CH248468A - Device for the separation of admixtures from a gaseous conveying medium. - Google Patents

Device for the separation of admixtures from a gaseous conveying medium.

Info

Publication number
CH248468A
CH248468A CH248468DA CH248468A CH 248468 A CH248468 A CH 248468A CH 248468D A CH248468D A CH 248468DA CH 248468 A CH248468 A CH 248468A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
wall
admixtures
ring channel
channel
conveying medium
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Cie Aktiengesellschaft Boveri
Original Assignee
Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bbc Brown Boveri & Cie filed Critical Bbc Brown Boveri & Cie
Publication of CH248468A publication Critical patent/CH248468A/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/14Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by rotating vanes, discs, drums or brushes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  

  



  Einrichtung für das Ausscheiden von Beimischungen aus einem gasförmigen F¯rdermedium.



   Die Forderung staubhaltiger oder mit   Flüssigkeitstropfen    durchsetzter Luft, Gase oder Dämpfe setzt die zur Forderung   die-    nenden Organe der Erosion, unter   Umstän-    den auch der Korrosion und Verstopfung aus.   Raschlaufenden    Turbogebläsen schaltet man z. B. zur Verhütung dieser Gefahr oft Abscheider bekannter Art vor. Diese Abscheider arbeiten meist nach dem Prinzip des Riehtungswechsels, oder es wird das   Forder-    medium durch rotierende Schaufelräder nach innen gezwungen, die die Beimischungen infolge der auf diese wirkenden Fliehkraft nicht durchlassen. Es kommen auch Wascher in Anwendung, in denen das verunreinigte Gas durch Wasserschleier geführt wird.

   Ein Turbogebläse bietet mit seiner hohen   Dreh-    zahl naturgemäss die besten Voraussetzungen für zentrifugale   Stoffausscheidung.    Man hat zwar behauptet, höchstens das erste Rad sei der Gefahr der Erosion, Korrosion und Verstopfung ausgesetzt. In der Tat werden auch feste oder flüssige Beimischungen vom ersten Laufrad sehr kräftig an die anschliessenden, feststehenden   Eanalwände    geworfen, von wo diese Beimischungen jedoch zum grössten Teil wieder von der Strömung mitgerissen und, bei mehrstufigen Turbogebläsen, den nachfolgenden Laufrädern zugeführt werden und dort Schaden verursachen.



   Vorliegende Erfindung, die insbesondere in Verbindung mit einer rotierenden Maschine irgendwelcher Art, z. B. einem TurbogeblÏse, angewendet werden kann, betrifft eine Einrichtung zur Ausscheidung von Beimischungen, wie Staub oder   Flüssigkeitstropfen,    aus einem gasformigen Medium und besteht darin, dass ein rotierender, in der   Strömungs-    richtung des Mediums erst nach aussen und hierauf nach innen führender Ringkanal zur Durchleitung des mit Beimischungen durchsetzten Fördermediums, mit Locher im äussersten Umfang der äussern Begrenzungswand des Ringkanals zum Ausschleudern der Beimischungen vorgesehen ist.



   In der Zeichnung sind in den   Fig. 1.    bis 3 drei Ausführungsbeispiele der Einrichtung nach der Erfindung an Turbogebläsen dargestellt. Die Figuren zeigen den Unterteil des Gebläses teilweise in Längsrichtung aufgeschnitten.



   Es ist 1 der Saugstutzen, 2 die Welle, 3 das erste normale Laufrad, 4 der Leitapparat dazu und 5 der Druckstutzen eines Turbogebläses. Die Zuleitung vom   Saugstut-    zen 1 zum ersten Laufrad 3 erfolgt nicht wie gewöhnlich unmittelbar axial, sondern es wird das Fordermedium, wie z. B. Luft, Gas, Dampf, in einer gekrümmten Bahn, deren äuBere und innere Begrenzungswände 6 bezw.



  7 rotieren, erst nach aussen und hierauf wieder nach innen gelenkt. Die innere Wand 7 ist als Nabenscheibe ausgebildet und mit der Welle 2 fest verkeilt und nimmt bei ihrer Drehung die äussere Wand 6 über die   Schau-    feln 6', 6" mit, die die Nabenscheibe 7 mit der äussern Begrenzungswand 6 verbinden.



   Die Schaufeln 6' geben dem   durchströ-    menden Medium einen die Ausscheidung unterstützenden Drall, der   durch die Schau-    feln 6"unter Arbeitsabgabe wieder a. ufge hoben wird, so dass das erste Verdichterrad
3 axial angeströmt wird. Das Rad 6, 7 nimmt also nur wenig Leistung auf (Reibungsverluste), gibt aber auch keinen Druck. In der äussern Wand 6 sind am äussersten Um fang Locher 8 angebracht, aus denen die aus  zuscheidenden    Beimischungen mit der durch die hohe Drehzahl des Turbogebläses bedingten   auBerordentlich    grossen Fliehkraft herausgeschleudert werden, nachdem. sie vorher durch den starken Richtungswechsel in dem von den WÏnden 6, 7 gebildeten   Kana. 1 an    die äuBere Wand 6 getrieben worden waren.



   Hier erfolgt also die Ausscheidung der Beimischungen aus dem Fördermedium und ihr Ansammeln an der Aussenwand 6 lediglich durch Richtungswechsel, während die   Entfernung in einen stromungsfreien    Raum 9 durch die Schleuderwirkung erfolgt, was    s    eine vollkommene Abscheidung   gewährlei-    stet, da ein Zurückfallen der einmal aus der   Strömungsbahn    geworfenen Teile   ausge-    schlossen ist. Dies wird noch unterstützt durch Rinnen 11, welche die in den Oberteil geschleuderten Teilchen in die untere Hälfte der Ringkammer 9 ableiten. Die   lEàmmer    9 kann durch die Offnung 10   hindureb    entleert werden.



   Fig. 2 stellt eine beispielsweise   Ausfüh-    rung dar, wie man das   Abscheiderad    6, 7 gleichzeitig auch zur Druckerzeugung   heran-    ziehen kann. Zu diesem Zweck ist es ähnlich wie die übrigen Verdichterräder 3 beschaufelt. Es   unterseheidet    sich nur dadurch von diesen, dass es beim äussern Umfang nicht unmittelbar in einen Leitapparat ausmündet, sondern es ist das   Deckbleeh    6a so weitergeführt, dass es mit der Nabenscheibe 7 einen unbeschaufelten Umkehrkanal bildet, der am äussersten Umfang mit Lochern 8 versehen ist. Dieser Kanal hat nach innen zunehmende Breite. Er   könate    aber auch   parallelwandig       g    sein.

   Die absolute Austrittsgeschwindigkeit aus der Beschaufelung des Rades 6, 7 wird also nicht unmittelbar in einem feststehenden Leitapparat in Druck umgesetzt, sondern es wird die   Umfangskomponente cu dieser    Abso  lutgeschwindigkeit    vorerst noch durch die zentripetale Bewegung umgekehrt proportional zum Radius r vergrössert. Bekanntlich bleibt der   Drall m. cu. r    bei einer zentripetalen Bewegung konstant ; wenn also r kleiner wird, mu¯ cu entsprechend gr¯¯er werden.



  Die Zentrifugalkraft m . Cu 2/r' welche ein mitgerissenes Teilchen bei dieser Bewegung erfahrt, wächst daher umgekehrt proportional mit der dritten Potenz des Radius. Wenn also an der Umlenk-und Absehleuderstelle 8 noch nicht alle Beimischungen abgeschleudert worden sind und Teilchen, wie   dureh    die Punkte angedeutet, mit der Luft mitgerissen werden, so werden sie im nach innen f hrenden Kanal einer mit der dritten Potenz des Radius zunehmenden   Schleuderkraft    ausgesetzt, welche an einer gewissen Grenzstelle X die nach innen wirkende   Mitschleppkraft    des Fördermediums überwiegt.

   Die Teilchen werden sich an dieser Stelle   anhäufen    oder, wenn es Flüssigkeitströpfchen sind, zu   gro-    sseren Tropfen vereinigen, so dass sie gegen die Strömung wieder nach aussen an die rotierende Wand getrieben und durch die Löcher 8 entfernt werden. Anderseits wird die   nach innenzunehmendeAbsolutgeschvv-in-    digkeit der Strömung in einem feststehenden Leitapparat 12 axial gerichtet werden. Damit wird die Geschwindigkeit zum Teil in Druck umgesetzt, so da¯ dieses   Abscheiderad    wie die übrigen Räder auch der Druckerzeugung gedient hat. Zu gleicher Zeit   er-    hält aber das folgende Rad 3 drallfreie Anströmung.

   So sind lediglich die   Reibungs-    und   Umkehrverluste    in dieser durch das Rad 6,   6a,    7 und den Leitapparat 12   gebil-    deten Gebläsestufe etwas grösser als bei einer gewöhnlichen Stufe.



   Bei den beschriebenen Einrichtungen nach Fig.   1    und 2 werden also die nachfolgenden Rader vor der schädlichen Wirkung der Beimischungen geschützt, und es ist höchstens das Ersetzen des speziellen Aus  scheiderades    6, 7 notwendig.



   Eine   ahnliche    Anordnung zeigt   Fig.3,    wo jedoch das letzte Rad eines mehrstufigen Gebläses als spezielles   Abscheiderad ausge-    bildet ist. Es hat dies nur dann einen Sinn. wenn die Beimischungen den vorangehenden Laufrädern nicht schaden und die   Ausschei-      dung    von Beimischungen lediglich für den nachfolgenden Prozess erwünscht ist, wie z. B. beim Teer von ungereinigtem   Koksofengas.   



  Da bei dieser Anordnung das Rad 6, 6a, 7 das Fordermedium in die Druckspirale 5   ausstosst,    kann der feste Diffusor 12 in der gezeichneten   A. rt an diese angeschlossen    werden. 13. ist ein üblicher Kolben zur   Auf-      nahme    des Axialschubes des Rotors.



   Das in Fig.   1    abgebildete Abscheiderad   6.    7 kann auch vollständig unbeschaufelt sein. Die äuBere Begrenzungswand 6 bildet dann die Fortsetzung der Deckscheibe des Gebläserades 3 und wird bei der Rotation von dieser mitgenommen.



  



  Device for separating admixtures from a gaseous conveying medium.



   The demand for air, gases or vapors that is dusty or interspersed with liquid droplets exposes the organs used for the demand to erosion, and under certain circumstances also to corrosion and clogging. Rapid turbo blowers are switched on z. B. to prevent this risk often separators of known type. These separators mostly work on the principle of changing direction, or the conveying medium is forced inwards by rotating paddle wheels, which do not let the admixtures through due to the centrifugal force acting on it. Washers are also used in which the contaminated gas is passed through a water curtain.

   With its high speed, a turbo blower naturally offers the best conditions for centrifugal material separation. It has been claimed that at most the first wheel is exposed to the risk of erosion, corrosion and clogging. In fact, solid or liquid admixtures are also thrown very forcefully from the first impeller onto the adjoining, fixed channel walls, from where these admixtures, however, are for the most part carried away by the flow and, in the case of multi-stage turbo blowers, are fed to the following impellers and cause damage there .



   The present invention, which is particularly useful in connection with a rotating machine of any kind, e.g. B. a turbo blower, relates to a device for separating admixtures, such as dust or liquid droplets, from a gaseous medium and consists in the fact that a rotating, in the flow direction of the medium first outward and then inward leading annular channel for the passage of the conveying medium interspersed with admixtures, is provided with a hole in the outermost circumference of the outer boundary wall of the annular channel for ejecting the admixtures.



   In the drawing, three exemplary embodiments of the device according to the invention are shown on turbo blowers in FIGS. The figures show the lower part of the fan partially cut open in the longitudinal direction.



   It is 1 the suction nozzle, 2 the shaft, 3 the first normal impeller, 4 the diffuser and 5 the pressure nozzle of a turbo blower. The supply line from the suction nozzle 1 to the first impeller 3 is not, as is usually the case, directly axially, but the conveying medium, such as B. air, gas, steam, in a curved path, the outer and inner boundary walls 6 respectively.



  7 rotate, first directed outwards and then inwards again. The inner wall 7 is designed as a hub disk and firmly wedged to the shaft 2 and, as it rotates, takes the outer wall 6 with it via the blades 6 ', 6 "which connect the hub disk 7 to the outer boundary wall 6.



   The blades 6 'give the medium flowing through a twist which supports the separation and which is lifted up again by the blades 6 ″ with a work output, so that the first compressor wheel
3 is flown against axially. The wheel 6, 7 therefore only consumes little power (friction losses), but also does not give any pressure. In the outer wall 6 holes 8 are attached at the outermost circumference, from which the admixtures to be separated are ejected with the extraordinarily large centrifugal force caused by the high speed of the turbo blower. it beforehand by the strong change of direction in the channel formed by the walls 6, 7. 1 had been driven to the outer wall 6.



   In this case, the admixtures are separated from the conveying medium and accumulate on the outer wall 6 simply by changing direction, while the removal into a current-free space 9 is effected by the centrifugal effect, which ensures complete separation, since the once falling back out of the Parts thrown into the flow path are excluded. This is supported by channels 11, which divert the particles thrown into the upper part into the lower half of the annular chamber 9. The liner 9 can be emptied through the opening 10 from behind.



   FIG. 2 shows an example of how the separation wheel 6, 7 can also be used to generate pressure at the same time. For this purpose it is bladed in a similar way to the other compressor wheels 3. It differs from these only in that it does not open directly into a diffuser at the outer circumference, but the cover plate 6a is continued in such a way that it forms an unbladed reversing channel with the hub disk 7, which is provided with holes 8 on the outer circumference. This channel has increasing width inwards. But it could also be parallel-walled.

   The absolute exit speed from the blading of the wheel 6, 7 is not converted directly into pressure in a stationary diffuser, but the circumferential component cu of this absolute speed is initially increased by the centripetal movement in inverse proportion to the radius r. As is known, the twist remains m. cu. r constant for a centripetal movement; so if r becomes smaller, cu must become correspondingly larger.



  The centrifugal force m. Cu 2 / r ', which an entrained particle experiences during this movement, therefore increases in inverse proportion to the cube of the radius. If all the admixtures have not yet been thrown off at the deflection and discharge point 8 and particles, as indicated by the dots, are entrained with the air, they are exposed to a centrifugal force increasing with the cube of the radius in the inwardly leading channel , which at a certain boundary point X outweighs the inwardly acting entrainment force of the pumping medium.

   The particles will accumulate at this point or, if they are liquid droplets, combine to form larger droplets, so that they are driven back against the flow to the outside of the rotating wall and removed through the holes 8. On the other hand, the inwardly increasing absolute velocity of the flow in a stationary diffuser 12 will be directed axially. This means that the speed is partly converted into pressure, so that this separation wheel, like the other wheels, also served to generate pressure. At the same time, however, the following wheel 3 receives a swirl-free flow.

   Thus, only the friction and reversal losses in this fan stage formed by the wheel 6, 6a, 7 and the diffuser 12 are somewhat greater than in a normal stage.



   In the described devices according to FIGS. 1 and 2, the following wheels are protected from the harmful effects of the admixtures, and at most the replacement of the special separating wheel from 6, 7 is necessary.



   A similar arrangement is shown in FIG. 3, but where the last wheel of a multistage blower is designed as a special separating wheel. This only makes sense then. if the admixtures do not damage the preceding impellers and the elimination of admixtures is only desired for the subsequent process, e.g. B. the tar of unpurified coke oven gas.



  Since in this arrangement the wheel 6, 6a, 7 ejects the conveying medium into the pressure spiral 5, the fixed diffuser 12 can be connected to this in the illustrated A. rt. 13. is a common piston to take up the axial thrust of the rotor.



   The separator wheel 6, 7 shown in FIG. 1 can also be completely without blades. The outer boundary wall 6 then forms the continuation of the cover disk of the fan wheel 3 and is carried along by this during the rotation.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH : Einrichtung für das Ausscheiden von Beimischungen aus einem gasförmigen För- dermedium, gekennzeichnet durch einen rotierenden, in der Strömungsrichtung des Mediums erst nach aul3en und hierauf nach innen führenden Ringkanal (6, 7) zur Durchleitung des mit Beimischungen durchsetzten Fordermediums, mit Locher (8) im äuBersten Umfang der äussern Begrenzungswand (6) des Ringkanals zum Ausschleudern der Beimischungen. PATENT CLAIM: Device for separating admixtures from a gaseous conveying medium, characterized by a rotating annular channel (6, 7) that leads in the direction of flow of the medium first to the outside and then inward for the passage of the conveying medium permeated with admixtures, with a hole (8) in the outermost circumference of the outer boundary wall (6) of the ring channel for throwing out the admixtures. UNTERANSPRUCHE : 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, daB der nach auBen führende Teil des Ringkanals beschaufelt ist. SUBClaims: 1. Device according to claim, characterized in that the outwardly leading part of the ring channel is bladed. 2. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende des nach innen führenden Teils des Ringkanals ein feststehender Leitapparat (12) zur Umsetzung von Geschwindigkeit des Fördermediums in Druck vorgesehen ist. 2. Device according to claim and dependent claim 1, characterized in that at the end of the inwardly leading part of the annular channel, a fixed diffuser (12) is provided for converting the speed of the conveying medium into pressure. 3. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, daB die äussere Wand (6) des Ringkanals (6, 7) mittels Schaufeln (6'und 6") sowohl in dem nach auBen als auch in dem nach innen führenden Teil des Ringkanals mit der die innere Wand bildenden, auf der Welle (2) befestigten Nabenscheibe (7) verbunden ist, um die auberge Wand (6) zu tragen und bei der Rotation mitzunehmen, sowie um dem durchströmen- den Medium mit den zuerst erreichten Schau feln (6') einen die Ausscheidung unterstützenden Drall zu erteilen, diesen dann aber durch die im nachfolgenden Teil des Ringkanals angeordneten Schaufeln (6") unter Arbeitsabgabe wieder aufzuheben. 3. Device according to claim, characterized in that the outer wall (6) of the ring channel (6, 7) by means of blades (6 'and 6 ") both in the outward and in the inward part of the ring channel with which the inner wall-forming hub disk (7) attached to the shaft (2) is connected to support the outer wall (6) and to take it with it during rotation, as well as to the flowing medium with the blades reached first (6 ') to give a twist that supports the excretion, but then to cancel it again by means of the blades (6 ″) arranged in the following part of the annular channel, with work output. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, daB der Ringkanal un beschaufelt ist. 4. Device according to claim, characterized in that the ring channel is unbladed. 5. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine strömungs- freie Kammer (9) vorgesehen ist, in welche die in der äussern Begrenzungswand des Ringkanals vorhandenen Locher münden. 5. Device according to claim, characterized in that a flow-free chamber (9) is provided into which the holes in the outer boundary wall of the annular channel open. 6. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daB die Kammer (9) mit Auffangrinnen (11) ausgerüstet ist. 6. Device according to claim and dependent claim 5, characterized in that the chamber (9) is equipped with collecting channels (11). 7. Einrichtung nach Patentanspruch, an einem Turbogebläse, dadurch gekennzeichnet, daB die auberge Wand (6) des Ringkanals (6, 7) mit der Deckscheibe des benachbarten Gebläserades (3) verbunden ist und von diesem bei der Rotation mitgenom- men wird, während die die innere Wand (7) bildende Nabenscheibe unmittelbar auf der Welle dieses Gebläserades sitzt und von dieser mitgenommen wird. 7. Device according to claim, on a turbo blower, characterized in that the outer wall (6) of the ring channel (6, 7) is connected to the cover disk of the adjacent blower wheel (3) and is taken along by this during rotation the hub disk forming the inner wall (7) sits directly on the shaft of this fan wheel and is taken along by it.
CH248468D 1945-11-29 1945-11-29 Device for the separation of admixtures from a gaseous conveying medium. CH248468A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH248468T 1945-11-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH248468A true CH248468A (en) 1947-05-15

Family

ID=4466934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH248468D CH248468A (en) 1945-11-29 1945-11-29 Device for the separation of admixtures from a gaseous conveying medium.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH248468A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2112327A1 (en) 2008-04-25 2009-10-28 General Electric Company Droplet Catcher for Centrifugal Compressor
US9689263B2 (en) 2009-10-27 2017-06-27 General Electric Company Droplet catcher for centrifugal compressor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2112327A1 (en) 2008-04-25 2009-10-28 General Electric Company Droplet Catcher for Centrifugal Compressor
US9689263B2 (en) 2009-10-27 2017-06-27 General Electric Company Droplet catcher for centrifugal compressor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3737221C1 (en) OEl air separator
DE3021349A1 (en) OIL SEAL ARRANGEMENT FOR A TURBOCHARGER
DE4006604C2 (en)
DE846802C (en) Turbine for gas or vapor pressure medium
DE2423528B2 (en) Hydrocyclone
DE599519C (en) Centrifugal friction fan, the rotor of which consists of adjacent discs
EP2386030A1 (en) Centrifugal pump having a device for removal of particles
EP0045736B1 (en) Apparatus for separating dust particles from an air current
DE2717610C3 (en) Device for separating dust-like parts from an air stream
DE2950060C2 (en)
DE1274404B (en) Separator for cleaning intake air
DE2444964A1 (en) PRESSURE GENERATING TURBO MACHINE
DE2556382C3 (en) Centrifugal air classifier
DE1503854B1 (en) Motor fan unit, preferably for vacuum cleaners
CH248468A (en) Device for the separation of admixtures from a gaseous conveying medium.
DE607157C (en) Impeller to centrifugal blower for the transport of air with solid components
DE767578C (en) Sandblasting device with a blower wheel for cleaning workpieces
DE2918875A1 (en) AIR PUMP WITH PRIMARY AND SECOND INLET FLOW CHANNELS
EP0660904A1 (en) Centrifugal pump.
DE570855C (en) Centrifugal separator for separating solid or liquid components from gases of all kinds
DE2718389C2 (en) Rotary air filter
DE2702338A1 (en) Centrifugal force fed blade ring wood-chipping machine - has propeller distributor and radial ventilator fan-wheels with scoop ring for blown air
DE2952446C2 (en) Particle separator for the air inlet duct of an aircraft engine
DE234509C (en)
DE2629745C2 (en) Spiral air classifier