 29 befestigt ist, die, ähnlich den zuvor beschriebenen, reihenweise nebeneinander angeordnet und an ihren oberen Enden miteinander verbunden sind.
Jeder Abscheider 29 kann, wie zuvor, aus einem rohrförmigen Mittelteil 30 und einem erweiterten oberen Endteile 31 bestehen, der den zylindrischen Teil 30 mit dem quadratischen oder rechteckigen oberen Ende 82 des Abscheiders verbindet. Die quadratischen Enden der einzelnen Abscheider sind einander auch liier unmittelbar benachbart und elektrisch verschweisst oder auf andere
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werden die vom Gase gesonderten Stoffe in einen Trichter oder Behälter 37 entladen, der seinerseits mit einer Auslassöffnung 38 versehen ist.
Wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes reicht auch hier in jeden Abscheider ein Gasausströmrohr 39, das an seinem unteren Ende mit
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AblenMlügel)-/0 versct'en ist. Alle Ausströmrohre 39 sind an einer Ausströmkammer j2 befestigt und reichen von dieser abwärts, während die Ausströmkammer selbst entweder unmittelbar in die Aussenluft öffnet oder mit einem Anschluss 43 für ein Hauptausströmrohr versehen ist.
Die Ausströmkammer 42 reicht abwärts in die Einströmkammer 25 ; ihr unteres Ende ist mit den Ausströmrohren 39 verbunden, deren obere Teile 46 erweitert sind und so als Verbindung zwischen den zylindrischen Rohren 39 und den quadratischen oder rechteckigen Endteilen 47 dienen, die, einander unmittelbar benachbart, verschweisst oder auf andere Art miteinander vereinigt sind und so einen Satz von Ausströmelementen bilden, die mit dem unteren Ende der Ausströmkammer fest verbunden sind. Der Ausstromkopf kann so mitsamt den daran befestigten Ausströmrohren aus der Einströmkammer bzw. den Abscheidern entfernt werden. Für gewöhnlich ist die obere Ausströmkammer durch lösbare Klemmglieder 50 mit der Einströmkammer verbunden.
Bei dieser Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sind Ketten 48 dargestellt, die von in der Ausströmkammer vorgesehenen Trägern 49 abwärts durch die Fliehkraftabscheider reichen, um diese, wie zuvor beschrieben, zu reinigen. Wenn solche Ketten als Reinigungs-
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der Ketten in geeigneter Weise regeln.
Bei dieser Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes enthalten weder die Einströmkammer und die Abscheider noch die Ausströmkammer waagrechte Flächen, auf denen sich die (im Gasstrom) schwebenden Stoffe niederschlagen könnten ; es ist hier somit ein weiterer Schutz gegen Explosion geschaffen. Im übrigen ist die Wirkungsweise dieser Vorrichtung gleich jener der oben beschriebenen Ausführungsform.
Zwar ermöglicht die im wesentlichen quadratische Ausbildung der oberen Enden der einzelnen Abscheider die gedrängteste Anordnung der Elememte, doch kann es manchmal wünschenswert sein, diese Teile der Abscheider nicht quadratisch, sondern rechteckig auszubilden, z. B. mit den längeren Seiten in der Richtung der Reihen, um mehr Raum für den Eintritt der Gase zwischen den Ausströmrohren vorzusehen. Nach der Erfindung können die oberen Enden der Abscheider auch nach andern Vielecke ausgebildet sein, die dicht aneinander schliessen, z. B. nach Sechsecken. So ist in Fig. 9 eine Anordnung veranschaulicht, bei der die Abscheider mit sechseckigen oberen Endteilen 53 versehen sind, die gut aneinander passen und so eine gedrängte Anordnung der Abscheider ermöglichen.
Die Abscheider sind (an den oberen Endteilen) miteinander durch Schweissung oder auf andere Art verbunden und bilden derart einen festen Satz von Elementen, welcher mit der ihn tragenden Einströmoder Ausströmkammer verbunden ist, die gleichzeitig die Zuleitung bzw. die Ableitung des Gases besorgt. Die Bauart der Abscheider kann der zuvor beschriebenen gleich sein, wobei der rohrförmige Mittelteil 55 des Abscheiders mit seinem oberen polygonalen Teile durch einen sich erweiternden Rohrteil 56 verbunden ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Fliebkraftabscheidevorrichtung für von Gasen, Dämpfen oder Luft mitgeführte Stoffe, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere rohrartige Abscheider (% mit je einem Ende an eine gemeinsame Einströmkammer (2) angeschlossen sind und je ein Ausströmrohr (12) in das Einströmende jedes Abscheiders (4) wie auch durch die Einströmkammer (2) reicht, ohne aber mit dieser verbunden zu sein, wobei in dem Raum zwischen jedem Ausströmrohr (12) und der Wand des zugehörigen Abscheiders (4) geneigte Ablenkflügel (14) od. dgl. vorge-
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versetzen.
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Centrifugal separator for substances carried by gases, vapors or air.
The invention relates to a device for separating substances suspended in gases by centrifugal force, which, with high performance, causes only low acquisition and operating costs. The device is set up in such a way that it is prevented from clogging by the deposited substances. According to the invention, it is finally as a set firmly assembled from several separation elements (separators) and designed in such a way that dust and other solid substances can neither collect within the individual separators nor on the parts connecting the individual elements.
The drawings illustrate the invention in several exemplary embodiments, u. FIG. 1 shows an embodiment in a front view, partially in section, FIG. 2 a section along line 2-2 in FIG. 1, FIG. 3 a plan view and FIG. 4 a side view of an individual separator, partially in section; 5 is a section along line 5-5 in FIG. 1, FIG. 6 is a section along line 6-6 in FIG. 5. FIG. 7 is a side view of another embodiment of the subject matter of the invention, partially in section, FIG Section along line 8-8 in FIGS. 7 and 9, a horizontal section through some separators, showing a further type of connection between them.
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several separators 4 are provided, which receive the gas carrying the suspended matter from the inflow chamber 2 and discharge it to the outflow chamber 3 in a cleaned state.
A container 6 serves to hold the substances precipitated by means of the separator 4.
The inflow chamber 2 can be rectangular, for. B. made of sheet metal or another material and is located at the upper end of the frame 1. The inflow chamber has an opening which, for. B. is arranged on one side of the chamber (Fig. 2). The individual separators 4 are advantageously tubular, u. between their central parts 7 cylindrical with circular cross-sections, widened to square or rectangular ends 8 at their upper parts 5 and conically narrowed at their lower outlet ends 9. The separators 4 are connected by connecting e.g.
B. electrical welding of their brought in the immediate vicinity square or rectangular edge parts 8 combined; the set of separators formed in this way, which are connected at their upper ends, is then fastened to the frame 1, for example in a rectangular frame part 10 provided on its upper side, so that the ends of the individual separators open at the top lead into the inflow chamber 2 and consistently into a single horizontal plane at the bottom of the inflow chamber.
With this type of connection, neither strips nor horizontal surface parts of considerable surface area are formed, which would be suitable for collecting the substances suspended (in the gas flow), in addition to which the individual separators 4 are made of relatively thin sheet metal so that their edge parts 8 form negligibly small horizontal parts of the surface. This fact is of particular importance in those devices in which flammable substances, such as coal dust, fine (shooting) powder or the like .. are separated from the gases carried by them because they cause the
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The risk of fire or explosion caused by the accumulation of these substances in the device is significantly reduced.
The separators 4 are advantageously arranged in several rows next to one another. The outflow chamber 3 is advantageously divided into several sub-chambers, each of which is intended for a longitudinal row of separators. The sub-chambers 3 are spaced from one another so that free spaces 20 are provided between them, through which the gas can flow to the inlet openings of the separators. From the base plate 11 of each Ausströmteilkammer 3 go out several Ausstromrollre 12, each of which extends through the base plate at its upper end and is open to the outflow chamber 3, while at its lower end into the interior of the separator 4 assigned to it, approximately up to the upper one End of its cylindrical central part 7 is enough.
Around the outflow pipe 12 there are blades or vanes 14, which are curved, for example, according to helical surfaces, and are arranged in an annular space 15 between the upper part of the cylindrical pipe part 7 and the lower part of the all-flow pipe 12, which is used to allow the incoming gas to flow through. The gas flowing in through the annular space 15 is thus deflected approximately in a spiral and it. as described later, a tangential component of motion is given.
The deflecting vanes are expediently attached to the outflow pipes 12 and extend radially up to contact with the wall of the cylindrical separator middle part 7, whereby the outflow pipes are centered in the separators.
In order to reduce the eddies of the flow that occur and to facilitate the inflow of gas from the inlet opening of the inflow chamber 2 to the inlet openings of the separator, each of the outflow sub-chambers 3 is provided on its upper side with an inclined boundary wall 16 which extends forward and upwards towards the outflow end the chamber extends. Near the outflow opening, the outflow chambers 3 are attached to a plate 17 to which the outflow pipe 18, which receives the gas emerging from the chambers 3, can also be connected. The plate 17 is therefore provided with openings which correspond to the associated sub-chambers, which in this way all open into the same main outflow pipe 18.
Sometimes it is desirable to equip the device with a mechanical device for scraping or for shaking (agitation) in order to prevent the accumulation of suspended matter within the separation elements, in particular at the narrow outlet openings 19 provided at the bottom of the conical outlet ends 9. For this purpose, cleaning organs such. B. Chains, rods 21 or the like. Are provided, which are suspended on carriers 22, extend into the middle of the associated separator 4 and through their lower, narrow outlet openings 19. As will be described later, these cleaning organs are activated by the action of the gas flow.
The container 6 for receiving the separated substances can be designed as a funnel arranged on the frame J: under the separators 4. This is provided at the top with a head plate 24 which contains openings, the edges of which tightly enclose the conical outlet ends 9 of the separators which extend through the plate. At its lower end, the container 6 is provided with a discharge opening 23, from which the secreted substances can be removed permanently or temporarily, with regulation by means of a suitable closure or a conveying device.
The individual centrifugal separators advantageously have a considerable vertical height with a relatively small diameter of, for example, 10 to 30 cm (4 to 12 inches), the height of their cylindrical central parts 7 advantageously being at least three to four times as large as the diameter. It is also advantageous to make the diameter of the narrow outlet openings 19 at the bottom of the centrifugal separator relatively small compared to the diameter of such a separator, preferably not greater than a quarter of this diameter.
The mode of operation of the device described is as follows: The air to be treated or the gas, which is assumed to contain the dust, smoke or other solid or liquid substances to be separated, is passed through any inlet pipe to the inflow chamber 2 and flows through the Spaces 20 provided between the individual outflow chambers to the inlet openings at the ends of the individual separators 4.
From there, the air or gas passes through the inflow ring spaces 15 provided between the expanded separator parts 5 and the outflow pipes 12. From the lower end of each of the expanded separator parts 5, the gas enters the upper end of the cylindrical separator middle part 7, being between its wall and the wall of the lower end of the exhaust pipe 12 flows. At this point of the path, the gas is subjected to the action of the blades 14, which deflect it and give it a whirling or circular motion so that the gas, while it flows through the tubular separator 4,
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peripheral parts of the swirling amount of gas and a negative pressure in the middle parts or core of this amount of gas.
As a result of the friction on the separator wall, the tangential speed gradually decreases, while the gas mass moves downwards in the cylindrical separator part 7, so that when the gas has reached the tapering outlet cone at the bottom of the cylindrical central part 7. the radial pressure on it has decreased enough to allow the longitudinal pressure gradient originally imprinted on the gas to force the gas inward as it sinks into the outlet cone.
The proportions of the parts are advantageously such that the pressure on the circumference of the outlet opening 19 is somewhat greater than the pressure on the outflow pipe 12, so that a positive ejection effect
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Floating parts exceeding the weight of the gas by the vortex movement outwards against the circumference, thrown close to the wall of the separator and sink along or close to this wall until they reach the outlet opening. Simultaneously with the above-described effect, there is an inward flow of relatively pure gas towards the central axis of the separator and upward to the opening of the discharge pipe 12.
The relatively pure gas now sweeps upwards through the individual outflow pipes 12 and is collected in the associated outflow chambers and released, for example, to the main outflow pipe 18, or, if desired, to the outside air.
If the material to be treated (separated) is such that it tends to accumulate or to adhere to the walls of the separators, but in particular to their narrowed outflow openings, the cleaning members 21 described above are provided, which consist of rods or chains, which by the rapid flow of gas
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going vertical axis, caused by the effect of the vortex movement of the gas flow exerted on this organ. If chains are used as cleaning links, the whirling movement may be sufficient to bend the chains laterally until they come into contact with the walls of the conical parts 9, possibly also with those of the cylindrical central parts 7 of the separators, so that they are thoroughly cleaned.
Are bars provided as cleaning agents. thus the cleaning effect will generally be limited by the close proximity (of the edges) of the outlet openings of the separators, since the rods advantageously extend through these openings, as can be seen from the drawings.
In the above-described design of the subject matter of the invention, no extensive, horizontal surface parts are provided on which the suspended solids could collect or be precipitated by the gas stream that sweeps into and through the device. The only existing horizontal surfaces are at the bottom of the chambers of the discharge head 3; but since the gas which is brushing this part is essentially already pure, the possibility of depositing solid substances on these parts of the surface is very small.
The specified construction, which is suitable for preventing the accumulation of solid substances in the separation device, is of particular advantage for cleaning gases that contain fuels such as coal dust or the like, which have a tendency to destroy explosions. as soon as it accumulates in considerable quantities.
In certain cases, especially when treating gases which contain combustible substances that are difficult to separate from the gas, so that the gases leaving the device still contain a considerable amount of suspended substances, it is advantageous to use the information shown in FIGS. 7 and 8 illustrated design of the device to use. A horizontal inflow chamber 25 with an inflow opening. 26 has a downwardly extending, funnel-shaped extension 27 which ends at the bottom in a rectangular frame 28 in which a set of separators 29 is attached, which, similar to those previously described, are arranged in rows next to one another and connected to one another at their upper ends.
Each separator 29 can, as before, consist of a tubular central portion 30 and an enlarged upper end portion 31 which connects the cylindrical portion 30 to the square or rectangular upper end 82 of the separator. The square ends of the individual separators are also directly adjacent to one another and electrically welded or to others
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the substances separated from the gas are discharged into a funnel or container 37, which in turn is provided with an outlet opening 38.
As in the above-described embodiment of the subject matter of the invention, a gas discharge pipe 39 extends into each separator, which at its lower end
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AblenMlügel) - / 0 versct'en. All outflow pipes 39 are attached to an outflow chamber j2 and extend downwards from this, while the outflow chamber itself either opens directly into the outside air or is provided with a connection 43 for a main outflow pipe.
The outflow chamber 42 extends downward into the inflow chamber 25; its lower end is connected to the outflow pipes 39, the upper parts 46 of which are widened and thus serve as a connection between the cylindrical pipes 39 and the square or rectangular end parts 47 which, immediately adjacent to one another, are welded or otherwise combined and so form a set of outflow elements which are fixedly connected to the lower end of the outflow chamber. The outflow head can thus be removed from the inflow chamber or the separators together with the outflow pipes attached to it. Typically, the upper outflow chamber is connected to the inflow chamber by releasable clamping members 50.
In this embodiment of the subject matter of the invention, chains 48 are shown which extend downward from carriers 49 provided in the outflow chamber through the centrifugal separators in order to clean them, as described above. If such chains are used as cleaning
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regulate the chains in a suitable manner.
In this embodiment of the subject matter of the invention, neither the inflow chamber and the separator nor the outflow chamber contain horizontal surfaces on which the substances suspended (in the gas flow) could be deposited; a further protection against explosion is thus created here. Otherwise, the mode of operation of this device is the same as that of the embodiment described above.
Although the substantially square design of the upper ends of the individual separators allows the most compact arrangement of the elements, it can sometimes be desirable to make these parts of the separator rectangular rather than square, e.g. B. with the longer sides in the direction of the rows to provide more space for the entry of the gases between the exhaust pipes. According to the invention, the upper ends of the separator can also be designed according to other polygons that close tightly to one another, for. B. after hexagons. Thus, in FIG. 9, an arrangement is illustrated in which the separators are provided with hexagonal upper end parts 53 which fit together well and thus enable a compact arrangement of the separators.
The separators are connected to each other (at the upper end parts) by welding or in some other way and thus form a fixed set of elements which is connected to the inflow or outflow chamber that supports it and which simultaneously provides the supply and discharge of the gas. The design of the separator can be the same as that described above, the tubular central part 55 of the separator being connected to its upper polygonal part by a widening pipe part 56.
PATENT CLAIMS:
1. Centrifugal separation device for substances carried along by gases, vapors or air, characterized in that several tubular separators (% with one end each are connected to a common inflow chamber (2) and an outflow pipe (12) in the inflow end of each separator (4) as well as through the inflow chamber (2), but without being connected to it, wherein inclined deflector blades (14) or the like are provided in the space between each outflow pipe (12) and the wall of the associated separator (4).
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