AT383052B - Einrichtung zum abscheiden von feststoffen aus gasen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Abscheiden von Feststoffen aus Gasen, bei welcher eine mit staubförmigen Feststoffen beladene Gasphase tangential einer im wesentlichen zylindrischen Kammer zuführbar ist und die gereinigten Gase axial über die Stirnflächen durch- setzende Tauchrohre abziehbar sind und für den Austrag der Feststoffe Durchbrechungen in der Stirnfläche der zylindrischen Kammer vorgesehen sind. 



   Aus der DE-PS Nr. 2233437 ist bereits eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu entnehmen, bei welcher die staubbeladene Luft tangential zugeführt wird und das gereinigte
Gas axial abgezogen wird. Auf Grund der konstruktiven Ausgestaltung dieser bekannten Einrichtung ergibt sich im Bereich der Staubaustragsöffnungen eine ausgeprägte Schraubenströmung mit hoher
Axialgeschwindigkeitskomponente. Frischgas wird durch Impulsaustausch in den äusseren Teil dieser Schraubenströmung eingemischt, wodurch die bereits erzielte Anreicherung an Feststoffen gestört wird.

   Die sich innerhalb der Kammer ausbildenden Strömungen, und im besonderen die
Schraubenströmungen entlang des Aussenzylinders, laufen mit relativ hoher Axialgeschwindigkeits- komponente gegen die Stirnwände bzw. die Staubaustragsöffnungen, wodurch gleichzeitig mit dem Staub auch nicht unerhebliche Gasmengen durch die Gasaustrittsöffnungen, insbesondere
Ringspalte, in den Staubsammelraum gelangen. Der sich auf diese Weise im Staubsammelraum aufbauende Überdruck führt bereits bei geringen Druckschwankungen im Rohgaseintritt zu uner- wünschten Strömungen, insbesondere hochfrequenten Pulsationen, im Bereich der Staubaustragsöffnun- gen, welche das Strömungsbild in der Abscheidekammer nachteilig beeinflussen und auf Grund von Stoke'sehen Schleppkräften eine neuerliche Rückmischung von bereits abgeschiedenen Staubteil- chen zur Folge haben. 



   Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Einrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass in der Abscheidekammer ein stabiles und auch gegenüber Druckschwankungen in der Rohgaseintrittsleistung unempfindliches Strömungsbild aufrechterhalten wird, um die Abschei- deleistung derartiger Einrichtungen zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfin- dungsgemässe Ausbildung im wesentlichen darin, dass die axiale Länge der Zuführungsmündung für die tangentiale Zuführung der mit Feststoffen beladenen Gasphase geringer ist als die axiale
Länge der zylindrischen Abscheidekammer und dass die Zuführungsmündung in axialer Richtung in Abstand von der oder den Durchbrechung (en) für den Austrag der Feststoffe angeordnet ist. 



  Dadurch, dass die axiale Länge der Zuführungsmündung für die tangentiale Zuführung der mit Feststoffen beladenen Gasphase geringer ist als die axiale Länge der zylindrischen Abscheidekammer, bildet sich zwischen dem Gaseintritt und den Abscheideöffnungen für den Feststoff ein strömungstechnisch exakt definierter Zylinder aus, bei welchem die Aussenwand eine exakte Begrenzung der Strömung und damit die Ausbildung einer stabilen Schraubenströmung mit deutlich ausgeprägter Feststoffanreicherung in der Aussenphase der Strömung ermöglicht. Die in dieser Strömung angereicherten Feststoffe können ohne durch Impulse aus dem Rohgaseintritt weiter beaufschlagt zu werden ihrer Masseträgheit gehorchend durch die Austragsöffnungen ausgetragen werden.

   Die Strömung wird hiebei in den Bereichen neben der Zuführungsmündung nicht mehr von weiteren Durchbrechungen der Wand des Zylinders gestört, so dass sich eine stabile Strömung leichter ausbilden lässt. 



   Die Unempfindlichkeit gegen Druckschwankungen in der Rohgaszuführung und damit eine weitere Stabilisierung der Strömung lässt sich in besonders vorteilhafter Weise dadurch erreichen, dass in den Stirnwänden auf gegenüber den Durchbrechungen für den Austrag der Feststoffe geringerem Radius Entlastungsöffnungen vorgesehen sind, welche in den Feststoffsammelraum münden. Durch diese Entlastungsöffnungen, welche in einfacher Weise als Entlastungsbohrungen ausgeführt sein können, wird eine Sekundärströmung aus der Abscheidekammer über die Staubaustragsschlitze und den Staubsammelraum zurück in die Feinabtrennzone im achsnahen Bereich der Abscheidekammer ausgebildet, wobei diese Strömung sich auf Grund der Druckunterschiede zwischen der Abscheidekammer und dem Staubsammelraum ausbildet.

   Im Bereich der Staubaustragsöffnungen treten somit keine entgegengerichteten Strömungen bei zu hohen axialen Komponenten der Strömung im Bereich dieser Austragsöffnungen auf, und die Austragleistung bzw. das Abtrennen von Feststoffen wird hiebei verbesssert. Die Strömungsstabilität wird durch die Entlastungsöffnungen verbessert, da die im achsnahen Bereich rücktretenden Gase einen Impuls in Richtung der 

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 kleiner als die axiale   Länge --b-- der   zylinderförmigen Kammer so dass in den Bereichen zwischen dem Rohgaseintritt und den   Stirnwänden --9-- eine   ungestörte Schraubenlinienströmung aufgebaut wird.

   Beim Auftreffen dieser   Schraubenlinienströmung --10-- auf   die Stirnwände --9-werden Feststoffe über die   Austragsöffnungen --4-- ausgebracht   und die Strömung in eine Spiral-   strömung --11-- umgelenkt,   worauf diese Strömung an den Aussenmantel der Tauchrohre --8-gelangt und als innere schraubenlinienförmige   Strömung --12-- in   entgegengesetzter Richtung zum Inneren der zylindrischen   Abscheidekammer-l-zurückströmt.   Die Absaugung des gereinigten Gases erfolgt wieder in Form einer   Spiralströmung --13-- im   Inneren der Tauchrohre --8--. 



  Zwischen der vom   Rohgaseintritt   --2-- zur Stirnwand --9-- verlaufenden schraubenlinienförmigen Strömung und der an der Aussenseite der Tauchrohre --8-- in das Innere des rohrförmigen Gehäuses rückläufigen Schraubenlinienströmung --12-- bildet sich ein stehender Wirbel --14-- aus. 
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 angedeutet ist, in eine ebene spiralförmig verlaufende   Strömung --11-- umgelenkt   wird, erfolgt eine Winkelbeschleunigung, worauf die entsprechend beschleunigte Strömung an der Aussenseite der Tauchrohre --8-- in Richtung des Pfeiles --16-- zur Mitte der Abscheidekammer-lzurückströmt. Die Achse der Tauchrohre, über welche das gereinigte Gas abgezogen wird, ist hiebei mit --17-- bezeichnet, wobei das Reingas in Richtung der Pfeile --18-- ausgetragen wird.

   Am Grund des Staubsammelbunkers --6-- befindet sich eine   Austragsöffnung --19-- für   das Ausbringen von Feststoffen. 



   Bei der Ausbildung nach Fig. 3 und 4 ist zusätzlich zu den in Fig. 1 und 2 dargestellten 
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 angeordnet. Die über die   Austragsöffnungen --4-- ausgebrachte   feststoffreiche Phase strömt in dieses spiralförmige   Gehäuse --20-- ein   und der in diesem Staubluftstrom enthaltene Feststoffan- teil wird mit relativ geringer Geschwindigkeit über den Diffusor --21-- in den Staubsammelbun- ker --6-- ausgebracht.

   Zwischen den   Staubaustragsöffnungen --4-- und   den Entlastungsöffnungen bzw.   Rücksaugöffnungen --5-- der Stirnwand --9-- sind   radiale Schaufeln --22-- vorgesehen, welche den Drall der Staubluftströmung abbauen und eine weitgehend drallfreie Rücksaugung über die   Entlastungsöffnungen --5-- in   das Innere des   Abscheiders-l-ermöglichen.   



   Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der   Staubaustragsöffnungen --4-- ist   vergrössert in Fig. 5 dargestellt. An die in die Stirnwand --9-- der zylindrischen   Kammer-l-anschliessen-   de, in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitze schliesst ein sich konisch erweiternder Wandteil - an. Die innere Kante des   Staubaustragsschlitzes --4-- wird   durch einen zylindrisch verlaufenden Mantel --24-- begrenzt, so dass sich zwischen dem Wandteil --23-- und dem zylinderförmigen   Gegenmantelteil --24-- eine   Diffusorwirkung ergibt. In diesem Bereich wird die Strömungsgeschwindigkeit verringert und die mit Staub angereicherte Phase gelangt in das spiralförmig verlaufende Gehäuse --20--, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

   Die radialen Schaufeln --22-sind nahe den   Entlastungsöffnungen --5-- im   Bereich der Tauchrohrwurzel der Tauchrohre --8-ausgenommen, wobei der ausgenommene Bereich mit --25-- bezeichnet ist. Diese Ausnehmung nahe den Entlastungsöffnungen --5-- verringert die Behinderung einer von der schraubenlinienförmigen   Strömung --12-- längs   des Mantels des Tauchrohres --8-- induzierte, in Umfangsrichtung verlaufenden Strömung in dem Bereich der Ausnehmungen --5--, so dass eine Beeinträchtigung des Strömungsbildes im Inneren der zylindrischen Kammer-l-vermieden wird. 



   Bei der Ausbildung nach Fig. 6 schliessen an die   Staubaustragsschlitze --4-- in   der Stirnwand --9-- im wesentlichen radial orientierte Leiteinrichtungen --26-- an. Diese radial orientierten Leiteinrichtungen --26-- sind zwischen dem verlängerten Mantel des rohrförmigen Gehäu-   ses-l-und   einer inneren, im wesentlichen zylindrischen Begrenzungswand --27-- angeordnet, wobei auch hier wieder nach dem Durchtritt durch die Stirnwand --9-- der freie Querschnitt vergrössert wird, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit verlangsamt wird. Die   Schaufeln --26-- können   hiebei über Schrauben --28-- festgelegt werden.

   An Stelle 

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 der   Leitschaufeln --22-- sind   bei dieser Ausbildung Abschirmbleche --29-- in radialem Abstand ausserhalb der   Rücktrittsöffnungen --5-- in   der Stirnwand --9-- angeordnet, welche sich in axialer Richtung in den Staubsammelraum erstrecken. Diese Abschirmung --29-- verhindert hiebei das Eintreten von herabrieselnden Feinstaubteilchen zur Rücksaugöffnung bzw. Entlastungsöff- nung-5--. Das Abschirmblech --29-- kann sich hiebei, wie im besonderen aus Fig. 7 ersichtlich ist, über einen Teilbereich des Umfanges des Tauchrohres --8-- erstrecken und wird in bevorzug- ter Weise als im wesentlichen U-förmiges Profil mit der Aussenseite der Stirnwand --9-- der   Abscheidekammer-l-verschweisst. 



  PATENTANSPRÜCHE :    
1. Einrichtung zum Abscheiden von Feststoffen aus Gasen, bei welcher eine mit staubförmigen
Feststoffen beladene Gasphase tangential einer im wesentlichen zylindrischen Kammer zuführbar ist und die gereinigten Gase axial über die Stirnflächen durchsetzende Tauchrohre abziehbar sind und für den Austrag der Feststoffe Durchbrechungen in der Stirnfläche der zylindrischen
Kammer vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge (a) der Zuführungsmün- dung für die tangentiale Zuführung (2) der mit Feststoffen beladenen Gasphase geringer ist als die axiale Länge (b) der zylindrischen Abscheidekammer   (1)   und dass die Zuführungsmündung in axialer Richtung in Abstand von der oder den Durchbrechung (en) (4) für den Austrag der
Feststoffe angeordnet ist.

Claims (1)

1. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Stirnwänden (9) auf gegenüber den Durchbrechungen (4) für den Austrag der Feststoffe geringerem Radius Entlastungsöffnungen (5) vorgesehen sind, welche in den Feststoffsammelraum (6) münden.

   3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsöffnungen (5) an der Tauchrohrwurzel angeordnet sind.

   4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Austragsöffnungen (4) für den Autrag der Feststoffe als Diffusor (21) und insbesondere als sich in axialer Richtung konisch erweiternde Schlitze ausgebildet sind (Fig. 5).

   5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsöffnungen (5) drallabbauende Einbauten bzw. Schaufeln (22) aufweisen (Fig. 5).

   6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an die als Diffusor (21) ausgebildeten Austragsöffnungen (4) ein Gehäuse (20) angeschlossen ist, welches im Sammelgefäss (6) für die Feststoffe mit einer freien Querschnittsfläche mündet, welche einem Vielfachen, vorzugsweise wenigstens dem Zehnfachen, der Querschnittsfläche der Austragsöffnungen (4) entspricht.

   7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Aussenseite der Stirnwände (9) der zylindrischen Abscheidekammer (1) auf grösserem Radius als die Entlastungsbohrungen (5) sich in axialer Richtung erstreckende, insbesondere von einem Zylindermantel gebildete, Abschirmflächen (29) angeordnet sind (Fig. 6, 7).

   8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Entlastungsöffnungen (5), insbesondere den Abschirmflächen (29), und den Austragsöffnungen (4) in radialer Richtung orientierte Schaufeln (26) angeordnet sind (Fig. 6, 7).