Verfahren zum Reinigen von Gasen in Fliehkraftabscheidern, sowie Einrichtung zur Durchführung desselben. Die bekannten Fliehkraftabscheider arbei ten wohl im Bereiche der gröberen und mitt leren Staubteilchengrössen zufriedenstellend, ihre Wirkung lässt aber um so mehr zu wün schen übrig, je mehr es sich um die möglichst weitgehende Abscheidung auch der feinen und feinsten Staubteilchen handelt.
Die Erfindung schlägt zur Beseitigung die ses Mangels ein Verfahren zum Reinigen von Gasen in Fliehkraftstaubabscheidern vor, ins besondere zur Rauchgasreinigung, das sich da durch kennzeichnet, dass der staubhaltige Gas strom im erhitzten Zustand in den Abschei- der eintritt und dort unter ständiger Küh lung der wirksamen Flächen desselben einer Thermodiffusionswirkung zwecks Erzielung auch der Abscheidung kleinster Teilchen un terworfen wird.
Die Einrichtung zur Ausübung des Ver fahrens kennzeichnet sich durch einen den oben zylindrischen und nach unten konisch verjüngten Abscheider umgebenden, von un ten nach oben von Kühlwasser durchströmten Aussenmantel und durch einen schräg nach abwärts verlaufenden Zuführungskanal für die staubhaltigen Gase, der an der Innenwan dung des zylindrischen Abscheiderteils in einem bis an dessen schraubenflächenförmige Decke sich erstreckenden Eintrittsschlitz aus mündet.
Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbei spiel einen Vertikalschnitt durch einen Flieh- kraftabscheider gemäss der Erfindung zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver fahrens. Nachfolgend wird auch das Verfah ren nach der Erfindung beispielsweise erläu tert.
Die Erfindung macht in Übereinstimmung mit der Theorie von der Beobachtung Ge brauch, dass eine Verbesserung der Staub abscheidung, insbesondere der feinen und fein sten Staubteilchen, auf Grund der Thermo- diffusion infolge des Wärmegefälles stattfin det, das innerhalb eines beispielsweise schon betriebsmässig hocherhitzten Gases im Flieh kraftabseheider in der Richtung auf die stän dig gekühlten Wandungen besteht.
Bei ent sprechend starker, ständiger Kühlung der Wandungen wird die Abscheiduug der feinen und feinsten. Teilchen besonders begünstigt.
. Um die Wandungen dauernd auf einer möglichst niedrigen Temperatur zu halten, ist es vorteilhaft, einen von Kühlwasser durch- flossenen Aussenmantel vorzusehen, der die Aussenflächen des Abscheiders ganz oder teil weise umschliesst. Jedoch kann auch ein Luft gebläse oder die Anordnung von Kühlrippen den angestrebten Effekt unter geeigneten Um ständen hervorrufen.
Ein solcher Aussenmantel kann, wie es bei spielsweise die Zeichnung zeigt, auch aus meh reren Teilmänteln 8, 9, 10 zusammengesetzt sein, wobei das Kühlwasser vorteilhaft an den tiefsten Stellen 11 eintritt, hingegen an den höchsten Stellen 12 austritt. Die einzelnen Teilmäntel können auch miteinander derart verbunden sein, dass das Wasser aus einem Mantel jeweils in den nächsthöher gelegenen übergeleitet und erst aus dem obersten wieder abgeleitet wird.
In solchen Fällen, wo eine Befeuchtung des abgeschiedenen Staubes sowie der Abgase (Abluft) keine Rolle spielt, kann die Kühlung auch durch innere Berieselung der wirksamen Wände mit kaltem Wasser, beispielsweise durch Sprühdüsen, erfolgen, wobei die selbst tätige Abfuhr des abgeschiedenen Staubes als weiterer Vorteil erscheint.
Da die abgeschiedenen staubförmigen Stoffe gewöhnlich an der Innenwand haften bleiben und mit der Zeit eine wärmeisolierende Schicht bilden würden, welche die Diffusions- wirkung durch Wärmestauung beeinträchtigen müsste, könnte dem Ansetzen des Staubes durch eine Rüttelvorrichtung entgegengewirkt werden. Vorteilhafter erscheint es aber, die Abscheider so auszubilden, dass sie sich zum Beispiel durch Abnehmen wenigstens des un tern, konischen Teils leicht zur Reinigung öff nen lassen.
Diesem Zwecke dient insbesondere bei grösseren Typen die bereits erwähnte Aus führung in mehreren Teilen mit je einem Aussenmantel 8, 9, 10. Diese einzelnen Teile sowie deren Bestandteile können durch Flan sche 7 oder sonstige leicht lösbare-Mittel unter einander verbunden sein.
Beim Ausführungsbeispiel ist angenom men, dass die staubhaltigen Gase von vorn herein eine hohe Temperatur haben; die Küh lung der Flächen des Abscheiders dient der Aiürechterhaltung, einer möglichst hohen Temperaturdifferenz zwischen Gasstrom und Gefässwandung.
Das demgemäss innerhalb des Gases in der Richtung auf die Wand hin auf tretende starke Temperaturgefälle ist dann Veranlassung dafür, dass die feinen und fein sten Staubteilchen, die dem Fliehkrafteinfluss allein nicht hinreichend rasch folgen würden, an die gekühlte Wand gelangen und dort zur Abscheidimg gelangen.
Als weitere Massnahmen zur Erhöhung der Wirkung kommen insbesondere solche in Be- tracht, die den Luftstrom in möglichst dünner Schicht mit möglichst grosser Flächenausdeh nung an die gekühlten Wandflächen heran bringen bzw. die gleichmässige Verteilung des Gasstromes begünstigen.
Dazu ist es besonders vorteilhaft, wenn die Einblasöffnung des Luft- bzw. Gaszufüh- rungskanals 1 in den Abscheider als hoher und schmaler Schlitz 2 ausgeführt ist, der den Luftstrom in flacher Schicht nächst der ge kühlten Wand austreten lässt, und zwar fer ner in schräg nach unten geneigter Ausblas- richtung, wie dies aus der Zeichnung ersicht lich ist.
Es ist weiter vorteilhaft, wenn der Staubabscheider in seinem obern Teil bis in den Bereich der zentralen Luftaustrittsöff- nung 3 zylindrisch gehalten und mit schrau- benflächenförmiger Decke 13 ausgestattet ist. Mit 4 ist ein Lenkorgan, mit 5 der Austritts stutzen für das gereinigte Gas, mit 6 ein Ab schlussboden bezeichnet.
Im Gegensatz zu den Erfahrungen mit bis her gebräuchlichen Abscheidern kann gegebe nenfalls durch Kaskadenanordnung von zwei oder mehreren Abscheidern eine noch vollkom menere Abscheidung erreicht werden. Die An ordnung kann dann beispielsweise so getrof fen sein, dass der erste Abscheider lediglich zur Abscheidung der gröberen Teilchen dient, daher also ohne Kühlung arbeitet, während der zweite und die folgenden Abscheider mit Kühlung ausgestattet sind.
Gleichgültig, ob der erste Abscheider mit oder ohne Kühlung arbeitet, kann eine Wiederaufhitzung des Gases beim Eintritt in den jeweils nächsten Abscheider von Vorteil sein.
Die Gesamtanordnung gekühlter Staub- abscheider wird vorteilhaft derart getroffen, dass eine möglichst grosse Kühlfläche zur Ver- füg2mg steht. Dies kann einerseits durch eine relative Überdimensionierung der einzelnen Abscheider, insbesondere auch in der Höhen ausdehnung, erfolgen, anderseits durch An ordnung mehrerer parallel geschalteter Ein heiten, welche bei der Reinigung bzw. Ent leerung einzeln vom gemeinsamen Zufüh rungskanal abgeschaltet werden können.
Sie können so der betriebsmässigen Entleerung unterworfen werden, während die restlichen Abscheider weiter im Betrieb bleiben.
Die Betriebsführung in der Weise, dass eine Aufteilung des Luft- oder Gasstromes auf mehrere, parallel geschaltete Abscheider erfolgt, bringt insbesondere bei grossen An lagen als weiteren Vorteil die relative Ver grösserung der wirksamen gekühlten. Ober fläche und bedingt dadurch weitere Intensi- vierung der Abscheidung, und zwar vor allem auch der kleinsten suspendierten Teilchen.
Process for cleaning gases in centrifugal separators, as well as equipment for carrying out the same. The known centrifugal separators work satisfactorily in the range of coarser and medium-sized dust particles, but their effect leaves a lot more to be desired, the more it is a question of separating even the finest and finest dust particles as far as possible.
The invention proposes to eliminate this defect a method for cleaning gases in centrifugal dust separators, in particular for flue gas cleaning, which is characterized by the fact that the dusty gas stream enters the separator in the heated state and there is constant cooling of the effective areas of the same is subjected to a thermal diffusion effect in order to achieve the separation of even the smallest particles.
The device for performing the process is characterized by a separator that is cylindrical at the top and conically tapered at the bottom, the outer jacket is traversed by cooling water from underneath to the top, and by an obliquely downward feed channel for the dusty gases, which is located on the inner wall of the cylindrical separator part opens into an inlet slot extending to its helical cover.
As an exemplary embodiment, the drawing shows a vertical section through a centrifugal separator according to the invention for carrying out the method according to the invention. The procedural method according to the invention is also tert erläu, for example.
The invention makes in accordance with the theory of the observation Ge that an improvement in the dust separation, in particular the fine and finest dust particles, takes place due to the thermal diffusion as a result of the heat gradient that occurs within a gas that is, for example, already operationally highly heated Flee force separators in the direction of the constantly cooled walls.
With correspondingly strong, constant cooling of the walls, the separation becomes the finest and finest. Particles particularly favored.
. In order to keep the walls permanently at the lowest possible temperature, it is advantageous to provide an outer jacket through which cooling water flows and which completely or partially encloses the outer surfaces of the separator. However, an air fan or the arrangement of cooling fins can also produce the desired effect under suitable circumstances.
Such an outer jacket can, as shown in the drawing for example, also be composed of several sub-jackets 8, 9, 10, the cooling water advantageously entering at the lowest points 11, but exiting at the highest points 12. The individual sub-jackets can also be connected to one another in such a way that the water is transferred from one jacket to the next higher one and only drained from the top one.
In such cases, where the humidification of the separated dust and the exhaust gases (exhaust air) does not play a role, the cooling can also take place by sprinkling the effective walls with cold water, for example by spray nozzles, whereby the automatic removal of the separated dust is another Advantage appears.
Since the deposited dust-like substances usually adhere to the inner wall and would form a heat-insulating layer over time, which would have to impair the diffusion effect by accumulating heat, the accumulation of dust could be counteracted by a vibrating device. However, it appears more advantageous to design the separators in such a way that they can be easily opened for cleaning, for example by removing at least the lower, conical part.
This purpose is used in particular with larger types of the aforementioned execution in several parts, each with an outer jacket 8, 9, 10. These individual parts and their components can be connected to each other by flanges 7 or other easily detachable means.
In the exemplary embodiment it is assumed that the dust-containing gases have a high temperature from the start; The cooling of the surfaces of the separator serves to maintain the highest possible temperature difference between the gas flow and the vessel wall.
The strong temperature gradient that occurs within the gas in the direction of the wall is then the reason why the fine and finest dust particles, which alone would not follow the influence of centrifugal force sufficiently quickly, reach the cooled wall and are deposited there.
Further measures to increase the effect come into consideration, in particular, which bring the air flow in the thinnest possible layer with the largest possible area to the cooled wall surfaces or promote the uniform distribution of the gas flow.
For this purpose, it is particularly advantageous if the blow-in opening of the air or gas supply duct 1 in the separator is designed as a tall and narrow slot 2, which allows the air flow to exit in a flat layer next to the cooled wall, also at an angle downwardly inclined discharge direction, as can be seen from the drawing.
It is furthermore advantageous if the upper part of the dust separator is cylindrical up to the area of the central air outlet opening 3 and is equipped with a cover 13 in the form of a screw surface. With 4 is a steering member, with 5 of the outlet nozzle for the purified gas, with 6 from a final floor.
In contrast to the experience with separators that have been used up to now, an even more complete separation can be achieved by cascading two or more separators. The arrangement can then be made, for example, so that the first separator only serves to separate the coarser particles and therefore works without cooling, while the second and the following separators are equipped with cooling.
Regardless of whether the first separator works with or without cooling, it can be advantageous to reheat the gas when it enters the next separator.
The overall arrangement of cooled dust separators is advantageously made such that the largest possible cooling surface is available. This can be done on the one hand by a relative oversizing of the individual separators, especially in terms of height expansion, on the other hand by arranging several units connected in parallel, which can be switched off individually from the common supply duct during cleaning or emptying.
In this way, they can be subjected to operational emptying while the remaining separators continue to operate.
The operational management in such a way that the air or gas flow is divided between several separators connected in parallel has a further advantage, particularly in large systems, in the relative increase in the effective cooled ones. Surface and, as a result, further intensification of the separation, especially also of the smallest suspended particles.