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Vorrichtung zum Nassentstauben von Gas-oder Luftströmen
Zum Entstauben von Gas oder Luftströmen ist eine Vorrichtung bekannt (brit. Patentschrift Nr. 358, 103), bei der innerhalb eines Behälters zwei oder mehrere vertikale Prallbleche vorgesehen sind, an denen durch Berieselung ein Wasserfilm erzeugt wird. Das zu reinigende Gas oder die zu rei- nigende Luft soll nacheinander mit abnehmendem Winkel, z. B. bei drei Prallblechen mit einem Win- kel von 1200, 1050 und 900 gegen diese Prallbleche strömen, um einen optimalen Reinigungseffekt zu erzielen. Der Reinigungseffekt solcher wasserberieselter Prallbleche allein ist jedoch, abgesehen von dem notwendigen grossen technischen Aufwand verhältnismässig gering.
Bei einer andern bekannten Vorrichtung zum Nassentstauben von Gas- oder Luftströmen (USA-Patentschrift Nr. 1, 103, 995) werden ebenfalls innerhalb eines geschlossenen Behälters angenähert vertikal verlaufende Prallbleche angeordnet, die mittels in der Nähe ihrer oberen Begrenzung vorgesehener Überlaufrinnen mit einem Wasserfilm berieselt werden. Das zu reinigende Gas oder die zu reinigende Luft wird mittels am oberen Ende der Prallbleche vorgesehener Düsen etwa senkrecht gegen den Wasserfilm geblasen, strömt an diesem entlang nach abwärts und durchsetzt anschliessend einen Spalt, der von oben her von der Unterkante des Prallbleches und von unten her von einem Wasserspiegel begrenzt wird.
Bei der bekannten Vorrichtung werden zwei derartige Prallbleche in Strömungsrichtung des Gases hintereinanderliegend benutzt, wobei diese zur Veränderung des Durchströmspaltes in vertikaler Richtung verstellbar vorgesehen sind. Auch bei einer derartigen mit Prallblechen und verstellbaren Spalten versehenen Vorrichtung ist der Reinigungseffekt nur gering und der notwendige technische Aufwand erheblich.
Bei einer andern bekannten Vorrichtung zum Nassentstauben von Gas- oder Luftströmen (franz. Patentschrift Nr. 1. 327.518) ist innerhalb eines im unteren Teil mit Schmutzwasser angefüllten Behälters zwischen Unter- und Überdruckseite eine bis unterhalb des Wasserspiegelsreichende Trennwand vorgesehen in der von unten durch den Wasserspiegel begrenzt ein horizontal verlaufender Gaseintrittsspalt vorgesehen ist, an den sich zur Unterdruckseite hin ein schräg nach aufwärts verlaufender Düsenkanal anschliesst. Der Austrittsöffnung des Düsenkanals gegenüberliegend und oberhalb des Düsenkanals sind Prallbleche vorgesehen. An der engsten und am tiefsten liegenden Stelle der oberen Begrenzung des Düsenkanals befindet sich ein Wassereintrittsspalt. Beim Betrieb der Anlage wird an der Überdruckseite der Wasserspiegel abgesenkt und an der Unterdruckseite angehoben.
An der Unterdruckseite gelangt das Wasser bis über den Wassereintrittsspalt in dem Düsenkanal und tritt durch diesen in den Düsenkanal ein und wird hiebei von dem zu reinigenden Gas oder der zu reinigenden Luft mitgenommen. Auch diese Anlage weist nur einen geringen Reinigungseffekt auf und hat weiterhin den grossen Nachteil, dass der Reinigungseffekt in hohem Masse von der Höhe des Wasserspiegels in dem Behälter und von der Grösse des Druckgefälles zwischen Über- und Unter-
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druckseite abhängig ist.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Vorrichtung zum Nassentstauben von Gas- oder Luft- strömen, bestehend aus einem mit einer Gaseintritts- und Gasaustrittsöffnung versehenen Gehäuse, des- sen Unterteil von einem mit Schmutzwasser angefüllten Auffangbehälter gebildet wird, in dem ein oder mehrere, im wesentlichen vertikale, bis unterhalb des Wasserspiegels reichende Trennwände zwischen Gaseintritts- und austrittsseite vorgesehen, sind, die einen oder mehrere, im wesentlichen horizon- tal verlaufende Eintrittsspalte aufweisen, an deren Oberkante nach oben ein Wandteil anschliesst, der eine Überlaufrinne aufweist, mit deren Hilfe in dem Spalt ein Flüssigkeitsschleier erzeugt wird.
Erfindungsgemäss sollen die in den Trennwänden vorgesehenen, im wesentlichen horizontalen Ein- trittsspalte von Kanten begrenzt werden, an die sich zunächst in Strömungsrichtung nach hinten schräg abwärts verlaufende Wandteile anschliessen, wobei die den untersten Eintrittsspalt von unten her begren- zende Kante oberhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt, die hinteren Enden der an die unteren Kanten sich anschliessenden Wandteile mit einem nach vorne abgewinkelten, als Prallfläche für das Wasser dienen- den Wandteil versehen sind und ferner eine Verteilervorrichtung vorgesehen ist, der über eine Schmutzwasserpumpe das in dem Auffangbehälter befindliche Wasser zur Verteilung an die Überlaufrinnen zugeführt wird.
Durch die Erfindung werden die folgenden Vorteile erzielt. Die Anlage arbeitet mit einem ausserordentlich kleinen Druckgefälle zwischen Eintritts- und Austrittsöffnung, wobei ein sehr grosser Reinigungseffekt erzielt wird. Sie arbeitet unabhängig vom Niveau des Wasserspiegels im Schmutzwasserbehälter und bedarf nur einer sehr geringen Wartung. Die Anlage hat einen geringen Raumbedarf bei relativ grosser Leistung, insbesondere deshalb, weil die für den Reinigungseffekt verantwortlichen Wirbelkammern auch übereinander angeordnet werden können. Sie eignet sich besonders für die Entstaubung von heissen Gasen wie z. B. Kupolofengas. Die Anlage weist einen geringen Wasserverbrauch auf.
Zur Wartung genügt lediglich eine gelegentliche Entschlammung. Sie ist relativ einfach und billig herstellbar und verursacht nur geringe Betriebskosten.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sollen die die Trennwände bildenden vertikalen Wandteile und die schräg aufwärts und schräg abwärts verlaufenden Begrenzungswände der Luftleitkanäle und ebenso die als Prallfläche dienenden Wandteile eben ausgebildet sein.
Eine besondere Vereinfachung der Anlage ergibt sich dadurch, dass die zur Begrenzung der Luftleitkanäle vorgesehenen Wandteile zusammen mit den vertikalen Wandteilen Überlaufrinnen bilden.
Zur Gleichverteilung des Wassers an die verschiedenen Überlaufrinnen, die sowohl übereinander als auch nebeneinander vorgesehen sein können, wird oberhalb des Gehäuses ein Verteilerkasten vorgesehen, wobei das von der Pumpe in den Kasten beförderte Schmutzwasser über ein Wehr in hinter dem Wehr nebeneinander angeordnete, mit den einzelnen Wasserzuleitungen verbundene Abflusskammern strömt. Zur Regelung der den Überlaufrinnen zugeführten Wassermengen kann in der mit dem Wasserzuleitungsrohr verbundenen Kammer ein Überlaufrohr vorgesehen sein, dessen Einlaufhöhe durch eine Gewindemuffe verstellbar ist.
Für die Anwendung der Anlage zur Entstaubung von heissen Gasen oder heisser Luft werden wenigstens zwei mit Wirbelkammern versehene Trennwände hintereinander angeordnet, wobei die als Kühlstufe wirkende erste Stufe entsprechend den höheren Gastemperaturen grösser als die zweite Stufe ausge- legt wird.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung vonAusführungsbeispielen. In den Figuren stellen dar : Fig. l ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung im Schnitt in schematischer Darstellung, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, ebenfalls im Schnitt, in schematischer Darstellung, Fig. 3 eine Ausführungsform wie in Fig. l mit zwei hintereinander geschalteten Vorrichtungen, Fig. 4 die in Fig. l dargestellte Entstaubungsvorrichtungzusammen mit dem unteren Wasserbehälter, der Umwälzpumpe und einem Wasserverteilerkasten in einer schematischen Seitenansicht, Fig .5 die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung in einer ebenfalls schematischen Ansicht von vorne und Fig. 6 den Verteilerkasten gemäss Fig.
4 und 5 für zwei übereinanderliegenie Überlaufrinnen in einer perspektivischen Ansicht bei teilweise entfernter Seitenwand.
In den Figuren sind nur die zur Erläuterung der Erfindung wesentlichen Teile schematisch dargestellt. Die Strömungsrichtung des Gases bzw. der Luft ist durch dicke Pfeile und die des zur Reinigung benutzten Wassers durch dünne Pfeile angedeutet.
Fig. l zeigt innerhalb eines nur strichpunktiert angedeuteten Behälters-l-zwei in einer vertika- enEbeneim Abstand untereinander gelegene Wandteile-2--. Diese Wandteile --2-- bilden an ihrem mteren Ende horizontal verlaufende Kanten-3-, die in der dargestellten Pfeilrichtung von dem zu
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reinigenden Gas oder der zu reinigenden Luft umströmt werden. In der gleichen Ebene wie die Wandteile --2 -- oder etwas zurückversetzt liegenden Kanten --4--, die von unten her die Eintrittsspalte begrenzen. Bei dem Beispiel in Fig. l sind lediglich zwei solche Eintrittsspalte übereinander dargestellt.
Ihre Anzahl kann jedoch auch vergrössert werden. An die unterste Kante --4- schliesst nach unten ein Wandteil --5-- an, der unterhalb des Flüssigkeitsspiegels und oberhalb des Bodens in dem Behälter - endet. Etwa 45 geneigt nach hinten aufwärts schliesst an die Kanten --4ein ebener Wand-
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unter einem Winkel von etwa 450 nach hinten ein mit dem Wandteil -2-- verbundener ebener Wand- teil --8- an. Dieser Wandteil --8-- erstreckt sich bis zu einer Vertikalebene, die etwa durch die
Spitze der einen Haken bildenden Wandteile --6 und 7-- geht. An diesen Wandteil --8- schliesst sich schräg nach hinten unten ein weiterer ebener Wandteil --9-- an, der etwa in der Höhe des Bleches - endet.
Die Spitze der von den Wandteilen --8, 9- gebildeten oberen Kanalbegrenzung ist durch eine weitere Wand --10-- mit dem darüberliegenden hinteren Ende des Wandteiles --6-- verbunden.
Die obere Begrenzung des obersten Abströmkanals ist durch einen kürzeren Wandteil-11-mit dem Gehäuse-l-verbunden. Bei dem untersten Haken --6, 7-- fehlt ein entsprechender Wandteil, da der an die Kante --4-- nach unten anschliessende Wandteil --5-- unterhalb des Flüssigkeitsspiegels endet und damit einen dichten Abschluss zwischen der Unter- und Überdruckseite der Vorrichtung bildet.
Der Fig. l entnimmt man weiterhin, dass die Wandteile --2 und 8-- eine Rinne miteinander bilden, die als Überlaufrinne zur Bildung des Wasserschleiers an der Kante -3- benutzt wird. Zur Wasserzuführung dient ein oberhalb dieser Rinne horizontal verlaufendes Rohr-12-, das mit einem oder mehrerennach unten gerichteten, zweckmässig unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in der Rinne endenden Zuleitungsstutzen --13-- versehen ist. Die verschiedenen ebenen Wandteile der in der Fig.1 dargestellten Vorrichtung können in geeigneter Länge aus Schwarzblech hergestellt sein, wobei sie seitlich, d. h. in der Figur nach vorne und hinten von ebensolchen ebenen Blechwänden begrenzt werden.
Die Wirkungsweise der in Fig. l dargestellten Vorrichtung ist etwa die folgende : Wird über die Zu- leitungsrohre-12-durch eine Pumpe den Rinnen --2, 8-- Wasser zugeführt, so bildet sich an den Kanten --3-- ein Wasserschleier. Wird ferner durch einen geeigneten Ventilator in der linken Kammer des Behälters ---1-- ein Unterdruck erzeugt, so strömt das zu reinigende Gas bzw. die Luft durch den von den Kanten --3, 4-- gebildeten Eintrittsspalt in die von den Wänden-6, 7 und 2-begrenzte Kammer, wobei der Flüssigkeitsschleier mitgerissen wird.. Dieser prallt gegen die Wand --6- und die Wand - unter Bildung eines Wirbels und gelangt dadurch von neuem mit der nachströmenden Luft unter feiner Verteilung wieder in Berührung.
Die gereinigte und mit Flüssigkeitströpfchen noch durchsetzte Luft wird sodann durch die Waande-8, 9- des an die Kammer anschliessenden Führungskanals nach unten gerichtet, so dass sich die Feuchtigkeit zum grössten Teil in dem möglichst gross gehaltenen linken Kammerteil an der Wasseroberfläche absetzt. An der Oberfläche des linken Kammerteiles befindet sich auch der Absaugstutzen für das gereinigte Gas bzw. die gereinigte Luft. Den Überlaufrinnen wird durch eine Schmutzwasserpumpe ohne Nachteile das mehr oder weniger starkt verschmutzte Wasser aus dem Behälter der Vorrichtung zugeführt, so dass der Wasserverbrauch sehr gering gehalten werden kann. Hiebei ist lediglich darauf zu achten, dass der in dem Behälter sich absetzende Schlamm von Zeit zu Zeit entfernt und das verbrauchte Wasser ergänzt wird.
In Fig. 2 ist im Schema eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Hier schliesst an das von den Wandteilen-6, 7- gebildete Hakenende ein etwa um 450 nach hinten und unten gerichteter Wandteil --14-- an, der zusammen mit dem oberen Wandteil-9-das Ende des Ableitungskanals bildet, durch den das gereinigte Gas oder die gereinigte Luft in dem Unterdruckteil schräg nach abwärts strömt. Das hintere Ende des oberen Wandteiles --14-- ist durch eine vertikale Wand-15mit dem hinteren Ende des darunterliegenden Wandteiles-9-verbunden. Ein entsprechender, etwas kürzerer Wandteil --16-- verbindet die untere Kante des obersten Wandteiles -9-- mit der Behälter-
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des Wasserspiegels endet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Überlaufrinne von den schrägen Füh- rungswänden --9-- und den anschliessenden vertikalen Wänden-15 bzw. 16-gebildet, wobei auch hier zur Wasserzuleitung Rohre-12-und Zuleitungsstutzen-13-vorgesehen sind. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist die gleiche, wie sie an Hand der Fig. l beschrieben wurde, wobei die Leit- flächen --14-- noch eine verbesserte Abwärtsströmung des gereinigten Gases bzw. der gereinigten Luft ergeben.
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Ein besonderer Vorzug der erfindungsgemässen Vorrichtung liegt darin, dass ein sehr guter Reinigungseffekt schon bei sehr geringen Druckunterschieden erzielt wird, der nur etwa 50 mm Wassersäule zu betragen braucht. Dieser Vorteil kann dazu ausgenutzt werden, Anlagen mit sehr hohem Reinigungseffekt zu bauen, wobei auch zwei oder mehrere der in Fig. l und 2 dargestellten Vorrichtungen hintereinander angeordnet werden können. In Fig. 3 ist eine aus zwei Stufen bestehende Vorrichtung mit einer Anordnung, wie sie in Fig. l beschrieben wurde, dargestellt. Die in Fig. 3 dargestellte Anlage unterscheidet sich somit von den im vorausgehenden beschriebenen dadurch, dass die zu reinigende Luft oder das zu reinigende Gas zwei derartige Vorrichtungen nacheinander durchströmt, wodurch natürlich eine doppelt so hohe Druckdifferenz erforderlich wird.
Eine solche mehrstufige Anordnung ist dann erforderlich, wenn heisse Gase, z. B. Kupolofengase oder diebei der Müllverbrennung entstehenden Verbrennungsgase, deren Temperatur etwa 600 bis 9000C beträgt, gereinigt werden sollen. Die verwendete erste Stufe wird wegen des wesentlich höheren Volumens der heissen Gase grösser, etwa 2 bis 2,5 mal so gross als die nachfolgende Hauptreinigungsstufe gewählt. Diese vorgeschaltete Stufe dient in erster Linie dem Herunterkühlen des Gases auf eine Temperatur, die unter dem Siedepunkt des Wassers, d. i. etwa IOOOC, liegt. Das Wasser und das Gas nehmen hiebei eine Temperatur von etwa 60 bis 700C an. In der nachfolgenden Hauptstufe erfolgt dann im wesentlichen der Entstaubungseffekt.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen die in Fig. 1 im Prinzip dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemä- ssen Entstaubungsvorrichtung mit einer besonders einfachen Anordnung für eine gleichmässige Wasserzufuhr zu den Überlaufrinnen. Mit --18-- ist das zum Auffangen des Schmutzwassers dienende untere Wasserbecken bezeichnet, in das die untere Trennwand --5- zwischen Unter- und Überdruckseite bis unter den Wasserspiegel einragt. Von links kommt die staubhaltige Luft oder das staubhaltige Gas in die Vorrichtung und auf der rechten Seite tritt die gereinigte Luft bzw. das gereinigte Gas aus dieser
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--19- vorgesehen,stens-19-ist durch eine Trennwand -21-- etwa in der Höhe des Wehres abgeteilt. Mit dem Boden je eines dieser beiden Fächer des Kastens ist ein Ablaufrohr-22 bzw. 24-- verbunden.
Das Ablaufrohr --22- rührt zu der oberen Überlaufrinne --23-- und das Ablaufrohr --24-- führt zu der unteren Überlaufrinne--25--. Beide Ablaufrohr-22 und 24-enden unterhalb des Wasserspiegels der Überlaufrinnen. Mit --26- ist schematisch ein Pumpenmotor dargestellt, der zum Antrieb einer unterhalb des Wasserspiegels liegenden Kanalradpumpe --27-- dient. Die von der Pumpe --27-- abgehende Zulei- tung --28-- mündet in dem Verteilerkasten in dem Fach vor dem Wehr --20--. Neben dieser Zuleitung-28-ist in dem Verteilerkasten noch ein Überlaufrohr -29-- vorgesehen, dessen oberes Ende ein Gewinde trägt, auf das eine Gewindemuffe -30- aufgeschraubt. ist.
Die Wirkungsweise der in Fig. 4 bis 6 dargestellten Vorrichtung ist relativ einfach. Durch Anschal-
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beiden Rinnen zugeführte Wassermenge kann dadurch einreguliert werden, dass durch die Muffe --30-die Menge des zurücklaufenden Wassers eingestellt und damit die Niveauhöhe vor dem Wehr verändert wird.
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