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der Prallkörper angepasst an den jeweiligen besonderen Verwendungszweck besonders zu gestalten.
Durch die Erfindung wird ein PrallflächeAbscheider der zuletzt beschriebenen Bauart, dessen Prallkörper Drähte sind, die mit Einrichtungen, z. B. Rüttlern oder Klopfwerken zum Ablösen von anhaftendem Staub versehen sind, verbessert, u. zw. dadurch, dass in einem waagrecht oder nahezu waagrecht verlaufenden Kanal in mehreren parallel zueinander und etwa senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufenden Ebenen über den ganzen Querschnitt des Kanals und parallel zueinander verlaufende Drähte vorgesehen sind, der Abstand zwischen den Drähten einer Ebene etwa gleich dem einfachen bis dreifachen Durchmesser der Drähte ist, der Abstand zweier Ebenen voneinander ein Vielfaches des Durchmessers der Drähte beträgt, der Kanal nach unten im Bereich der Drähte zu einer Staubsammelkammer erweitert ist, und dass die Staubsammelkammer mit Einbauten versehen ist,
die dem Durchtritt von Gas einen erheblich grösseren Widerstand als die Drähte bieten.
Der erfindungsgemässe Prallflächen-Abscheider kann während des Betriebes gereinigt werden, beispeilsweise dadurch, dass die mit Staub behafteten Drähte periodisch gerüttelt oder abgeklopft werden. Dabei löst sich der Staub in stückiger Form von den Drähten. Die gröberen Stücke - und diese machen den weitaus grösseren Teil des abgelösten Staubes aus-fallen dann nach unten und sammeln sich in der hier angeordneten Kammer. Aus ihr wird der Staub kontinuierlich oder von Zeit zu Zeit ausgetragen.
Weitere Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten beiden Ausführungsbeispiele zu entnehmen, u. zw. zeigen :
Fig. l ein erstes Filter im mittleren Längsschnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11, Fig. 3 einen vergrösserten Teilschnitt nach der Linie III-III, Fig. 4 einen vergrösserten Teilschnitt nach der Linie IV-IV, Fig. 5 einen vergrösserten Querschnitt der Drähte, Fig. 6 einen Rüttler teilweise im Schnitt, Fig. 7 eine Filteranlage in
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Ansicht, Fig. 8 ein zweites Filter teilweise im Schnitt und Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie
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Das Filter gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel weist, wie Fig. 1 zeigt, einen waagrechten, im Querschnitt rechteckigen Kanal 1 auf, welcher
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Am rechten Ende ist der Kanal mit einem Anschluss 3 für die Ableitung des gereinigten Gases versehen. Im Innern des Kanals sind Drähte 4 angeordnet, die vorteilhaft waagrecht verlaufen.
Sie sind mit Abstand voneinander gleichmässig über den Querschnitt des Kanals verteilt und in mehreren, ebenfalls mit Abstand voneinander angeordneten, vorteilhaft senkrechten Ebenen 5 untergebracht. Fig. 1 lässt zehn solcher Ebenen erkennen. Im allgemeinen wird man damit jedoch nicht auskommen und etwa zwanzig bis sechzig oder noch mehr Ebenen vorsehen. Statt in senkrechten Ebenen kann man die Drähte z. B. auch so anordnen, dass ihre Einhüllenden gekrümmte Flächen bilden. Die Drähte besitzen, wie Fig. 5 zeigt, z. B. einen kreisrunden Querschnitt und ihr Durchmesser liegt in der Spanne von etwa 0, 5-20 mm. Er wird vorteilhaft umso grösser bemessen, je gröber der abzuscheidende Staub ist. Der Abstand a zwischen je zwei Drähten beträgt vorteilhaft das ein- bis dreifache ihres Durchmessers und der Abstand b zweier Ebenen etwa 5 cm.
Im Bereich der Drähte ist der Kanal 1 nach unten hin zu einer Kammer 7 erweitert, deren Längswände 8 und 9 sich unten an eine Mulde 10 anschliessen. In ihr ist eine Schnecke 11 untergebracht, die parallel zu dem Kanal verläuft und mit einem nichtgezeichneten Antrieb versehen ist. Die Schnecke fördert nach links in ein Rohr 12, in dem ein Zellenrad 13 eingeschaltet ist.
Die Drähte jeder Ebene sind zweckmässig in einem zweiteiligen Rahmen 6 gehalten. Die Rahmen reichen, wie Fig. 2 erkennen lässt, mit geringem Abstand bis an die Decke und die Seitenwände des Kanals heran. In den Ebenen 5 ist die Kammer mit Querwänden 14 versehen, die unten mit geringem Spiel von der Schnecke und oben mit geringem Abstand von den Rahmen enden. In den gleichen Ebenen sind die Seitenwände sowie die Decke des Kanals mit Stegen 15 und 16 versehen. Weiterhin ist an jedem Rahmen eine ringsum laufende, im Querschnitt U-förmige Leiste 17 angebracht. Die abstehenden Schenkel der Leisten bilden zusammen mit dem oberen Rand der Querwände 14 sowie mit den Stegen 15 und 16 Labyrinthe.
Hiedurch sind die Abteile 18 zwischen den einzelnen Querwänden sowie die Spalte zwischen den Seitenwänden und der Decke des Kanals einerseits und den Rahmen anderseits gegen den Durchtritt von Gas abgedichtet.
Die einzelnen Rahmen sind mittels durchgehender Anker 38 und darauf angeordneter Abstandrohre 19 fest zu einem Paket miteinander verbunden. Oben sind an dem Paket zwei Schienen 20 befestigt. An ihnen greift in der Mitte des Paketes je eine Stange 21 an. Jede Stange liegt mit einem Teller 22 an ihrem oberen Ende lose auf zwei Winkeleisen 23 auf, die an einer Platte 24 angebracht sind. Die Platte ruht ihrerseits auf vier Schraubenfedern 25, welche sich unten über Schwellen 26 auf der Decke des Kanals abstützen. Dabei sind die Federn so bemessen, dass das Paket frei an den Stangen hängt.
Auf der Platte ist mittels der Schrauben 30 ein Rüttler (Vibrator) 27 befestigt. Er besitzt, wie aus Fig. 6 hervorgeht, einen Kasten 28, in welchem zwischen zwei Federpaaren 31 eine eiserne Brücke 32 untergebracht ist.
Sie trägt zwei Magnetspulen 33 mit den Stromzuführungsfedern 34 und den Magnetkernen 35, die mit geringem Abstand (Luftspalt) 37 von dem eisernen Anker 36 enden.
Die Betriebsweise des erfindungsgemässen Filters ist im nachfolgenden an Hand der Anlage gemäss Fig. 7 erläutert. Die hier dargestellte Anlage weist ein Filter 40 auf, in welchem zwei Pakete von beispielsweise je zehn Rahmen und je einem Rüttler27 angeordnet sind. Im übrigen entspricht das Filter der Ausführungsform gemäss den Fig. 1-5 und ist in den damit übereinstimmenden Teilen mit dem gleichen Bezugszeichen belegt. Das Filter 40 steht über den Anschluss 2 mit einem Rohr 41 in Verbindung. Der Anschluss 3 ist über eine Leitung 42 mit einem Zyklon 43 verbunden.
Der Reingasauslass des Zyklons führt zu der Saugseite des Gebläses 55, dessen Druckseite ins Freie mündet.
Zunächst ist nur das Gebläse 45 eingeschaltet.
Unter seiner Einwirkung wird aus dem Rohr 41 heisses, staubhaltiges Gas in das Filter angesaugt.
Infolge der Labyrinthe, durch welche die Rahmen gegen den Kanal sowie die Kammer 7 abgedichtet sind, ist das Gas gezwungen, seinen Weg durch die Lücken zwischen den Drähten zu nehmen.
Unter der Voraussetzung, dass die Geschwindigkeit des Gases beim Durchgang durch das Filter genügend hoch ist, schlägt sich der mitgeführte Staub in der eingangs beschriebenen Weise auf der linken, also auf der vom Gas beaufschlagten Seite der Drähte nieder und bildet auf ihnen, wie in Fig. 5 gezeigt, je eine Schicht 46, in welcher die einzelnen Staubteile fest aneinanderhaften.
Das so gereinigte Gas tritt dann über die Teile 42, 43, 44 und 45 ins Freie aus. Aus Fig. 5 ist ebenfalls zu entnehmen, dass die Lücken zwischen den einzelnen Drähten trotz der Staubablagerungen völlig offen bleiben. Dem Gas stehen also jederzeit die Lücken uneingeengt für seinen Durchtritt zur Verfügung. Hiedurch ist der Vorteil gegeben, dass der Widerstand, welcher dem Durchtritt des Gases durch den Kanal geboten wird, ständig gleich bleibt und nicht, wie es bei andern Filtern der Fall ist, durch den ausgeschiedenen Staub ansteigt.
Die Geschwindigkeit, mit welcher das Gas an die Drähte herangeführt wird, richtet sich nach der Korngrösse des Staubes, u. zw. wird sie umso grösser bemessen, je feiner dieser ist. Besitzt der Staub beispielsweise eine mittlere Korngrösse von 3 [j., so wird eine sehr gute Entstaubung er-
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zielt, wenn die Geschwindigkeit des Gases 7 m/sec beträgt. Bei Stäuben von der genannten Korngrösse sind ausserdem Drähte am Platze, die einen Durchmesser von etwa 3 mm haben.
Die Fig. 5 zeigt den Zustand, in welchem die Staubschichten 46 auf den Drähten so stark angewachsen sind, dass bei einem weiteren Anwachsen der Schichten der Entstaubungsvorgang verschlechtert würde. Ist der gezeichnete Zustand eingetreten, so werden die Rüttler kurzzeitig eingeschaltet. Hiedurch werden die Pakete und mit ihnen die Drähte 4 in Schwingungen versetzt, deren Frequenz bei der Beschickung der Rüttler mit dem üblichen Wechselstrom von 50 Hz 6000 pro Minute beträgt. Die Amplitude, mit welcher die Pakete schwingen, ist gering und beträgt beispielsweise 0, 5 mm. Die beschriebene Aufhängung der Stangen 21 an den Platten 24 bietet gegenüber einer Anordnung, bei welcher diese Teile starr miteinander verbunden sind, den Vorteil, dass man mit einem erheblich kleineren Rüttler auskommt.
Durch die Rüttlung werden die Drähte sehr wirksam von dem anhaftenden Staub befreit. Dabei löst sich der Staub in stükkiger Form von den Drähten. Die gröberen Stücke, welche den weitaus grössten Anteil des abgelösten Staubes ausmachen, fallen dabei unten aus und sammeln sich in der Kammer 7. Hier werden sie mittels der Schnecke 11 dem Rohr 12 zugeführt und durch dieses ausgetragen. Die Schnecke wird vorteilhaft so betrieben, dass der Staub ständig, wie gezeichnet, bis über den unteren Rand der Querwände 14 ansteht. Hiedurch ist ein guter Materialabschluss gegen den Durchtritt von Gas unter den Querwänden hindurch gegeben.
Das Gas, das aus dem Filter austritt, führt die restlichen, feineren Stücke des abgeschiedenen Staubes mit sich fort und trägt sie in den Zyklon.
Selbst die feinsten dieser Stücke besitzen noch eine erheblich grössere Korngrösse als die einzelnen Staubteile und werden demgemäss praktisch restlos in dem Zyklon ausgeschieden. Wo es auf eine so weitgehende Abscheidung nicht ankommt, kann man an Stelle eines Zyklons auch eine einfache Staubkammer verwenden.
Der richtige Zeitpunkt, zu dem die Rüttler jeweils eingeschaltet werden müssen, kann leicht durch Versuche ermittelt werden. Zweckmässig erfolgt das Ein- und Ausschalten der Rüttler durch eine entsprechend eingestellte Schaltuhr.
In den Fig. 8 und 9 ist ein Filter dargestellt, das zum Unterschied gegenüber dem oben beschriebenen statt eines Rüttlers ein Klopfwerk besitzt. Hier ist auf der Platte 24 eine senkrechte Führungsstange 50 angebracht. Auf ihr sitzt gleitbar ein Gewicht 51, das am unteren Ende eine Ausnehmung 52 aufweist. Dem Gewicht ist eine Welle 53 zugeordnet, die mit einem nichtgezeichneten Rotationsantrieb versehen ist und eine Scheibe 54 trägt. An ihrem Umfang ist ein Zapfen 55 befestigt. Dabei ist die Anordnung so getroffen, dass der Zapfen bei seinem Umlauf das Gewicht in die strichpunktierte Lage hebt und in dieser Stellung wieder freigibt. Es fällt dann auf die Platte zurück. Auf diese Weise wird die Platte zu schnellabklingenden Schwingungen erregt, die sich über die Stangen 21 auf das Paket übertragen.
Hiedurch wird der Staub sinngemäss wie oben beschrieben, von den Drähten abgelöst.
Bei Verwendung eines Klopfwerkes ist es nicht unbedingt erforderlich, dass das Paket an einer federnd abgestützten Platte aufgehängt ist. Es kann vielmehr auch feststehend in dem Kanal angeordnet sein und beispielsweise fest auf den Querwänden 14 aufliegen. In diesem Falle wird die Platte, auf welche das Gewicht fällt, über entsprechende Stangen starr mit dem Paket verbunden. Dabei wird durch die Erschütterung, welche das Paket und mit ihm die Drähte jedesmal beim Herabfallen des Gewichtes erfahren, der Staub fast augenblicklich von den Drähten abgelöst.
Da der Staubgehalt des Gases beim Eintritt in den Kanal am grössten ist, besetzen sich die Drähte derjenigen Ebenen, durch welche das Gas zuerst hindurchzieht, am stärksten mit Staub.
An den Drähten der rückwärtigen Ebenen könnte sich also noch Staub festsetzen, wenn die Drähte der vorderen bereits gereinigt werden müssen.
Es empfiehlt sich deshalb, in den vorderen Ebenen Drähte anzuordnen, die einen grösseren, beispielsweise einen doppelt so grossen Querschnitt besitzen, wie die in Abhängigkeit von der Korngrösse des Staubes gewählten Drähte der rückwärtigen Ebenen. Da nämlich diese Drähte, wie ohne weiteres einleuchtet, mehr Staub aufnehmen können als dünne, ist auf diese Weise dafür gesorgt, dass die Drähte sämtlicher Ebenen etwa gleichmässig ausgenutzt werden, d. h. etwa die gleiche Zeit benötigen, um sich so stark mit Staub zu beladen, dass sie gereinigt werden müssen.
Weiterhin schlagen sich auf den Drähten der vorderen Ebenen vor allem die gröberen Staubteile nieder, während sich die feineren mehr auf den Drähten der rückwärtigen Ebenen festsetzen. Die Anordnung von dickeren Drähten in den vorderen Ebenen und dünneren in den rückwärtigen ist daher auch vor allem dort angezeigt, wo man es mit einem Gas zu tun hat, welches Staubteile von sehr unterschiedlicher Korngrösse mit sich führt.
Die Erfindung eignet sich besonders für die Entstaubung von Abgasen, die aus einer solchen Erhitzungseinrichtung für Zementrohmehl kommen, in welcher das Zementrohmehl im Schwebezustand mit den heissen Abgasen eines Zementdrehofens in Berührung gebracht wird. Die Abgase einer solchen Erhitzungseinrichtung werden zunächst durch Zentrifugalstaubabscheider geleitet, so dass der grösste Teil des Staubes dort ausfällt. Die aus den Zentrifugalstaubabscheidern austretenden Abgase haben eine verhältnismässig hohe Temperatur und können deshalb besonders vorteilhaft in einer Einrichtung gemäss der Erfindung von dem restlichen Staub befreit werden.
Bei der Beschickung des Rüttlers gemäss Fig. 6 mit Wechselstrom wird die eiserne Brücke in aufund abgehende Schwingungen versetzt.
Diese
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werden über die Federn 31 auf das Gehäuse 28 und von ihm auf die Platte 24 übertragen.
PATENTANSPRÜCHE : l. Prallflächen-Abscheider zum Entstauben von Gasen, insbesondere von heissen Gasen, dessen Prallkörper Drähte sind, die mit Einrichtungen, z. B. Rüttlern oder Klopfwerken zum Ablösen von anhaftendem Staub versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einem waagrecht oder nahezu waagrecht verlaufenden Kanal in mehreren parallel zueinander und etwa senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufenden Ebenen über den ganzen Querschnitt des Kanals und parallel zueinander verlaufende Drähte vorgesehen sind, der Abstand zwischen den Drähten einer Ebene etwa gleich dem einfachen bis dreifachen Durchmesser der Drähte ist, der Abstand zweier Ebenen voneinander ein Vielfaches des Durchmessers der Drähte beträgt,
der Kanal nach unten im Bereich der Drähte zu einer Staubsammelkammer erweitert ist und dass die Staubsammelkammer mit Einbauten versehen ist, die dem Durchtritt von
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