Nassabscheider für staubbeladene Gase oder Raumluft
Die Erfindung betrifft einen Nassabscheider (Wäscher) zur Entfernung (Auswaschung) von Staub aus Raumluft oder anderen Gasen. Unter den bisher bekannten Wäschern finden sich zwei besonders wesentliche Gruppen, die nachstehend zur näheren Darlegung der Erfindung beschrieben werden:
Bei der ersten Gruppe besteht der Abscheider im allgemeinen aus einem senkrecht stehenden Behälter.
Unten enthält er ein Flüssigkeits-, meistens ein Wasserbad, auf welches von dem Rohgas beaufschlagt wird und dabei einen ersten Teil seines Staubes abscheidet. Oberhalb dieses Bades sind Strömungswi derstände verschiedener Formgebung angeordnet, die von unten oder von oben her mit Umlaufwasser bzw.
Feinschlamm bespritzt werden.
In diesem Nachfilterteil kommt das vorgereinigte Gas ein zweites Mal in innige Berührung mit dem Wasser und scheidet einen weiteren Teil seines Staubes aus. Zur Förderung des Wassers aus dem Bad in die zweite Abscheiderstufe dienen Pumpen. Das durch die Staubbeladung in Schlamm überführte Wasser sinkt in das Wasserbad hinunter. Das feingereinigte Gas dagegen zieht mittels eines Sauggebläses durch einen Stutzen im Behälterdeckel ab.
Bei einer zweiten grossen Gruppe von bekannten Wäschern trifft das Gas zunächst ebenfalls auf die Oberfläche eines Wasserbehälters und scheidet auf diesem einen Teil seines Staubes ab. Dieses bereits staubbeladene Oberflächenwasser wird anschliessend vom gereinigten Gas-durch eine Wirbelvorrichtung gerissen, in welcher durch diese Strömung eine zweite Abscheidefläche entsteht, in welcher die Flüssigkeit anschliessend zusätzlich mit Staub beladen wird. Der Schlamm sinkt anschliessend auf das Wasserbad zurück und zwar in denjenigen Teil, der in Richtung des Gasstromes gesehen nach der Wirbelrichtung liegt.
Eine Förderpumpe für das Wasser ist bei dieser Ausführung nicht notwendig, weil üblicherweise ein Gebläse die Luft durch die Abscheidezone zieht und die Luft das Wasser mitreisst.
Hier setzt die Erfindung ein. Sie löst die Aufgabe, einen in mindestens zwei Stufen das Rohgas reinigenden Nassabscheider zu schaffen, dessen Betrieb unempfindlich gegen groben Staub ist, weil er Pumpen und Düsen vermeidet und welcher ferner möglich macht, der Feinreinigungsstufe in wählbarer Menge Feinschlamm gerade in derjenigen Beschaffenheit zuzuführen, die für die jeweilige Reinigungsart die günstigste ist.
Ferner löst die Erfindung die Aufgabe, diese Zufuhr von Feinschlamm zur Feinreinigungsstufe sehr gleichmässig und stetig zu verteilen, und diesen Feinschlamm von unten her in das Sprudelbett der Feinreinigungsstufe quellend einzuführen, wodurch ein sehr gleichmässiger Einfluss auf die Sprudelbewegung des Bettes möglich und eine zusätzliche Sicherung geschaffen wird, dass alle zugeführte Flüssigkeit in das Sprudelbett überführt wird, und damit der Feinreinigung zugute kommt, dagegen keine von oben eingespritzte Tropfen vorzeitig vom aufsteigenden Reingas mitgerissen werden.
Die Erfindung benutzt daher vorteilhafte Bauglieder sowohl der ersten als auch der zweiten Gruppe.
Sie unterscheidet sich jedoch in zweifacher Hinsicht vorteilhaft von beiden. Im Vergleich mit der ersten Gruppe besteht ihr Vorteil darin, dass keine Umwälzpumpe für die Förderung der Flüssigkeit vom Bad in das Sprudelbett notwendig ist. Es entfällt damit auch der Unterhalt der Pumpe, sowie der zugehörigen Düsen und Stellhähne.
Gegenüber der zweiten Gruppe bietet die Erfindung den Vorteil, dass die Flüssigkeit aus beliebiger Tiefe des Bades entnommen und der zweiten Reinigungsstufe zugeführt wird. Es findet also nicht das bereits mit Grobstaub beladene Oberflächenwasser der ersten Reinigungsstufe für die zweite Stufe Verwendung.
Zur Erreichung dieser Vorteile benutzt der neue Nassabscheider für staubhaltige Gase oder Luft die bekannte Bauart mit einem Flüssigkeitsbad, welches vom eintretenden Gas beaufschlagt ist das vorgereinigte Gas dann durch eine Feinreinigungsstufe bestehend aus Strömungswiderständen hochsteigt, darauf ein über diesen angeordnetes Flüssigkeitssprudelbett durchtritt, mit der Besonderheit, dass die Flüssigkeit durch in das Bad eintauchende Röhren in das Sprudelbett hochsteigt und diese Röhren in wählbarer Länge aus beliebiger Tiefe aus dem Bad Flüssigkeit entnehmen.
Diese gegenüber dem Bekannten grundsätzlich anders geartete Arbeitsweise wirkt sich besonders bei der Reinigung von solchen Gasen vorteilhaft aus, die nebst feinsten Stäuben auch leichte schwimmende Teilchen grösserer Abmessungen enthalten, wie Fäden, Fasern, Gewebe, Papier und Flocken. Dieser bereits beim ersten Aufprall auf die Behälteroberfläche ausgeschiedene grobe Anteil des Staubes wird nicht wieder von der Flüssigkeit mitgerissen und gelangt daher weder in die Feinentstauberstufe noch in das Gebiet der innigen Berührung zwischen feinverteiltem Gas und feinverteilter Flüssigkeit. Bekanntlich geben aber gerade gröbere Teilchen Anlass zu Verstopfungen der verengten Querschnitte der zur Feinabscheidung dienenden Einbauten in die Strömungskanäle.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des neuen Filters dar:
Fig. 1 ist ein Aufriss des Filters mit Schnittebene II-II der Fig. 2,
Fig. 2 zeigt den Grundriss des Filters in der Schnittebene I-I der Fig. 1.
Ferner bietet die Erfindung Vorteile in solchen Fällen, in denen ein besonderer Wert darauf gelegt wird, dass keine Flüssigkeitströpfchen, die von oben auf das Sprudelbett gespritzt werden, vom Reingasstrom ungenutzt aus dem Nassabscheider hinausgetragen werden.
Im einzelnen erkennt man aus den Zeichnungen den folgenden Aufbau und die im Anschluss daran beschriebene Wirkungsweise:
Das Gas tritt durch den Stutzen 1 in das Filter ein, beaufschlagt im Raum a die Flüssigkeitsoberflä che steigt durch die Gitter 5 hoch und verlässt den Nassabscheider durch den Auslass 2 zum Saugventilator. Durch den im Raum b gegenüber dem Raum a bestehenden Unterdruck steigt die Flüssigkeit aus dem Bad 3 durch die beliebig tief im Bad 3 eingetauchten Röhren 6 hoch bis über das Gitter 5. Die Flüssigkeit bildet zusammen mit dem durchziehenden Gas eine Sprudelschicht c. Aus dieser Schicht sinkt die Flüssigkeit durch die Ablaufrinnen 9 und die Röhren 7 wieder in das Bad 3 zurück. Der Staub, der mit dem Gas durch den Stutzen 1 eintritt, scheidet seine groben Bestandteile schon beim Auftreffen auf die Oberfläche des Bades 3 aus.
Im Raum b, der das Sprudelbett enthält, braucht nur noch der Feinstaub abgeschieden zu werden. Dieser sinkt gemeinsam mit der Flüssigkeit als Feinschlamm durch die tSberlauf- rinnen 9 zum Bade 3 zu.
Die Feinreinigungsstufe mit mechanisch wirkenden Strömungswiderständen, die zwischen dem Bad und dem Sprudelbett angeordnet ist, besteht im Ausführungsbeispiel nur aus einem Gitter 5. Anstelle dieses Gitters können jedoch beliebige andere geeignete Filtermedien eingeschaltet sein, wie z. B. gelochte Profüplatten. Diese mechanischen Strömungswiderstände können aus Metall, Kunststoff oder anderen bekannten und geeigneten Materialien bestehen.
Die Röhren 6 können in diesem Gitter 5 od. dgl. mittels Hülsen längsverschieblich geführt sein, damit man sie einzelweise auch während des Betriebes des Nassfilters in der Höhe bzw. Eintauchtiefe einstellen kann.
Der Schlamm, der sich in diesem Bade 3 absetzt, wird entweder mit einer Austragvorrichtung 4 beliebiger Form, oder durch eine Ablassvorrichtung fortgeschafft. Der schwimmende Staub fliesst durch den Überlauf 10 ab. Das notwendige Ergänzungswasser, welches das durch Verdunstung und Schlamm abgang verlorengegangene Wasser ersetzt, fliesst bei 8 zu.
Wet separator for dust-laden gases or room air
The invention relates to a wet separator (scrubber) for removing (washing out) dust from room air or other gases. Among the previously known scrubbers there are two particularly important groups, which are described below to explain the invention in more detail:
In the first group, the separator generally consists of a vertical container.
At the bottom it contains a liquid bath, usually a water bath, to which the raw gas is applied and a first part of its dust is deposited. Above this bath flow resistances of various shapes are arranged, which are circulated from below or from above.
Fine sludge are sprayed.
In this post-filter part, the pre-cleaned gas comes into close contact with the water a second time and separates another part of its dust. Pumps are used to convey the water from the bath to the second separator stage. The water, which is converted into sludge by the dust load, sinks down into the water bath. The finely cleaned gas, on the other hand, is drawn off by means of a suction fan through a nozzle in the container lid.
In the case of a second large group of known washers, the gas initially also hits the surface of a water container and deposits part of its dust on it. This surface water, which is already dust-laden, is then torn from the cleaned gas through a vortex device in which this flow creates a second separation surface in which the liquid is then additionally loaded with dust. The sludge then sinks back onto the water bath in that part which, viewed in the direction of the gas flow, lies after the vortex direction.
A feed pump for the water is not necessary in this version, because a fan usually draws the air through the separation zone and the air carries the water with it.
This is where the invention comes in. It solves the problem of creating a wet separator that cleans the raw gas in at least two stages, the operation of which is insensitive to coarse dust because it avoids pumps and nozzles and which also makes it possible to supply the fine cleaning stage in a selectable amount of fine sludge precisely in the nature that is the cheapest for the respective type of cleaning.
Furthermore, the invention solves the task of distributing this supply of fine sludge to the fine cleaning stage very evenly and steadily, and introducing this fine sludge from below into the bubble bed of the fine cleaning stage in a swelling manner, whereby a very even influence on the bubble movement of the bed is possible and an additional safeguard is created is that all the liquid supplied is transferred into the bubble bed, and thus the fine cleaning is beneficial, while no drops injected from above are prematurely carried away by the rising clean gas.
The invention therefore uses advantageous members of both the first and second groups.
However, it differs advantageously from both in two ways. Compared to the first group, their advantage is that no circulation pump is required to convey the liquid from the bath to the bubble bed. There is no need to maintain the pump or the associated nozzles and control valves.
Compared to the second group, the invention offers the advantage that the liquid is taken from any depth of the bath and fed to the second cleaning stage. The surface water from the first cleaning stage, which is already loaded with coarse dust, is therefore not used for the second stage.
To achieve these advantages, the new wet separator for dusty gases or air uses the well-known design with a liquid bath, which is acted upon by the incoming gas, the pre-cleaned gas then rises through a fine cleaning stage consisting of flow resistances, after which a liquid bubble bed arranged above it passes through, with the special feature that the liquid rises through tubes immersed in the bath into the bubble bed and these tubes take liquid from the bath in a selectable length from any depth.
This mode of operation, which is fundamentally different from what is known, is particularly advantageous when cleaning gases which, in addition to the finest dusts, also contain light floating particles of larger dimensions, such as threads, fibers, fabric, paper and flakes. This coarse part of the dust, which is precipitated on the first impact on the container surface, is not carried back by the liquid and therefore does not enter the fine dust removal stage or the area of intimate contact between finely divided gas and finely divided liquid. As is known, however, it is precisely the coarser particles that give rise to blockages of the narrowed cross-sections of the internals in the flow channels used for fine separation.
The drawing shows an embodiment of the new filter:
Fig. 1 is an elevation of the filter with section plane II-II of Fig. 2,
FIG. 2 shows the plan view of the filter in the section plane I-I of FIG. 1.
Furthermore, the invention offers advantages in those cases in which special value is placed on ensuring that no liquid droplets that are sprayed onto the bubble bed from above are carried out of the wet separator by the clean gas stream.
The following structure and the subsequent described mode of operation can be seen in detail from the drawings:
The gas enters the filter through the nozzle 1, acts on the liquid surface in space a, rises through the grille 5 and leaves the wet separator through the outlet 2 to the suction fan. Due to the negative pressure existing in space b compared to space a, the liquid rises from bath 3 through the tubes 6 immersed in bath 3 at any depth up to above grille 5. The liquid forms a bubble layer c together with the gas flowing through it. From this layer the liquid sinks back into the bath 3 through the drainage channels 9 and the tubes 7. The dust which enters with the gas through the nozzle 1 separates its coarse components as soon as it hits the surface of the bath 3.
In room b, which contains the bubble bed, only the fine dust needs to be separated. This sinks together with the liquid as fine sludge through the overflow channels 9 to the bath 3.
The fine cleaning stage with mechanically acting flow resistances, which is arranged between the bath and the bubble bed, consists in the exemplary embodiment only of a grid 5. Instead of this grid, however, any other suitable filter media can be switched on, such as. B. perforated profile plates. These mechanical flow resistances can consist of metal, plastic or other known and suitable materials.
The tubes 6 can be guided longitudinally displaceably in this grid 5 or the like by means of sleeves so that they can be individually adjusted in height or immersion depth even during operation of the wet filter.
The sludge that settles in this bath 3 is removed either with a discharge device 4 of any shape or through a drainage device. The floating dust flows off through the overflow 10. The necessary top-up water, which replaces the water lost through evaporation and sludge discharge, flows in at 8.