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Drehströmungswirbelabscheider
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wärts entgegen dem Rohgasstrom geneigter Achse vorgesehen. Ausser der Düse 5 sind noch weitere Düsen 6 und 7 vorgesehen, von denen die letztere so weit unten in der Wirbelkammer 1 angebracht ist, dass die Strahlrichtung der sie durchsetzenden Hilfsgaseinströmung in den Höhenbereich der Spitze des Strömungskörpers 4 gelangt. Die genannten Düsen sind längs einer oder mehrerer koaxialer Schraubenlinien 15,16 (Wendel) in der Wand der Wirbelkammer 1 angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ragen die Mündungen 17 der Einlassdüsen nicht in den Innenraum hinein, sondern schliessen glatt mit der Wandung ab, so dass die Ausbildung der Ströme, die im folgenden als Drehströmung bezeichnet wird, nicht gestört wird.
Am Austritt des Wirbelabscheiders ist oberhalb der Düse 5 eine Verengung in Form einer Blende, eines wulstartigen, im Sinne eines Strömungsprofilverlaufs ausgebildeten Ringes 8 od. dgl. vorgesehen.
Auf diese Weise gelingt es, den Fehlstrahl der Düse 5 nach unten abzuweisen und durch Aufstockung des Druckes zwischen Düse 5 und Einströmrohr 2 eine Stabilisierung der Strömung in der Wirbelkammer zu erzielen. In oder hinter der Blende 8 kann zusätzlich ein Strömungskörper 9 vorgesehen sein, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein stromlinienförmiges, z. B. tropfenförmiges Profil aufweist. Dieser Strömungskörper kann anströmseitig eine konvexe, konkave oder ebene Ausnehmung 10 aufweisen, um den Austritt einer zentrisch verlaufenden staubführenden Strömung (Wendel) aus dem Abscheider zu verhindern.
Dem durch das Rohgaseinströmrohr 2 zugeführten Rohgasstrom wird durch den über die Zweitluftdüsen 5, 6 und 7 in die Wirbelkammer eingeführten Zweitlufchauptstrahl 15 eine umlaufende Bewegung aufgezwungen. Es wird dadurch in der. Wirbelkammer eine aussen umlaufende Potentialströmung angeregt, die sich über der als rauher Grund ausgebildeten trichterförmigen Erweiterung 3 des Rohgaseinströmrohres 2 in eine zu der Potentialströmung koaxiale, gleichsinnig und innerhalb dieser Strömung umlaufende Rotationsströmung umsetzt :
. In der aus Potential- und Rotationsströmung bestehenden Strömung, im folgenden "Drehströmung" genannt, werden die spezifisch schwereren Teilchen des Rohgases durch die Wirkung von
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weit übertreffen, abgeschieden und über den Ringspalt 11 in den Raum 12 befördert, aus dem sie über die Leitung 13 aus dem Wirbelabscheider entfernt werden. Das von den spezifisch schwereren Teilchen gereinigte Gas kann dann als Reingas 14 den Wirbelabscheider verlassen.
Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Wirbelabscheider 1 und die tangentiale Anordnung mehrerer zusätzlicher Hilfsgaseinführungen 5,6 und 7.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich Düsengruppen 18,19 und 20 jeweils in einer gemeinsamen Ebene, die senkrecht oder nahezu senkrecht zur Wirbelkammerachse verläuft. Ein Teil der Hilfsgaseinführungen kann aber auch zusätzlich längs einer Schraubenlinie (nicht gezeigt) angeordnet sein.
Die Düsen 5,6 und 7 bzw. die Düsengruppen 18,19 und 20 können dabei runde oder rechteckige Querschnittsformen aufweisen. Ferner können mehrere Düsen paketartig zusammengefasst und schliesslich Mittel innerhalb der Düse vorgesehen werden, um eine Turbulenz im Zweitluftstrahl zu erzeugen. Dies kann z. B. schon durch geeignetes Aufrauhen der Düsen-Innenwand erreicht werden.
Hinsichtlich ihrer schrägtangential gerichteten Winkelstellung kann zumindest ein Teil der Einführungen in mehreren Ebenen verstellbar sein. Ausserdem kann auch zumindest ein Teil der Einlässe hinsichtlich der Öffnungsweite bzw. des Öffnungswinkels für den austretenden Hilfsgasstrahl verstellbar gemacht werden. Auch der Düsenvordruck kann verändert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Drehströmungswirbelabscheider zum Abtrennen von Staub- oder Flüssigkeitsteilchen aus Gasen, im wesentlichen bestehend aus einer zylinderrohrförmigen Wirbelkammer, an deren unterem Ende das Rohgas durch ein mindestens annähernd koaxiales Einströmrohr kleineren Durchmessers zentral einströmt und an deren oberem Ende durch mindestens eine an dem Kammermantel angeordnete Hilfsgaseinführung ein der Drallerzeugung dienender Hilfsgasstrom eingeblasen wird, der gemeinsam mit dem gereinigten Trägergas durch einen Austritt oben aus der Kammer abströmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohgaseinströmrohr (2) an seinem oberen Ende mit einer trichterförmigen, vorzugsweise strömungsprofilierten Erweiterung (3) versehen und an oder hinter der Öffnung des Rohgaseinströmrohres ein Strömungskörper (4)
konzentrisch angebracht ist.
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Rotary flow vortex separator
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provided downward against the raw gas stream inclined axis. In addition to the nozzle 5, further nozzles 6 and 7 are provided, the latter of which is attached so far down in the vortex chamber 1 that the jet direction of the auxiliary gas inflow passing through it reaches the height area of the tip of the flow body 4. The mentioned nozzles are arranged along one or more coaxial helical lines 15, 16 (helix) in the wall of the swirl chamber 1. In the illustrated embodiment, the mouths 17 of the inlet nozzles do not protrude into the interior, but close smoothly with the wall so that the formation of the flows, which is referred to below as rotary flow, is not disturbed.
At the outlet of the vortex separator, a constriction in the form of a diaphragm, a bead-like ring 8 or the like designed in the sense of a flow profile is provided above the nozzle 5.
In this way it is possible to reject the false jet of the nozzle 5 downwards and to stabilize the flow in the vortex chamber by increasing the pressure between nozzle 5 and inlet pipe 2. In or behind the diaphragm 8, a flow body 9 can also be provided, which in the illustrated embodiment is a streamlined, z. B. has teardrop-shaped profile. This flow body can have a convex, concave or flat recess 10 on the inflow side in order to prevent a centrally running dust-carrying flow (helix) from escaping from the separator.
The raw gas flow fed through the raw gas inflow pipe 2 is forced into a rotating movement by the secondary air main jet 15 introduced into the vortex chamber via the secondary air nozzles 5, 6 and 7. It will be in the. Vortex chamber stimulates an externally circulating potential flow, which is converted over the funnel-shaped extension 3 of the raw gas inflow pipe 2, which is designed as a rough base, into a rotational flow that is coaxial with the potential flow, in the same direction and circulating within this flow:
. In the flow consisting of potential and rotational flow, hereinafter referred to as "rotary flow", the specifically heavier particles of the raw gas are caused by the action of
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far exceed, separated and conveyed via the annular gap 11 into the space 12, from which they are removed from the vortex separator via the line 13. The gas which has been cleaned of the specifically heavier particles can then leave the vortex separator as pure gas 14.
FIG. 2 shows a section through the vortex separator 1 and the tangential arrangement of several additional auxiliary gas inlets 5, 6 and 7.
In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, nozzle groups 18, 19 and 20 are each located in a common plane which runs perpendicular or almost perpendicular to the swirl chamber axis. Some of the auxiliary gas inlets can, however, also be arranged along a helical line (not shown).
The nozzles 5, 6 and 7 or the nozzle groups 18, 19 and 20 can have round or rectangular cross-sectional shapes. Furthermore, several nozzles can be combined in a packet-like manner and, finally, means can be provided inside the nozzle in order to generate turbulence in the second air jet. This can e.g. B. can already be achieved by suitable roughening of the nozzle inner wall.
With regard to their obliquely tangential angular position, at least some of the entries can be adjustable in several planes. In addition, at least some of the inlets can be made adjustable with regard to the opening width or the opening angle for the emerging auxiliary gas jet. The nozzle pre-pressure can also be changed.
PATENT CLAIMS:
1. Rotary flow vortex separator for separating dust or liquid particles from gases, essentially consisting of a cylindrical tubular vortex chamber, at the lower end of which the raw gas flows in through an at least approximately coaxial inlet pipe of smaller diameter and at its upper end through at least one auxiliary gas inlet arranged on the chamber jacket an auxiliary gas stream serving to generate swirl is blown in, which flows out together with the cleaned carrier gas through an outlet at the top of the chamber, characterized in that the raw gas inflow pipe (2) is provided at its upper end with a funnel-shaped, preferably flow-profiled extension (3) and at or a flow body (4) behind the opening of the raw gas inlet pipe
is attached concentrically.