Entstaubungsanlage. Die Erfindung bezieht sich auf eine An lage zum Entstauben von staubhaltiger Luft, Rauchgasen usw. mittels einer Anzahl paral lel geschalteter Zyklonen, @d. h. Zyklonen, die gleichzeitig mit Teilgasströmen beschickt werden.
Es ist bekannt, dass der Entstaubungs- grad von Zyklonen jeder Gattung unter sonst gleichen Verhältnissen grösser ist, je nachdem der Zyklon kleinere Abmessungen hat. Dar aus geht hervor, dass die Nutzwirkung einer eine grössere Anzahl parallel geschalteter Ly-, klonen enthaltenden Anlage grösser ist als diejenige einer Anlage, welche bei gleicher Leistung aus nur einem einzigen Zyklon be steht. Für die Aufstellung einer grösseren Anzahl kleiner Zyklonen benötigt man aber viel Raum, so dass die Möglichkeit der Ver wendung einer Anlage mit vielen parallel geschalteten kleinen Zyklonen von dem zur Verfügung stehenden Raum abhängig ist.
Mithin handelt es sich um die Aufgabe, wie man die Zyklonen aufzustellen hat, damit sie möglichst wenig Raum beanspruchen und dennoch günstig wirken.
Man hat schon mehrere Vorschläge ge macht, mit einer grossen Anzahl parallel ge schalteter kleiner Zyklonen eine günstig wir kende Anlage verhältnismässig kleinen Um fanges zu erzielen. Dazu hat man die Zy klonen in, auf- oder nebeneinander hinter einer Kammer aufgestellt, die sowohl der Verteilung des ,staubhaltigen Gases, wie der Abscheidung des groben Staubes dient. Eine derartige Kammer verringert aber die kine tische Energie des Rohgases und beeinflusst dadurch die Nutzwirkung der Zyklonen im ungünstigen Sinne.
Bei einer andern bekannten Anlage sind mehrere Zyklonen nebeneinander und ist die gemeinschaftliche Gaszuführungskammer oberhalb derselben angeordnet. Dieser Ein richtung haftet aber der Übelstand an, dass, die Einlasskanäle,der Zyklonen nicht tangen- tial gerichtet sind, so dass beschaufelte Hilfs kanäle benutzt werden müssen,
in denen ein erheblicher Teil der für die Zyklonwirkung benötigten kinetischen Energie des strömen den Rohgases vernichtet wird und die 75y- klonen keinen sehr günstigen Entstaubungs- grad aufweisen. Zwecks Erzielung einer hohen Nutzwirkung ist es aber durchaus wesentlich, dass die Einlasskanäle tangential gerichtet sind und dass die kinetische Ener gie des Rohgases vollständig in den Zyklonen selbst ausgenutzt wird.
Weiter hat man schon vorgeschlagen, eine Anzahl kleiner Zyklonen mit tangential ge richteten Einlasskanälen im Kreise aufzustel len. Bei Verwendung einer grossen Anzahl Zyklonen wird dabei der Durchmesser des kleinstmöglichen Kreises noch verhältnie- mä.ssig gross und hat man ausserdem mit dem Umstand zu rechnen, dass der von den im Kreise angeordneten Zyklonen umschlossene Raum als Nutzraum verloren ist.
Diesen Nachteil könnte man dadurch beheben, dass man die Zyklonen in einigen konzentrischen Reihen anordnet, in welchem Falle man aber von der Verwendung von Zyklonen mit tan- gential gerichteten Einlasskanälen Abstand nehmen müsste.
Die Erfindung bezweckt, die obengenann- ten Unannehmlichkeiten zu vermeiden und eine Entstaubungsanlage verhältnismässig kleiner Abmessungen mit einer grossen An zahl parallel geschalteter kleiner, selbständi ger Zyklonen zu erzielen, die je einen tan- gential gerichteten Einlasskanal haben, pro Zeiteinheit eine ihrer Leistung entsprechende Gasmenge verarbeiten können und die kine tische Energie des Rohgasstromes vollstän dig ausnutzen.
Gemäss der Erfindung sind die Zyklonen in einer einzigen Reihe oder in mehreren parallelen Reihen nebeneinander angeordnet und sind die Zyklonen der genannten bezw. jeder Reihe, oder je zweier einander benach barter Reihen mit ihren tangential gerichte ten Einlasskanälen in direkter Verbindung mit einem gemeinschaftlichen, dieser Reihe bezw. diesen Reihen entlanglaufenden Kanal, der eine zur Hauptsache konstante Breite, dagegen eine Höhe hat, die in der Richtung des Rsshgaastromes in jedem Punkte der Ge samtleistung der vor diesem Punkte befind lichen und durch diesen Kanal beschickten Zyklonen proportional ist.
Die beschriebeneEntstaubungsanlage lässt sich vorteilhaft mit einem Vorabscheider aus führen, der zum Abscheiden des groben Staubes dient und eine keilförmige Kammer enthält, in welcher .der grobe Staub in einem verhältnismässig schwachen Gasstrom kon zentriert wird, der einem oder mehreren be sonderen Zyklonen zugeführt wird, wobei die letztgenannten Zyklonen vorzugsweise grii- ssere Abmessungen haben als diejenigen der Hauptanlage.
Die keilförmige Kammer grenzt dabei zweckmässig mit einer beschau felten Wand an die Hauptanlage, und zwar sind die Schaufeln dieser Wand derart ge richtet und angeordnet, dass der grössere Teil des vom groben Staub befreiten Rohgases in einer derjenigen .des Gasstromes in der keil förmigen Kammer ungefähr entgegengesetz ten Richtung zwischen den Schaufeln hin durch in die Hauptanlage gelangt, in der auch der feinere Staub abgesondert wird.
Es ist besonders zweckmässig, dass man die Zuführungskanäle ,der Zyklonenreihen je den für sich absperren kann, ,so dass bei nie drigen Belastungen der Anlage eine oder mehrere Zyklonenreihen ausser Betrieb ge setzt und die übrigen dann vollbelastet in Betrieb bleiben können. Dazu kann man im Eingang jedes Zuführungskanals eine dreh bare Klappe vorsehen.
Sollten nun sämtliche Zyklonen in einen gemeinschaftlichen Staubbehälter münden, so würden auch nach Abschluss der Zufüh- rung,skanäle einiger Zyklonreihen die ent sprechenden Zyklonen durch ihre Staubab- führungskanäle mit den übrigen noch im Be triebe befindlichen Zyklonen in offener Ver bindung stehen und könnte Staub aus dem Staubbehälter in die ausser Betrieb gesetzten Zyklonen hineingeblasen werden, um von dort aus die Gasauslasskanäle zu erreichen.
Um das zu verhindern kann man jeder Zy- klonenreihe oder jeder Zyklonengruppe (be stehend aus zwei parallelen Reihen mit einem dazwischen vorgesehenen, gemeinschaftlichen Zuführungskanal) einen besonderen .Staub behälter zuordnen.
Die Zeichnung veranschaulicht Beispiele des Gegenstandes der Erfindung.
Fig. 1 und 2 stellen schematisch die Draufsicht bezw. die Vorderansicht einer be kannten Entstaubungsanlage dar, welche einen übermässig grossen Raum beansprucht; Fig. 3 und 4 zeigen die Draufsicht bezw. Vorderansicht einer Entstaubungsanlage ge mäss der Erfindung; Fig. 5 ist ein Längsschnitt der Anlage nach Fig. 3; Fig. 6 ist .die schematisch dargestellte Draufsicht einer zweiten Anlage nach der Erfindung;
Fig. 7 ist die Vorderansicht der Anlage nach Fig. 6; Fig. 8 und 9 veranschaulichen den waag rechten bezw. den senkrechten .Schnitt eines Teils der Anlage nach Fig. 6; Fig. 10 und 11 zeigen Einzelheiten der Zyklonen; Fig. 12 und 13 lassen eine zweite Aus führungsform eines Teils der Anlage nach Fig. 8 und 9 erkennen.
Die Fig. 1 und 2 dienen nur dazu, die Bedeutung der Erfindung besser hervortreten zu lassen. Dieselben zeigen eine Anzahl Zy klonen 1, die je mit einer tangential gerichte ten Einlassöffnung 2 versehen sind, welche mit einem derart ausgebildeten, gemein schaftlichen Zuführungskanal .3 so in Ver bindung steht, dass jeder Zyklon pro Zeitein heit mit der gleichen Rohgasmenge beschickt wird.
Mit Rücksicht darauf hat der gemein schaftliche Zuführungskanal 3 eine über seine ganze Länge gleichbleibende Höhe, da gegen eine Breite, die, wie aus Fig. 1 zu er sehen ist, in der Richtung des Rohgas.stromes allmählich abnimmt.
Gemäss der Erfindung aber (siehe Fig. 3 und 4) sind die Zyklonen mit geringen Zwi schenräumen nebeneinander in Gruppen auf gestellt, .die je aus zwei parallelen Zyklonen reihen bestehen. Jeder Zyklon 1 einer Gruppe ist durch eine tangential gerichtete Einlass- öffnung 2 mit einem gemeinschaftlichen Zu führungskanal 3 verbunden, der sich zwi schenden beiden Zyklonenreihen hindurch er streckt.
Die Breite des Zuführungskanals 3 ist über die ganze Länge etwa konstant, die Höhe aber nimmt in der Strömungsrichtung allmählich ab (Fig. 3 und 5). An der Ober- und an der Unterseite wird der Kanal 3 durch schräg nach unten bezw. schräg nach oben gerichtete Bleche 4 und 5 begrenzt. Ein Zuführungskanal dieser Form ermöglicht es, die kinetische Energie des Rohgases voll und ganz auszunutzen, und zwar so, dass die,Strö- mungsgeschwindigkeit im Zuführungskanal überall den gleichen Wert hat.
Ausserdem sind bei einer Anlage nach Fig. 3 und fol genden die Staubbehälter einfach gestaltet und eng nebeneinander angeordnet.
Die dreissig Zyklonen umfassende An lage nach Fig. 1 beansprucht etwa zweimal soviel Raum wie die Anlage nach Fig. 3, die ebenso wie die Anlage nach Fig. 1 zehn Zy klonen pro Reihe enthält.
Der Unterschied im Platzbedarf vergrössert sich noch, wenn die Zahl der Zyklonen in jeder Reihe zu nimmt. Diese durch Anwendung der Erfin dung ohne Änderung der Bauart der Zyklo nen. erzielbare Raumersparnis, ist von we sentlicher Bedeutung, besonders wenn es dar auf ankommt, in einem bestehenden, kleinen Raum eine Staubanlage bestimmter Leistung unterzubringen.
Die Möglichkeit der Ver wendung einer Entstaubungsanlage mit einer grossen Anzahl kleiner Zyklonen hoher Nutz wirkung ist daher davon abhängig, wie man die Zyklonen in bezug aufeinander anordnet.
Am Eintrittsende jedes Zuführungskanals 3 ist eine drehbare Klappe 6 vorgesehen, mit der man entsprechend der Belastung der gan zen Anlage die betreffende Gruppe ausschal ten kann, worauf die übrigen Gruppen unter Vollast und folglich mit :sehr hoher Nutz wirkung arbeiten können.
Jeder Zyklon hat einen Gasauslasskanal 7, der in einen gemeinschaftlichen Kanal 8 (Fig. 5) mündet, dessen Höhe in der Strö mungsrichtung des entstaubten Gases. der in den Kanal 8 hineinströmenden Gasmenge proportional zunimmt. Der in den Zyklonen abgesonderte Staub fällt nach unten in Staubbehälter 9. Gebogene oder schräge Bleche 10 (Fig. 4 und 5) bilden Rippen längs der Oberkante und der Unterkante der Einlasskanäle der Zyklonen und verhindern dort das Auftreten von Wirbeln.
Bei der Anlage nach Fig. 6 und 7 wird der grobe Staub aus dem Rohgase in einem Vorabscheider abgesondert, der aus einer heilförmigen Kammer 11 mit einer Einlass- öffnung 12 besteht. Ein verhältnismässig schwacher Gasstrom führt den groben Staub Zyklonen 13 zu, die grösser sind als die Zy klonen 1 der Hauptanlage.
Der schwache mit grobem :Staub beladene Gasstrom tritt tan- gential in die Zyklonen 13 hinein, und zwar durch einen gemeinschaftlichen Zuführungs kanal 14, in welchen die Auslassöffnung 15 der Kammer 11 mündet. Der grössere, mit dem feinen Staub :geschwängerte Teil .des Gases entweicht aber durch eine Schaufel wand 16, deren Schaufeln die Strömungs richtung des Gases nahezu umkehren und das Gas in einen Raum 17 abführen, mit dem die Zuführungskanäle 3 der Hauptanlage in Ver bindung stehen. Zum Regeln des nach den Zyklonen 13 strömenden Teils des Rohgases kann man die Einrichtung so treffen, dass der Inhalt der Kammer 11 mittels einer be weglichen Wand 18 veränderlich ist.
An Stelle der Wand 18 kann aber auch die Schaufelwand 16 selbst bewegbar gemacht werden, wie unten noch näher beschrieben werden soll.
Der Vorteil des Vorabscheiders 11 mit den verhältnismässig grossen Zyklonen 13 ist darin zu erblicken, dass ,darin der grobe Staub ausgeschieden wird, eo dass die Zyklonen .der Hauptanlage geschont werden.
Die sehr gro ssen, in den kleinen; Zyklonen auf die grö beren Staubteilchen wirkenden Schleuder kräfte würden eine :schnelle Abnutzung die ser Zyklonen bedingen. Da weiter die Ab scheidung grober Staubteilchen keine ver feinerte Bauart der dazu dienenden Zyklo nen zur Voraussetzung hat, empfiehlt es sich, für die Reinigung von sowohl sehr feinen wie auch groben Staub enthaltenden Gasen einen Vorabscheider zu verwenden, der im wesentlichen nur den gröberen Staub abson dert, dagegen den grösseren Teil :des Gas stromes mit dem feinen Staub der Haupt anlage zuführt.
Die verhältnismässig grossen Zyklonen 13 zum Ausscheiden des groben Staubes nutzen sich nicht so schnell wie die kleineren Zyklo nen 1 ab, :da die .darin auf die Staubteilchen wirkenden Schleuderkräfte viel kleiner sind als diejenigen in den Zyklonen der Hauptan lage. Ausserdem lassen sich grosse Zyklonen leichter aus schwerem Blech herstellen oder mit einer Verkleidung versehen als kleine. Schliesslich brauchen die grossen Zyklonen 13 in nur verhältnismässig kleiner Anzahl ver wendet zu werden, so dass sie nötigenfalls ohne zuviel Mühe und Kosten ersetzt werden können.
Die Zyklonen 13 haben einen gemein schaftlichen Abführungskanal 19, :der ge gebenenfalls mit dem Gasabführungskanal 8 vereinigt sein kann. Weiter haben sie einen gemeinschaftlichen Staubbehälter 20. Letz terer muss aber getrennt von den Staub behältern 9 der Hauptanlage aufgestellt sein, da der darin herrschende Druck von demjeni gen in den Behältern 9 verschieden sein kann.
Dieser Druckunterschied könnte eine Gasströmung aus den Zyklonen 13 nach den Zyklonen 1 (oder umgekehrt) verursachen, wodurch .Staub aus den Behältern durch die Staubabführungskanäle einer oder mehrerer Zyklonengruppen hindurch in die Gasabfüh- rungskanäle hineingeblasen werden könnte, tso dass das bereits gereinigte Gas wieder ver unreinigt würde.
Aus Fig. 7 geht hervor, dass jede Zy klone baruppe der Hauptanlage ihren eigenen Staubbehälter 9 haben kann. Diese Behälter können aber miteinander in Verbindung stehen durch Öffnungen, welche für gewöhn lich durch Drehklappen 9a abgeschlossen sind, wie strichpunktiert angegeben. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel fällt der Staub sämtlicher Behälter 9 der äussern Zy- klonengruppen in den bezw. in die Behälter der mittleren Gruppe, sobald sich auf den Klappen 9a eine genügende Staubmenge an gesammelt hat.
Der Behälter der mittleren Reihe ist mit einer Förderschnecke 9b oder einer ähnlichen Einrichtung zum Austragen des Staubes versehen, so dass nur eine einzige Förderschnecke dem Entleeren sämtlicher Behälter dient.
Wie bereits bemerkt, wird die Be lastung des Vorabscheiders@ entsprechend der Gesamtbelastung mittels der beweg baren Wand 18 geregelt. Obgleich die Wand 18 dazu dient, den Durchlassquerschnitt der Kammer 11 zu ändern, beeinträchtigt sie die Grösse der Einlassöffnung 12 und .diejenige der Auslassöffnung I5 der Kammer 11 nicht. Die Wand 18 ist um eine senkrechte Achse 21 verschwenkbar und hat einen ihr bei 22 angelenkten Teil, der mit seinem freien Ende über die Aussenwand 24 gleiten kann.
Nimmt die zu behandelnde Rohgasmenge ab, so wird die Wand 1,8 nach innen gedrückt und ver kleinert sich -der Inhalt der Kammer 11. Gleichzeitig werden dann eine oder mehrere der Gmzuführungslzanäle 3 durch ihre Klap pen 6 abgesperrt. Infolgedessen bleibt die Geschwindigkeit des Rohgases in der Kam mer 11 und daher auch die durch die Öff nung 15 den Zyklonen 13 zugeführte Roh gasmenge konstant, so dass die Nutzwirkung des Vorabscheiders derjenigen bei mit Voll- last wirkender Gesamtanlage entspricht.
Die Regelung der Belastung des Vor- abscheiders kann mittels einer einfachen mechanischen Einrichtung oder eines Servo motors erfolgen. Zu diesem Zweck kann ein nicht dargestelltes Blech um eine waagrechte Achse schwenkbar in der Einlassöffnung 12 der Kammer 11 aufgehängt sein, und zwar so, dass es senkrecht herabhängt, wenn der Anlage kein Rohgas zugeführt wird. Bei Be lastung der Anlage wird das Blech ausschla gen, und zwar wird seine Schräglage der Ge schwindigkeit der zugeführten Rohgasmenge entsprechen.
Da, wie bereits gesagt, der Durchtrittsquerschnitt der Einlassöffnung 12 unveränderlich ist, muss die Geschwindigkeit der Rohgasmenge der pro Zeiteinheit durch die Öffnung 12 strömenden Menge propor tional sein. Folglich ist die Lage des schwenkbaren Bleches von der Belastung der Gesamtanlage abhängig, so dass die Bewe gungen des Bleches zum Steuern des Servo motors benutzt werden können, der die Wand 18 des Vorabscheiders verstellt.
Auch die Klappen der Zuführungskanäle 3 können auf diesq Weise durch das genannte Blech ge steuert werden. Indessen kann man sie auch durch ein Hebelsystem mit der Wand 18 kuppeln.
Aus Fig. 8 und 9 geht hervor, dass der zwischen der schwenkbaren Wand 18 und der Aussenwand 24 vorhandene Raum 25 durch eine .Spalte 26 und einen Staubbehäl- ter 27 mit dem Raum 17 an der andern Seite der Schaufelwand 16 in Verbindung steht, so dass in den Räumen 17 und 2,5 annähernd gleiche Drücke herrschen.
Im Betriebe ist der Druck in der Kammer 11 höher als _:der- jenige in den Räumen 17 und 25, so dass die Wand 18 entgegen der Wirkung einer Feder 28 nach aussen gedrückt wird, und zwar so weit, bis der Federdruck dem Druckunter schied zwischen den Kammern 11 und 25 das Gleichgewicht hält.
Verringert sich die pro Zeiteinheit zu geführte Rohgasmenge, so nimmt auch die durch die,Schaufeln der Wand<B>16</B> hindurch tretende Gasmenge ab und sinkt der Druck unterschied zwischen den Räumen 17, 25 und 11. Die Geschwindigkeit des Gases in .der Kammer 11 nimmt daher ebenfalls ab, -so dass der Druck auf die Wand 18 nachlässt und letztere nach innen bewegt wird, bis ein neuer Gleichgewichtszustand eintritt.
Aua obigem erhellt, dass die Breite der Kammer 11 bei einer Belastungszunahme grösser, und bei einer Belastungsabnahme kleiner wird, so dass die Geschwindigkeit des Gasstromes in der Kammer 11 annähernd konstant bleibt.
Die Wand 18 schliesst den Raum 25 nicht vollständig ab, so dass eine kleine Rohgas menge in den Raum 25 hinübertreten 'kann. Diese Gasmenge wird aber durch die -Spalte 26 und den Staubbehälter 27 hindurch nach dem Raume 17 abgesaugt, um von dort aus durch die Kanäle 3 nach den Zyklonen 1 zu strömen. Der Druckunterschied zwischen den Räumen 11 und 25 wird daher immer auf rechterhalten.
Wie bereits gesagt, kann man die Breite der Kammer 11 auch mittels der Schaufel wand 16 selbst, anstatt der Wand 18 verrin gern, siehe Fig. 12 und 13. Dazu ist die Schaufelwand 12 um eine senkrechte Achse 32 schwenkbar angeordnet, und an ihrem freien Ende mit einem Führungs- und Ab dichtungsblech 33 versehen. Ebenso wie die Wand 18, kann die Schaufelwand 16 durch eine Feder 34 in bezug auf die Kammer 11 nach innen gedrückt werden und folglich immer eine Lage einnehmen, welche der @e- schwin.digkeit des Rohgasstromes in der Kammer 11 entspricht. Diese Geschwindig keit wird dadurch annähernd konstant erhal ten.
Sehr .gute Ergebnisse erzielt man bei Ver wendung von Zyklonen .der in der britischen Patentschrift 390053 beschriebenen Bauart. Bei einem derartigen Zyklon ist der tangen- tial gerichtete Einlasskanal an der Stelle vor gesehen, wo die beiden Hälften des Doppel wirbels auseinander gehen, .d. h. an einer Stelle, die verhältnismässig tief unterhalb der obern Wandung des Zyklons liegt. Weiter ist bei diesem bekannten Zyklon ein Kanal zum Abführen des sich unmittelbar unter der obern Wandung ansammelnden Staubes an gebracht.
Dieser Kanal führt nach einer Stelle im Zyklon, wo ein Zweig des Doppel wirbels nach unten gerichtet ist. Fig. 10 der Zeichnung veranschaulicht einen derartigen Zyklon im Achsialschnitt. Der .sich unmittel bar unter der übern Zyklonwandung an sammelnde Staub wird durch eine Öffnung 29 abgeführt und mittels eines aussenliegen den Staubkanals 30 wieder, in den Zyklon eingeführt durch eine Öffnung 31, welche sich an der obengemeinten Stelle befindet.
Da die Rohgaszuführungskanäle- entspre chend Fig. 3 ausgeführt sind, strömt das Rohgas waagrecht und tangential in die Zy- klonen hinein, so dass der Doppelwirbel in keinem der Zyklonen gestört wird.
Fi,g. 11 lässt erkennen, wie der Staub kanal 30 in dem zwischen zwei benachbarten Zyklonen vorhandenen Raum angeordnet ist, und wie die Wände der Zyklonen selbst den genannten Kanal bilden.
Dedusting system. The invention relates to a system for removing dust from dusty air, flue gases, etc. by means of a number of cyclones connected in parallel, @d. H. Cyclones that are fed with partial gas flows at the same time.
It is known that the degree of dust removal from cyclones of every type is greater, all other things being equal, depending on whether the cyclone has smaller dimensions. It can be seen from this that the useful effect of a system containing a larger number of parallel-connected Ly clones is greater than that of a system which consists of only a single cyclone with the same output. However, a lot of space is required to set up a large number of small cyclones, so the possibility of using a system with many small cyclones connected in parallel depends on the space available.
So it is a question of how to set up the cyclones so that they take up as little space as possible and still look cheap.
Several proposals have already been made to achieve a relatively small-scale system with a low-cost effect with a large number of small cyclones connected in parallel. For this purpose, the Zy clones have been placed in, on top of or next to each other behind a chamber, which serves both to distribute the dust-containing gas and to separate the coarse dust. Such a chamber, however, reduces the kinetic energy of the raw gas and thereby influences the useful effect of the cyclones in an unfavorable sense.
In another known system, several cyclones are side by side and the common gas supply chamber is arranged above the same. This device, however, has the disadvantage that the inlet channels of the cyclones are not tangentially directed, so that bladed auxiliary channels must be used.
in which a considerable part of the kinetic energy of the flowing raw gas required for the cyclone effect is destroyed and the cyclones do not have a very favorable degree of dedusting. In order to achieve a high level of efficiency, however, it is essential that the inlet channels are directed tangentially and that the kinetic energy of the raw gas is fully utilized in the cyclones themselves.
Next it has already been proposed to set up a number of small cyclones with tangentially directed inlet channels in a circle. When using a large number of cyclones, the diameter of the smallest possible circle is still relatively small and one has to reckon with the fact that the space enclosed by the cyclones arranged in the circle is lost as usable space.
This disadvantage could be remedied by arranging the cyclones in a few concentric rows, in which case one would have to refrain from using cyclones with tangentially directed inlet ducts.
The aim of the invention is to avoid the above-mentioned inconveniences and to achieve a dedusting system of relatively small dimensions with a large number of small, self-contained cyclones connected in parallel, each having a tangentially directed inlet channel, processing an amount of gas corresponding to their performance per unit of time and fully utilize the kinetic energy of the raw gas flow.
According to the invention, the cyclones are arranged in a single row or in several parallel rows next to one another and the cyclones of the said respectively. each row, or two adjacent rows with their tangentially directed inlet channels in direct connection with a common, this row respectively. These rows running along the channel, which has a mainly constant width, but a height that is proportional in the direction of the Rsshgaastromes at each point of the total output of the cyclones located in front of this point and fed through this channel.
The described dedusting system can advantageously be carried out with a pre-separator which is used to separate the coarse dust and contains a wedge-shaped chamber in which the coarse dust is concentrated in a relatively weak gas flow which is fed to one or more special cyclones, with the last-mentioned cyclones preferably have larger dimensions than those of the main plant.
The wedge-shaped chamber expediently borders the main system with a walled wall, namely the blades of this wall are directed and arranged in such a way that the greater part of the raw gas freed from the coarse dust in one of those .des gas flow in the wedge-shaped chamber approximately in the opposite direction between the blades through into the main system, in which the finer dust is also separated.
It is particularly useful that the feed channels of the cyclone rows can be shut off individually, so that one or more cyclone rows can be put out of operation when the system is never exposed to loads and the others can remain fully loaded. To do this, a rotatable flap can be provided in the entrance of each feed channel.
If all the cyclones now flow into a common dust container, then even after the feed is complete, the corresponding cyclones would be in open communication with the other cyclones still in operation through their dust removal channels and dust could come out the dust container are blown into the cyclones which have been put out of operation in order to reach the gas outlet channels from there.
To prevent this, you can assign a special dust container to each row or group of cyclones (consisting of two parallel rows with a common supply channel in between).
The drawing illustrates examples of the subject matter of the invention.
Fig. 1 and 2 show schematically the plan view respectively. the front view of a known dust collector, which takes up an excessively large space; Fig. 3 and 4 show the plan view respectively. Front view of a dedusting system according to the invention; Fig. 5 is a longitudinal section of the plant of Fig. 3; Fig. 6 is a schematic top view of a second plant according to the invention;
Figure 7 is the front view of the plant of Figure 6; Figs. 8 and 9 illustrate the right horizontal respectively. the vertical .Schnitt part of the system according to FIG. 6; Figures 10 and 11 show details of the cyclones; FIGS. 12 and 13 show a second embodiment of a part of the system according to FIGS. 8 and 9.
Figs. 1 and 2 only serve to better emphasize the importance of the invention. The same show a number of Zy clones 1, which are each provided with a tangentially directed inlet opening 2, which is connected to a jointly designed, common supply channel .3 so that each cyclone is charged with the same amount of raw gas per unit of time.
With this in mind, the common supply channel 3 has a constant height over its entire length, since towards a width which, as can be seen from Fig. 1, gradually decreases in the direction of the Rohgas.stromes.
According to the invention, however (see Fig. 3 and 4), the cyclones are placed side by side in groups with small inter mediate spaces, each consisting of two parallel rows of cyclones. Each cyclone 1 of a group is connected by a tangentially directed inlet opening 2 to a common supply duct 3 which extends between the two rows of cyclones.
The width of the feed channel 3 is approximately constant over the entire length, but the height gradually decreases in the direction of flow (FIGS. 3 and 5). At the top and bottom of the channel 3 is BEZW by obliquely down. obliquely upwardly directed sheets 4 and 5 limited. A feed channel of this shape makes it possible to fully utilize the kinetic energy of the raw gas in such a way that the flow velocity in the feed channel has the same value everywhere.
In addition, in a system according to Fig. 3 and fol lowing the dust container is simply designed and arranged close to each other.
The thirty cyclones comprehensive system according to FIG. 1 takes up about twice as much space as the system according to FIG. 3, which, like the system according to FIG. 1, contains ten Zy clones per row.
The difference in space requirements increases as the number of cyclones in each row increases. This by applying the inven tion without changing the design of the cyclones. The space saving that can be achieved is of essential importance, especially when it comes to accommodating a dust system of a certain capacity in an existing, small room.
The possibility of using a dedusting system with a large number of small cyclones with high efficiency is therefore dependent on how the cyclones are arranged with respect to one another.
At the inlet end of each feed channel 3, a rotatable flap 6 is provided, with which you can switch off the group in question according to the load on the whole system, whereupon the other groups can work under full load and consequently with a very high useful effect.
Each cyclone has a gas outlet channel 7 which opens into a common channel 8 (Fig. 5), the height of which in the direction of flow of the dedusted gas. the amount of gas flowing into the channel 8 increases proportionally. The dust separated in the cyclones falls down into the dust container 9. Curved or inclined metal sheets 10 (FIGS. 4 and 5) form ribs along the upper edge and the lower edge of the inlet channels of the cyclones and prevent the occurrence of eddies there.
In the system according to FIGS. 6 and 7, the coarse dust is separated from the raw gases in a pre-separator which consists of a medicinal chamber 11 with an inlet opening 12. A relatively weak gas flow leads to the coarse dust cyclones 13, which are larger than the Zy clones 1 of the main system.
The weak gas stream laden with coarse dust enters the cyclones 13 tangentially, through a common feed channel 14 into which the outlet opening 15 of the chamber 11 opens. The larger, with the fine dust: impregnated part of the gas escapes through a blade wall 16, the blades of which almost reverse the flow direction of the gas and discharge the gas into a space 17 with which the supply channels 3 of the main system are connected . To regulate the part of the raw gas flowing after the cyclones 13, the device can be designed so that the contents of the chamber 11 can be changed by means of a movable wall 18.
Instead of the wall 18, however, the blade wall 16 itself can also be made movable, as will be described in more detail below.
The advantage of the pre-separator 11 with the relatively large cyclones 13 can be seen in the fact that the coarse dust is separated in it, so that the cyclones of the main system are spared.
The very big ones, in the small ones; Cyclones centrifugal forces acting on the coarse dust particles would cause these cyclones to wear out quickly. Furthermore, since the separation of coarse dust particles does not require a ver finer design of the cyclones used for this purpose, it is advisable to use a pre-separator for cleaning gases containing both very fine and coarse dust, which essentially only absorbs the coarser dust In contrast, the greater part: the gas flow with the fine dust is fed to the main system.
The relatively large cyclones 13 for separating the coarse dust do not wear out as quickly as the smaller cyclones 1, because the centrifugal forces acting on the dust particles are much smaller than those in the cyclones of the main system. In addition, large cyclones are easier to manufacture from heavy sheet metal or to be provided with a covering than small ones. Finally, the large cyclones 13 only need to be used in relatively small numbers so that they can be replaced if necessary without too much effort and expense.
The cyclones 13 have a common discharge channel 19: the ge with the gas discharge channel 8 may be combined. They also have a common dust container 20. The latter must, however, be set up separately from the dust containers 9 of the main system, since the pressure prevailing therein can be different from demjeni conditions in the containers 9.
This pressure difference could cause a gas flow from the cyclones 13 to the cyclones 1 (or vice versa), as a result of which dust from the containers could be blown through the dust discharge channels of one or more cyclone groups into the gas discharge channels, so that the gas that has already been cleaned is removed again would become impure.
From Fig. 7 it can be seen that each Zy klone group of the main system can have its own dust container 9. These containers can, however, be in communication with one another through openings which are closed for habitual Lich by rotary flaps 9a, as indicated by dash-dotted lines. In the illustrated embodiment, the dust from all the containers 9 of the outer cyclone groups falls into the resp. into the containers of the middle group as soon as a sufficient amount of dust has collected on the flaps 9a.
The container in the middle row is provided with a screw conveyor 9b or a similar device for discharging the dust, so that only a single screw conveyor is used to empty all the containers.
As already noted, the loading of the pre-separator @ is regulated according to the total load by means of the movable wall 18 ble. Although the wall 18 serves to change the passage cross section of the chamber 11, it does not impair the size of the inlet opening 12 and that of the outlet opening 15 of the chamber 11. The wall 18 is pivotable about a vertical axis 21 and has a part hinged to it at 22, which can slide with its free end over the outer wall 24.
If the amount of raw gas to be treated decreases, the wall 1.8 is pressed inwards and the contents of the chamber 11 are reduced. At the same time, one or more of the Gmzuführungslzanäle 3 are then blocked by their 6 flaps. As a result, the speed of the raw gas in the chamber 11 and therefore also the amount of raw gas fed through the opening 15 to the cyclones 13 remains constant, so that the useful effect of the pre-separator corresponds to that of the overall system operating at full load.
The load on the pre-separator can be regulated using a simple mechanical device or a servo motor. For this purpose, a sheet metal (not shown) can be suspended in the inlet opening 12 of the chamber 11 so that it can pivot about a horizontal axis, in such a way that it hangs down vertically when no raw gas is supplied to the system. When the system is loaded, the sheet metal will deflect, and its inclined position will correspond to the speed of the amount of raw gas supplied.
Since, as already said, the passage cross section of the inlet opening 12 cannot be changed, the speed of the amount of raw gas must be proportional to the amount flowing through the opening 12 per unit of time. Consequently, the position of the pivotable plate is dependent on the load on the overall system, so that the movements of the plate can be used to control the servo motor that adjusts the wall 18 of the pre-separator.
The flaps of the supply channels 3 can also be controlled in this way by the said sheet metal. However, it can also be coupled to the wall 18 by means of a lever system.
8 and 9 show that the space 25 present between the pivotable wall 18 and the outer wall 24 is connected to the space 17 on the other side of the blade wall 16 through a column 26 and a dust container 27, so that there are approximately the same pressures in rooms 17 and 2.5.
In operation, the pressure in the chamber 11 is higher than that in the spaces 17 and 25, so that the wall 18 is pressed outwards against the action of a spring 28, until the spring pressure differs from the pressure difference between the chambers 11 and 25 holds the balance.
If the amount of raw gas supplied per unit of time decreases, the amount of gas passing through the blades of the wall also decreases and the pressure difference between the spaces 17, 25 and 11 decreases. The speed of the gas in The chamber 11 therefore also decreases, so that the pressure on the wall 18 decreases and the latter is moved inward until a new state of equilibrium occurs.
It is also evident from the above that the width of the chamber 11 becomes larger when the load increases and becomes smaller when the load decreases, so that the speed of the gas flow in the chamber 11 remains approximately constant.
The wall 18 does not completely close off the space 25, so that a small amount of raw gas can pass into the space 25. However, this amount of gas is sucked through the gap 26 and the dust container 27 to the space 17 in order to flow from there through the channels 3 to the cyclones 1. The pressure difference between the spaces 11 and 25 is therefore always maintained.
As already said, the width of the chamber 11 can also be reduced by means of the shovel wall 16 itself, instead of the wall 18, see FIGS. 12 and 13. For this purpose, the shovel wall 12 is pivotable about a vertical axis 32, and at its free one End with a guide and sealing plate 33 from. Just like the wall 18, the blade wall 16 can be pressed inwardly in relation to the chamber 11 by a spring 34 and consequently always assume a position which corresponds to the speed of the raw gas flow in the chamber 11. This speed is thus kept almost constant.
Very good results are obtained when using cyclones of the type described in British patent 390053. In such a cyclone, the tangentially directed inlet channel is seen at the point where the two halves of the double vortex diverge. H. at a point that is relatively deep below the top wall of the cyclone. Next, in this known cyclone, a channel for discharging the dust that collects directly under the upper wall is brought on.
This channel leads to a point in the cyclone where a branch of the double eddy is directed downwards. Fig. 10 of the drawing illustrates such a cyclone in axial section. The dust that collects directly under the cyclone wall is discharged through an opening 29 and, by means of an external dust channel 30, is reintroduced into the cyclone through an opening 31, which is located at the point mentioned above.
Since the raw gas supply channels are designed according to FIG. 3, the raw gas flows horizontally and tangentially into the cyclones, so that the double vortex is not disturbed in any of the cyclones.
Fi, g. 11 shows how the dust channel 30 is arranged in the space between two adjacent cyclones, and how the walls of the cyclones themselves form the said channel.