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Verfahren und Einrichtung zum Reinigen staubbeladener strömender Gase
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abgeschieden und von dort abgeführt. Das Reingas verlässt den Zyklon über das zentrisch angeordnete Reingasrohr-5--.
Erfindungsgemäss weist der Abscheidezyklon eine regelbare Querschnittsverengung --6-- im
Eintrittsquerschnitt auf. Gegenüber dieser Verengung ist ein Einspritzorgan --7-- angeordnet, welches die Waschflüssigkeit, insbesondere Wasser, in Form eines Flachstrahles einspritzt. Der Flachstrahl kann durch eine Anzahl von Einzeldüsen ersetzt werden, die den ganzen Eintrittsquerschnitt mit einem schleierförmigen Strahl durchsetzen. Dieser Flachstrahl wird in der gegenüberliegenden Wandung, insbesondere an der Querschnittsverengung, welche durch eine Klappe gebildet ist, reflektiert. Es bildet sich so ein Reflexionsschleier aus, der so wie der erste Schleier vom Rohgas durchdrungen wird. Die
Klappe selbst ist von aussen verstellbar. Die Verstellung selbst erfolgt entsprechend der durchtretenden
Rohgasmenge.
In Fig. 2 ist in einem Grundriss der Querschnitt eines erfindungsgemässen Abscheidezyklons dargestellt. Im Einlauf teil --3-- des Zyklons ist eine keilförmige Klappe --8-- angeordnet, deren . Drehpunkt--9-in der Nähe der Schnittstelle des Einlauf teiles --3-- mit dem zylindrischen
Zyklon in einer Ausnehmung der Wandung des Einlauf teiles --3-- gelagert ist.
Gegenüber der Klappe --8-- ist ein Einspritzorgan --10-- angeordnet, das einen ebenen Schleier oder Flachstrahl einer
Waschflüssigkeit auf die Rundung --11-- der keilförmigen Klappe --8-- sprüht. Der Strahl --12-- wird an der Auftreffstelle reflektiert. der reflektierte Strahl kann an der Zyklonwandung bzw. an der Klappe noch weitere Reflexionen erfahren. Das mit Staubpartikeln und löslichen Gasen verunreinigte Rohgas, das bei--13-in den Einlauf teil --3-- des Zyklons eintritt, erfährt an der
Verengungsstelle eine Geschwindigkeitserhöhung und wird dabei mit der Waschflüssigkeit besprüht.
Die
Flüssigkeitströpfchen des Flachstrahles--12--, welche durch die Reflexion verkleinert werden, umhüllen die Staubpartikel und erhöhen durch diesen Vorgang deren Gewicht. Die
Waschflüssigkeitströpfchen sind umso wirksamer je kleiner ihr Umfang ist.
Durch die Kombination von Klappe und Flüssigkeitsschleier wird gewährleistet, dass nahezu alle
Staubpartikel des Rohgases in Flüssigkeitströpfchen absorbiert werden, so dass dieselben im anschliessendenZyklon infolge ihrer grossen Gewichtsunterschiede leicht abgetrennt werden können.
Besondere Vorteile der erfindungsgemässen Konstruktion liegen darin, dass mit der verstellbaren Klappe - der Entstaubungsgrad des Nasswäschers auch bei Teillasten infolge der günstig bleibenden
Strömungsverhältnisse optimal gehalten werden kann. Das nun gereinigte Rohgas verlässt den
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einzelner Düsen oder aus einer Flachdüse bestehen die vorteilhafterweise im Einlaufteil--3-versenkt gegenüber der Klappe --8-- angeordnet sind.
In Fig. 3 ist in einer weiteren Ausführungsvariante der Querschnitt eines Abscheidezyklons gemäss Fig. 1 dargestellt. Im Einlauf teil --3-- des Zyklons ist eine Klappe --16-- angeordnet, die ein Gelenk --17-- aufweist. Am Gelenk --17-- ist ein Klappenteil --18-- angelenkt, der in einer Führung --19-- verschiebbar gelagert ist. Der Klappenteil --16-- weist vorteilhafterweise eine Rundung auf, an welcher der Flachstrahl der Waschflüssigkeit reflektiert wird. Bei einer Verstellung der Klappe tritt dieselbe aus ihrer Versenkung im Eintrittsrohr--3--und bildet einen düsenförmigen und einen diffusorförmigen Eintrittsteil des Zyklons.
Gegenüber dem Klappenteil --16-- ist eine Einspritzeinrichtung --10-- angeordnet.
Gemäss der Erfindung kann die Klappe, wie Fig. 4 zeigt, auch auf der gegenüberliegenden Wandung des Einlauf teiles --3-- des Abscheidezyklons angeordnet sein. In diesem Falle wird zweckdienlicherweise auch die Einspritzvorrichtung--10--an der der Klappe-8-gegenüberliegenden Wand angeordnet. Das Einspritzorgan--10--kann jedoch auch in der Klappe - -8-- selbst angeordnet werden. Es spritzt dann gegen die Wandung des Einlaufteiles-3-, und der reflektierte Strahl trifft auf die Klappe--8--. Es wird dadurch derselbe technische Effekt des Hindurchtretens des Rohgases durch mindestens zwei Flüssigkeitsschleier erreicht.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung wird, wie ebenfalls in Fig. 4 gezeigt, vor der Einspritzeinrichtung --10-- eine weitere Einspritzeinrichtung --20-- angeordnet. Der
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Einrichtung--20--wirdKlappe --8-- reflektiert wird.
Fig. 5 zeigt im Aufriss einen Abscheidezyklon, bei dem das Eintrittsrohr--3--zwei Teile--22 und 23-aufweist. Im Teil-22-des Einlaufteiles-3-ist eine Klappenkonstruktion ähnlich
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den Fig. 2 bis 4 eingebaut. Der anschliessende Teil-23-ist diffusorförmig ausgebildet und dient zur
Verlangsamung des angefeuchteten Rohgasstromes. Durch die Anordnung eines Diffusors zwischen der
Befeuchtungseinrichtung und dem eigentlichen Abscheidezyklon wird der Druckverlust der gesamten
Einrichtung bedeutend erniedrigt.
Fig. 6 zeigt in einem Grundriss einen Schnitt des Abscheidezyklons gemäss Linie 2-2 in Fig. 5. Die
Schnittführung ist durch den Einlauf teil --3-- gelegt. Die Klappe --8-- wird mittels eines Verstellmotors --24--, der auf der Innenseite der Klappe vorzugsweise mit einem Ritzel in dieselbe eingreift, gemäss der durchlaufenden Rohgasmenge betätigt. Die Einspritzeinrichtung --7 -- sowie die hakenförmige Klappe--8--sind nur schematisch dargestellt.
Einen weiteren Vorteil kann man aus der Anordnung eines Diffusors im Eintrittsteil-3- eines Abscheidezyklons nach einer Querschnittsverengung, wo eine Einspritzeinrichtung angeordnet ist, ableiten. Wenn man die Relativgeschwindigkeit der Staubpartikel und der Flüssigkeitströpfchen in Richtung des Zykloneintrittes unter Berücksichtigung der verschiedenen spezifischen Gewichte betrachtet, erkennt man, dass die Flüssigkeitströpfchen an der engsten Stelle der venturiähnlichen Düse eine geringe Relativgeschwindigkeit in Richtung des Rohgasstromes aufweisen. Das heisst, der Rohgasstrom durchdringt den Flüssigkeitsschleier. Im Diffusor erleidet das Rohgas eine Geschwindigkeitserniedrigung, während die Flüssigkeitstropfen eine grössere Relativgeschwindigkeit aufweisen.
Durch diesen Effekt erzielt man, dass die Flüssigkeitströpfchen den kleinsten Staubkörnern, die sich wie die Gase im Diffusor verhalten, nacheilen und dieselben durchdringen. Dadurch wird ein weiterer Reinigungseffekt erzielt. Diese Tatsache bestätigt den hohen Reinheitsgrad des aus dem Zyklon durch das Reingasrohr-5-entweichenden Gases.
Im Rahmen dieser Erfindung wird unter einem Flachstrahl ein Flüssigkeitsstrahl verstanden, der dünnwandige, einfach zusammenhängende Querschnitte aufweist. Dabei kann die Mittellinie eines jeden solchen Querschnittes eine beliebige, nicht geschlossene, ebene Kurve sein (Gerade, Kreisbogenstück, Kombination aus beiden u. dgl.). Die Erfindung kann nicht nur zum Reinigen staubbeladener Gase, sondern auch ganz allgemein zum Einwirkenlassen strömender Medien aufeinander (z. B. gegenseitige chemische Beeinflussung, Mischung) Verwendung finden. Die Flüssigkeitsschleier oder Flachstrahlen könnten auch gegeneinander gerichtet sein, um eine grössere Inberührungbringung zu erwirken bzw. kleinere Zerstäubungströpfchen zu erzeugen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Reinigen staubbeladener strömender Gase durch Inberührungbringen mit der Waschflüssigkeit, wobei die Durchströmungsquerschnitte für die strömenden Gase im Wirkungsbereich der zur Ausgabe gelangenden Waschflüssigkeit durch Blenden oder Klappen geregelt werden,
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werden und die Waschflüssigkeit in Form eines Flachstrahles oder eines ebenen Schleiers an der Kanalwandung zur Ausgabe gelangt, der ein- oder mehrfach umgelenkt bzw. reflektieren gelassen wird, wobei der Rohgasstrom ein- oder mehrfach von der Waschflüssigkeit zur Gänze durchströmt wird.
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Method and device for cleaning dust-laden flowing gases
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separated and discharged from there. The clean gas leaves the cyclone via the centrally arranged clean gas pipe-5--.
According to the invention, the cyclone separator has an adjustable cross-sectional constriction --6-- im
Inlet cross-section. Across from this constriction is an injection element --7-- which injects the washing liquid, in particular water, in the form of a flat jet. The flat jet can be replaced by a number of individual nozzles which penetrate the entire inlet cross-section with a veil-shaped jet. This flat jet is reflected in the opposite wall, in particular at the cross-sectional constriction, which is formed by a flap. A reflection veil is formed, which, like the first veil, is penetrated by the raw gas. The
The flap itself is adjustable from the outside. The adjustment itself takes place according to the passing through
Amount of raw gas.
In Fig. 2, the cross section of a separation cyclone according to the invention is shown in a plan view. In the inlet part --3-- of the cyclone there is a wedge-shaped flap --8--. Pivot point - 9- near the intersection of the inlet part --3-- with the cylindrical one
Cyclone is stored in a recess in the wall of the inlet part --3--.
Opposite the flap --8-- there is an injector --10-- which creates a flat veil or flat jet
Washer fluid sprays onto the curve --11-- of the wedge-shaped flap --8--. The beam --12-- is reflected at the point of impact. the reflected beam can experience further reflections on the cyclone wall or on the flap. The raw gas contaminated with dust particles and soluble gases, which enters the inlet part --3-- of the cyclone at - 13-, is found at the
Constriction point increases the speed and is sprayed with the washing liquid.
The
Liquid droplets of the flat jet - 12 -, which are reduced by the reflection, envelop the dust particles and increase their weight through this process. The
Washing liquid droplets are more effective the smaller their size is.
The combination of flap and liquid curtain ensures that almost all
Dust particles of the raw gas are absorbed in liquid droplets, so that they can be easily separated in the subsequent cyclone due to their large weight differences.
Particular advantages of the construction according to the invention are that with the adjustable flap - the degree of dedusting of the wet scrubber even with partial loads as a result of the remaining favorable
Flow conditions can be kept optimal. The now cleaned raw gas leaves the
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individual nozzles or a flat nozzle which are advantageously arranged in the inlet part - 3-recessed opposite the flap --8--.
In FIG. 3, the cross section of a separating cyclone according to FIG. 1 is shown in a further embodiment variant. In the inlet part --3-- of the cyclone there is a flap --16-- with a hinge --17--. A flap part --18-- is hinged to the joint --17-- and is slidably mounted in a guide --19--. The flap part --16-- advantageously has a rounding on which the flat jet of the washing liquid is reflected. When the flap is adjusted, it emerges from its recess in the inlet pipe - 3 - and forms a nozzle-shaped and a diffuser-shaped inlet part of the cyclone.
An injection device --10-- is arranged opposite the flap part --16--.
According to the invention, the flap, as shown in FIG. 4, can also be arranged on the opposite wall of the inlet part --3-- of the separating cyclone. In this case, the injection device - 10 - is expediently also arranged on the wall opposite the flap 8. The injector - 10 - can, however, also be arranged in the flap - -8-- itself. It then splashes against the wall of the inlet part-3-, and the reflected beam hits the flap - 8-. This achieves the same technical effect of the raw gas passing through at least two liquid curtains.
According to a further feature of the invention, as also shown in FIG. 4, a further injection device --20-- is arranged in front of the injection device --10--. Of the
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Facility - 20 - is flap --8-- is reflected.
Fig. 5 shows in elevation a cyclone separator in which the inlet pipe - 3 - has two parts - 22 and 23 -. In part-22-of the inlet part-3-a flap construction is similar
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FIGS. 2 to 4 installed. The adjoining part 23 is designed in the shape of a diffuser and is used for
Slowing down of the humidified raw gas flow. By placing a diffuser between the
Humidification device and the actual cyclone separator is the pressure loss of the whole
Facility significantly degraded.
Fig. 6 shows a plan view of a section of the separation cyclone according to line 2-2 in Fig. 5. The
The incision is laid through the inlet part --3--. The flap --8-- is actuated by means of an adjusting motor --24--, which preferably engages with a pinion on the inside of the flap, according to the amount of raw gas flowing through. The injection device --7 - and the hook-shaped flap - 8 - are only shown schematically.
Another advantage can be derived from the arrangement of a diffuser in the inlet part-3- of a separation cyclone after a cross-sectional constriction, where an injection device is arranged. If you consider the relative speed of the dust particles and the liquid droplets in the direction of the cyclone inlet, taking into account the various specific weights, you can see that the liquid droplets at the narrowest point of the venturi-like nozzle have a low relative speed in the direction of the raw gas flow. This means that the raw gas flow penetrates the liquid curtain. In the diffuser, the raw gas suffers a reduction in speed, while the liquid droplets have a greater relative speed.
This effect ensures that the liquid droplets follow the smallest grains of dust, which behave like the gases in the diffuser, and penetrate them. This achieves a further cleaning effect. This fact confirms the high degree of purity of the gas escaping from the cyclone through the clean gas pipe 5.
In the context of this invention, a flat jet is understood to mean a liquid jet which has thin-walled, simply connected cross-sections. The center line of each such cross section can be any non-closed, flat curve (straight line, circular arc, combination of the two and the like). The invention can be used not only for cleaning dust-laden gases, but also quite generally for allowing flowing media to act on one another (e.g. mutual chemical influence, mixing). The liquid veils or flat jets could also be directed towards one another in order to bring about greater contact or to produce smaller atomization droplets.
PATENT CLAIMS:
1. A method for cleaning dust-laden flowing gases by bringing them into contact with the scrubbing liquid, the flow cross-sections for the flowing gases in the area of action of the scrubbing liquid being dispensed being regulated by screens or flaps,
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and the scrubbing liquid reaches the output in the form of a flat jet or a flat veil on the duct wall, which is deflected or reflected one or more times, with the scrubbing liquid flowing through the entire stream of raw gas once or several times.
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