CH433197A - Gas cleaning device - Google Patents

Gas cleaning device

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Publication number
CH433197A
CH433197A CH792863A CH792863A CH433197A CH 433197 A CH433197 A CH 433197A CH 792863 A CH792863 A CH 792863A CH 792863 A CH792863 A CH 792863A CH 433197 A CH433197 A CH 433197A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
blades
disk
shaft
housing
disc
Prior art date
Application number
CH792863A
Other languages
German (de)
Inventor
M Jamison Robert
Original Assignee
Ajem Lab Inc
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 Ajem Lab Inc filed Critical Ajem Lab Inc
Priority to CH792863A priority Critical patent/CH433197A/en
Publication of CH433197A publication Critical patent/CH433197A/en

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06Spray cleaning
    • B01D47/08Spray cleaning with rotary nozzles
    • B01D47/085Spray cleaning with rotary nozzles with nozzles which are partly immersed in the washing fluid

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Description

  

  
 



  Gasreinigungseinrichtung
Diese Erfindung betrifft eine Gasreinigungseinrich tung, in welcher mit hoher Geschwindigkeit versprühte Flüssigkeitströpfchen wirksam sind und welche sich für Feuchtstaub- und   Rauchsammler    sowie für Gas-Flüssig    keit-Reaktionsverfahren    eignet.



   Die vorliegende Erfindung lässt, sich gut für Feuchtstaub- und Rauchsammler, oft auch Luftwascher genannt, vom gegenwärtig handelsüblichen Typ verwenden. Die neuartigen Gaswascheinrichtungen gemäss vorliegender Erfindung können beispielsweise in Sammlern von dem Typ benutzt werden, wie er im US-Patent Nr. 2789866 und auch im US-Patent Nr. 2833417 beschrieblen ist. Fachleute ersehen ohne weiteres, dass diese Erfindung zahlreiche Vorteile bringt, die ihre nützliche Anwendung für Einrichtungen solcher Art ermöglicht, welche zum wirksamen Betrieb einen hoch konzentrierten, gleichmässig verteilten Sprühregen von sich rasch bewegenden Flüssigkeitströpfchen erfordern.



   Luftwascher werden in der Industrie oft zur Kontrolle der Luftverunreinigung und/oder zum Rückgewinnen von wertvollen Materialien, z. B. von Metallteilchen, von festen, flüssigen oder gasförmigen Chemi  ka]ien    verwendet. Bei solchen Anlagen wurde eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Sprühregens von Flüssigkeitströpfchen verwendet, um Luftverunreinigungen oder andere in der Luft vorhandene Produkte, z. B.



  Mahlstaub, von Verhüttungsverfahren herrührender Rauch oder chemische Dünste zu entfernen. Die verunreinigte Luft wird durch einen waschenden Wasserstaub hindurchgeleitet, welcher das verunreinigende Material wirksam befeuchtet und herauswäscht. Die für solche Zwecke üblicherweise benutzte Waschflüssigkeit besteht aus Wasser oder aus Wasser, dem ein oder mehrere Neutralisierungsmittel beigefügt sind, um nicht nur das Entfernen des betreffenden Stoffes zu unterstützen, sondern auch das nachfolgende Handhaben der Waschflüssigkeit zu erleichtern. Das verunreinigende Material wird hernach abgesondert und aus dem Waschfluidum durch übliche Niederschlags- oder Filterverfahren zurückgewonnen.



   Die kleineren Arten von Flugverunreinigungen sind schwieriger zu befeuchten und aus der Luft zu entfernen als gewöhnliche Fasern und Staubteilchen, und es hat sich herausgestellt, dass diese kleineren Teilchen oft durch den Sprühregen hindurchgelangen, welche durch bekannte Vorrichtungen erzeugt wird. Solche Verunreinigungen, welche beispielsweise aus fein verteilten Partikeln, aus Aerosolen oder aus molekularen Ver  unreinigungen    bestehen können, erfordern zu ihrer Entfernung einen höchstkonzentrierten, gleichmässigen Sprühregen von sich mit sehr hoher Geschwindigkeit bewegenden Flüssigkeitströpfchen.

   Obgleich früher zur Überwachung der Luftverunreinigung und zur Rückgewinnung von Flugmaterialien ganz allgemein sogenannte Luftwascher benutzt wurden, erwiesen sich die Leistungsgrade von solchen Waschern mit Bezug auf die genannten, kleineren Verunreinigungen oft als recht begrenzt. Die erfindungsgemässe Einrichtung erzeugt jedoch einen äusserst konzentrierten, gleichmässig verteilten Flüssigkeitsstaub, welcher aus zahlreichen, kleinen Tröpfchen von sehr hoher Geschwindigkeit besteht, die tief in das zu reinigende Gas eindringen, wodurch sich die Wahrscheinlichkeit des Zusammenstossens mit diesen kleineren Verunreinigungen erhöht.



   Ein Zweck der Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Gasreinigungseinrichtung, welche einen gleichmässig verteilten, hochkonzentrierten Flüssigkeitsstaub liefert, d. h. einen Sprühregen ohne Unregelmässigkeiten, bei welchem sich die Flüssigkeitströpfchen mit sehr hoher Geschwindigkeit fortbewegen.



   Einen weiteren Zweck der Erfindung bildet die Schaffung einer Gaswascheinrichtung, deren Sprühvorrichtung billig herzustellen und zu betreiben ist und sich trotzdem für hohe Drehzahlen eignet.



   Ferner soll die vorgeschlagene Gasreinigungseinrichtung vorteilhaft mit   Luftwaschlern    von einem gegenwärtig handelsüblichen Typ kombiniert werden können.



   Auch soll bei der vorgeschlagenen Einrichtung die Sprühvorrichtung während des Rotierens mit hoher Drehzahl keinen deformierenden Beanspruchungen in  folge von Rückständen oder anderen unwuchterzeugenden Zuständen unterworfen sein.



   Die erfindungsgemässe Gasreinigungseinrichtung besitzt eine vertikale zentrale Welle, auf der wenigstens eine mindestens näherungsweise flache Scheibe drehfest befestigt ist, deren obere und untere Flächen in zur Wellen achse senkrechten Ebenen liegen, einen Antrieb, um die Welle mit grosser Geschwindigkeit zu drehen, ein die Welle und die Scheibe in einem Abstand umgebendes Gehäuse, das eine um die Aussenkante der Scheibe führende Strömungsbahn bildet, einen Gaseinlass und einen Gasauslass an dem Gehäuse und Mittel zur Führung des Gases längs der Strömungsbahn in dem Gehäuse, Mittel, um eine Reinigungsflüssigkeit der oberen und unteren Fläche der Scheibe zuzuführen, eine auf beiden Flächen der Scheibe angeordnete Schaufelung, die wenigstens in der Nähe der zentralen Welle radial gerichtet, sich bis in den Bereich der Aussenkante erstreckt,

   um die Reinigungsflüssigkeit in Tröpfchen aufzuteilen und diese Tröpfchen derart zu beschleunigen und von der Scheibe in der Ebene ihrer Flächen mit einer Geschwindigkeit wegzuschleudern, dass die Tröpfchen grösstenteils die Gasströmung durchqueren und die Gehäuseinnenwand erreichen.



   In der beiliegenden Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dar gestellt. Es zeigt:
Fig. 1 einen vertikalen Axialschnitt durch einen Luftwascher als Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 1A einen axialen Teilschnitt eines Luftwaschers, ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten Wascher, der jedoch eine andere Ausführungsform gemäss der Erfindung darstellt; insbesondere lässt die Fig. 1A ein erwünschtenfalls anwendbares Verfahren erkennen, um Reinigungsflüssigkeit nach aufwärts und auch zum unteren Teil der in Fig. 1 dargestellten Sprühvorrichtung zu lenken,
Fig. 2A und 2B zweckmässige Schaufelanordnungen, welche an den drehenden Scheiben der in Fig. 1 dargestellten Sprühvorrichtung vorgesehen sind;

   besonders zeigen die Fig. 2A bzw. 2B Schaufelungen mit radialen Schaufeln bzw. mit Schaufeln von einer vorbestimmten Krümmung in der Drehrichtung der Scheibe,
Fig. 2C eine Seitenansicht der Schaufeln gemäss Fig. 1, die an den gegenüberliegenden Flächen einer Scheibe angebracht sind,
Fig. 3 eine Teilansicht einer Ausführungsvariante der Scheibe, an welcher die Schaufeln befestigt sind, und
Fig. 4A und 4B teilweise im Schnitt, eine Draufsicht und eine Seitenansicht des Gehäuses einer Fördervorrichtung zum Zuführen von Reinigungsflüssigkeit zu den Flächen der Scheiben.



   Gemäss Fig. 1 ist ein aufrechtes, annähernd zylindrisches Gehäuse 1 mit einem Einlass 3 vorgesehen, um verunreinigtes Gas, beispielsweise verunreinigte Luft, zur Einrichtung zu   leiten,    und einem Auslass 5, um später das gewaschene, d. h. von Verunreinigungen befreite Gas aus der Einrichtung abzuleiten.



   Eine koaxial im Gehäuse 1 gelagerte, drehende Welle 7 trägt ein Flügelrad 9, und die Sprühvorrichtung besteht aus den Einheiten 11, 13 und 15 sowie aus einer Waschflüssigkeitspumpe 17. Die drehende Welle 7 trägt an ihrem oberen Ende ausserhalb des Gehäuses 1 eine Keilriemenscheibe 19, welche über Keilriemen 21 von einem nicht gezeigten Motor angetrieben ist. Das nach dem Auslass 6 ausgerichtete Flügelrad 9 sitzt innerhalb des Gehäuses 1 auf dem oberen Ende der Welle 7 fest, und das abzugebende, gereinigte Gas wird vom Flügelrad über einen Ansaugstutzen 10 angezogen. Die Welle 7 ist in Lagern 23, 23a und 23b drehbar gelagert. Die Lager 23a und 23b sind an oberen und unteren Platten 25a bzw. 25b befestigt, welche einen Teil eines Flüssigkeitsabscheiders 27 sind.



  Dieser Abscheider 27 besteht aus einer Anzahl ortsfesten Ablenkplatten, welche eine gewundene Bahn für die aufwärtsströmende Luft bilden. Der Abscheider 27 ist von üblicher Konstruktion und bewirkt das Entfernen von sehr kleinen Flüssigkeitspartikeln, welche durch den von der Reinigungszone kommenden, gewaschenen Gasstrom nach aufwärts mitgerissen werden.



   Die Waschzone der Reinigungseinrichtung liegt unterhalb des Abscheiders 27 und ist in Fig. 1 als Längsabschnitt a-a' des Gehäuses 1 bezeichnet. Die Sprühvorrichtung mit den Einheiten 11, 13 und 15 liegt innerhalb der Waschzone a-a'. Wie nachfolgend noch eingehender beschrieben wird, besitzt jede der Einheiten 11, 13 und 15 eine Mehrzahl Schaufeln, welche in bestimmter oberer und unterer Schaufelungsanordnung beispielsweise gemäss den Fig. 2A und 2B angeordnet sind. Über der Einheit 11, zwischen den Einheiten 11 und 13, sowie 13 und 15 ist je eine   zylin-    drische, hohle Zuführvorrichtung 29, 31 bzw. 33 angeordnet, welche koaxial um die Welle 7 abgestützt sind.



  Infolge der besonderen Konstruktion dieser Zuführvorrichtungen 29, 31 und 33, welche besonders aus den Fig. 4A und 4B hervorgeht, wird die Waschflüssigkeit den räumlich gegenüberliegenden Flächen der Einheiten 11, 13 bzw. 15 zugeführt und gleichmässig um die Welle 7 verteilt. Ferner wird die Waschflüssigkeit in Drehrichtung der   Welle    7 gewirbelt, wodurch ein maximaler Betrag der Waschflüssigkeit seinen Weg zu den jeweiligen Schaufeln der   Einheiten    11, 13 und 15 findet.



   Die in einen Sprühregen zu bringende Waschflüssigkeit wird unter Druck in vorbestimmten Anteilen den Zuführvorrichtungen 29, 31 und 33 durch eine Rohranordnung 35 zugeleitet, welche von einer Druckpumpe 37 versorgt wird. Die Rohranordnung 35 ist mittels T-Verbindungen und Zufuhrrohren 30, 32 und 34 mit vorbestimmtem, relativem Durchlassvermögen den Zuführvorrichtungen 29, 31 bzw. 33 verbunden.



  Die Rohranordnung 35 dient auch zum Abstützen der Zuführvorrichtungen 29, 31 und 33, welche um die drehende Welle 7 herum fest angebracht sind. Die Druckpumpe 37 ist in ein Reservoir 39 getaucht, das unter dem schrägen Boden 16 des Gehäuses 1 liegt.



  Der Raum über dem Boden 16 ist über einen   Über-    lauftrog 18 mit dem Reservoir 39 verbunden. Die Waschflüssigkeit und die feuchten Verunreiniger, die aus dem aufwärtsströmenden Gas entfernt werden, laufen längs der Innenwand des Gehäuses 1 hinab und fallen auch entgegen der aufwärtsströmenden Luft nach unten auf den Boden 16 und gelangen dann in den Trog 18. Der Trog 18 kann einen nicht gezeigten Filter enthalten, von einem Typ, wie er in dem genannten US-Patent Nr.   2 833 417    dargestellt ist, um Verunreinigungen aus der Waschflüssigkeit zu entfernen. Die gefilterte Waschflüssigkeit läuft hierauf zum Reservoir 39 über, um von neuem in Umlauf gebracht zu werden.



   Wie in Fig. 1 dargestellt, ist für die untere Fläche der wasserstauberzeugenden Einheit 15 ein entsprechendes Fördervorrichtungsgehäuse nicht vorgesehen.



  Vielmehr ist eine übliche Flüssigkeitspumpe 17 dargestellt, um aus dem Reservoir 39 Waschflüssigkeit zur unteren Fläche der Einheit zu liefern. Wie dargestellt,  erstreckt sich das Gehäuse dieser Flüssigkeitspumpe durch den Boden 16 des Gehäuses 1 und ins Reservoir 39 hinein. Eine Öffnung 41 ist im Boden des Gehäuses der   Flüssigkeitspumpe    17 vorgesehen und Waschflüssigkeit aus dem Reservoir 39 tritt durch diese Öffnung ein. Die Treibflügel der Flüssigkeitspumpe 17 sitzen auf der drehenden Welle 7 fest auf und dienen dazu, die Waschflüssigkeit aufwärtszufördern und gegen die untere Fläche der Einheit 15 zu schleudern. Eine weitere Beschreibung der Flüssigkeitspumpe 17 kann dem US-Patent Nr.   2599202    entnommen werden.



   Es kann jedoch auch eine Zuführvorrichtung 43 von   neuartigem    Typ vorgesehen werden, um   Wasch-    flüssigkeit an die untere Fläche der Einheit 15 zu liefern, wie in Fig. 1A gezeigt. In diesem Fall ist ein zusätzliches Anschlussrohr 45 über ein T-Stück mit der Rohranordnung 35 verbunden; der Gehäuseboden 16 ist dabei durchgehend bis zum Trog 18. Die drehende Welle 7 kann daher in einer Höhe enden, die etwas unter der Vorrichtung 43 liegt. Zur Aufrechterhaltung der richtigen Lage der drehenden Welle kann noch ein zusätzliches Lager 47 über der Zuführvorrichtung 29 gemäss Fig. 1A vorgesehen sein. Das zusätzliche Lager 47 ist dabei von einem Paar Trägern 49 abgestützt, die sich von den Wänden des Gehäuses 1 hererstrecken.



  Unter den Vorteilen, die sich aus der in Fig. 1A gezeigten Anordnung aus der freiliegend in der Waschzone vorgesehenen Lage der drehenden Welle 7 ergeben, befindet sich auch jener, dass die Lager oder die Reibungsstellen den korrosiven Gasen nicht ausgesetzt werden, welche in dem verunreinigten Gas enthalten sein können.



   Eine trichterförmige Leitwand 51 befindet sich innerhalb der Waschzone a-a' und ist konzentrisch um die drehende Welle 7 herum angeordnet. Die Leitwand 51 erstreckt sich von der Innenwand des Gehäuses 1 weg. Das aus der Einlassleitung 3 zuströmende, verunreinigte Gas wird durch die Leitwand 51 verteilt und gelangt durch die Waschzone a-a' um den Umfangsraum der sprühregenerzeugenden Einheiten 11, 13 und 15.



   Beim Betrieb der Einrichtung dreht die Welle 7 jede der drei Einheiten 11, 13, 15, das Flügelrad 9 sowie die Flüssigkeitspumpe 17. Gleichzeitig fördert die Flüssigkeitspumpe 37 Waschflüssigkeit unter Druck durch die Rohranordnung 35 zu den Vorrichtungen 29, 31 und 33. Der Ventilator 9 saugt durch die Einlassleitung 3 verunreinigtes Gas an, welche um die Leitwand 51 herum verteilt wird, und dann durch die Reinigungszone   a-a' hindurch    nach aufwärts gelangt.



   Das verunreinigte Gas wird somit gezwungen, nach aufwärts durch einen rasch fliessenden, gleichmässigen Flüssigkeitsstaub hindurch zu strömen, welcher von den vereinigten Wirkungen der jeweiligen Schaufelung der drehenden Einheiten 11, 13 und 15 entwickelt wird.



  Dieser mit hoher Geschwindigkeit nach aussen geschleuderte Sprühregen besteht aus dünnen Schichten von rasch strömenden Tröpfchen, welche von der betreffenden oberen und unteren Schaufelung einer jeden der Einheiten 11, 13, 15 getrieben werden. Wie nachfolgend noch erläutert werden soll, überlappen sich die jeweiligen Schichten der Tröpfchen und sind hinsichtlich ihrer anfänglichen Ausgangsstellen, Richtungen und Geschwindigkeiten unterschiedlich. Das Resultat ist ein konzentrierter, gleichförmig verteilter Sprühregen von sehr hoher Wirksamkeit. Die durch den Sprühregen hindurchgelangende, verunreinigte Luft wird demgemäss einer Bombardierung durch die sich rasch bewegenden Tröpfchen unterworfen.

   Nach seiner Reinigung wird das Gas durch die Leitwandanordnung 27 nach aufwärts gefördert, um allfällig darin noch enthaltene Feuchtigkeit abzuscheiden und wird dann durch die Auslassleitung 5 abgegeben. Es hat sich herausgestellt, dass sich diese Gasreinigungseinrichtung als sehr wirksam zum Entfernen selbst der kleinsten Verunreinigungen erweist. Die Waschflüssigkeit zusammen mit den darin gesammelten Verunreinigungen fällt auf den Gehäuseboden 16 und wird durch den Trog 18 zum Reservoir 39 zurückgeleitet.



   Zum vollen Verständnis der Betriebsweise des beschriebenen Sprühregengenerators wird nun auf die Fig. 2A bis 2C Bezug genommen. Die Fig. 2A bzw. 2B stellen gegenüberliegende Flächen von einer der sprühregenerzeugenden Einheiten 11, 13 und 15 dar. Jede Einheit weist eine Tragplatte 61 auf, welche bei diesem Beispiel kreisrund und von der Form einer Schleuderscheibe ist, welche aus Stahl oder rostfreiem Stahl oder ähnlichem Material je nach den Korrosionseigenschaf  ten    des Gases und seinen Verunreinigungen hergestellt ist. Die Tragplatte 61 hat eine mittlere Öffnung 63 und ist mit einer fest damit verbundenen, koaxialen Nabe 65 versehen, welche auf der Welle 7 beispielsweise mittels einer Stellschraube, eines Keils oder dergleichen fest aufsitzt.

   Eine Mehrzahl Schaufeln mit vorbestimmter Krümmung erstrecken sich an jeder Fläche der Schleuderscheibe 61 von der Nabe 65 nach auswärts.



  In Fig. 2A verlaufen die Treibflügel 67 zum Beispiel annähernd radial, d. h. mit einem unendlich grossen Krümmungsradius; in Fig. 2B zeigen die Treibflügel 69 einen endlichen Krümmungsradius. Die Aussenenden der jeweiligen Treibflügel enden an der Aussenkante der Schleuderscheibe 61. In gewissen Anwendungsfällen kann der Radius der Schleuderscheibe 61 mit Bezug auf den Durchmesser der Treibflügelmuster so verringert werden, dass sich die Enden der Flügel 67 und 69 gemäss Fig. 3 über den Umfang der Scheibe hinauserstrecken. In diesem Fall ist ein Verstärkungsring 71 vorgesehen, um die Aussenenden der Flügel abzustützen.



   Um durch Erzielen einer gleichmässigeren Verteilung des Sprühregens den Wirkungsgrad des beschriebenen Sprühregenerzeugers zu erhöhen, ist jede Schaufelung aus möglichst vielen Schaufeln aufgebaut. Zu diesem Zweck ist die Zahl der Treibflügel durch Anordnen von einer oder mehreren Schaufeln 72 und 73 zwischen den Schaufeln 67 bzw. 69 erhöht. Die Innenenden sind scharfkantig wie in den Fig. 2A und 2B gezeigt ist, um einen möglichst grossen weiten Durchlass zur Auswärtsbeschleunigung von grossen Flüssigkeitsmengen zu ergeben. Mit wachsender Konzentration der mit hoher Geschwindigkeit strömenden Tröpfchen, aus welchen die einzelnen Schichten des Sprühregens   bestehen,    erhöht entsprechend die Gasreinigungswirksamkeit.



   In der Praxis weisen die an den jeweiligen Flächen der drehenden Einheiten 11, 13 und 15 angebrachten Schaufeln unterschiedliche Winkellagen und verschiedene Krümmungen auf, um die erwünschte Gleichmässigkeit in der Verteilung der rasch strömenden Tröpfchen herbeizuführen. Die einzelnen Schaufeln an der oberen und unteren Seite einer jeden Schleuderscheibe,   z. B. an der r Scheibe 61, sind ferner versetzt angeordnet,    wodurch Ursprung und die Anfangsrichtung der rasch strömenden Tropfen für jede Schicht des Sprühregens verschieden ausfallen. Zudem sind die einzelnen Ein  heiten 11, 13 und 15 der Fig. 1 derart gegeneinander verdreht auf der welle 7 verkeilt, dass die einzelnen Schaufelungen mit Bezug auf jene der anderen Einheiten versetzt angeordnet sind.



   Infolge der Dicke der Einheiten 11, 13 und 15 und der ausgewuchteten Konstruktion der einzelnen Schaufelungen, können diese Einheiten mit sehr hohen Geschwindigkeiten drehen, während die auf die Welle wirkenden Kräfte im Gleichgewicht bleiben. Die Einheiten 11, 13 und 15 selbst sind ferner keinen deformierenden Beanspruchungen unterworfen, da jede Einheit eine feste einheitliche Konstruktion bildet, die sich in einer senkrecht zur Welle verlaufenden Ebene erstreckt. Wie aus Fig. 2C ersichtlich, sind die Innenenden oder Eintrittskanten der Schaufeln scharfkantig.



  Es wird somit verhindert, dass Fasermaterialien und andere, ähnliche Rückstände an den verschiedenen Schaufeln   hängenbleiben    und die mit hoher Drehzahl laufenden Einheiten 11, 13, 15 ausser Gleichgewicht bringen können. Die Waschflüssigkeit, welche entlang der Oberfläche der Schleuderscheibe 61 und zwischen den daran angeordneten Schaufeln hindurch beschleunigt wird, bewirkt zusätzlich eine Reinigungswirkung, welche weiterhin die Bildung von Rückständen verhindert.



   Die rasch umlaufenden Schaufeln bewirken eine Umformung der ihnen zugeführten Waschflüssigkeit in rasch strömende Tröpfchen. In jedem Augenblick wird die Reinigungsflüssigkeit durch die Zuführvorrichtungen 29, 31, 33 den oberen und unteren Flächen der gemäss Fig. 1 um die Welle 7 rotierenden Einheiten 11, 13, 15 zugeführt und entlang den jeweiligen Oberflächen zwischen den einzelnen daran angebrachten Schaufelungen hindurch nach auswärts beschleunigt. Zusätzlich zu anderen Vorteilen gestattet das Konvergieren der Schaufeln und das abwechselnde Anordnen von längeren und kürzeren Schaufeln gemäss den Fig. 2A und 2B die Aufnahme einer grösseren Menge Waschflüssigkeit an den Oberflächen der Scheibe 61.

   Der Grund für diese vorteilhafte Anordnung besteht darin, weil einerseits eine grosse Anzahl Schaufeln in einem besonderen Muster am Umfang der ringförmigen Scheibe 61 vorteilhaft ist, aber anderseits die wellenseitigen Enden dieser Schaufeln in unmittelbarer Nähe der Nabe 65 zu dicht zusammenkommen würden. Dadurch würde weniger Waschflüssigkeit ihren Weg zur Oberfläche der Scheibe 61 finden. Beim Zuströmen zur Oberfläche einer Einheit würde dann ein grosser Teil der Waschflüssigkeit abgelenkt und nicht an der Vorderfläche der einzelnen Schaufeln abgefangen werden. Das Abwechseln von längeren und kürzeren Schaufeln 67 und 72, bzw. 69 und 73 sowie auch das dargestellte Konvergieren der Schaufeln wird daher bevorzugt.

   Die Waschflüssigkeit strömt deshalb in grosser Menge zur Oberfläche der drehenden Scheibe 61 und wird wie aus einem Flüssigkeitsreservoir durch die Schaufelung nach auswärts geschleudert. Zusätzlich kommt ein Teil der Waschflüssigkeit, welcher von einer der Einheiten 11, 13 oder 15 nach aufwärts oder abwärts abgelenkt wird, in Berührung mit einer der benachbarten Einheiten und wird nach auswärts geschleudert, um an der Erzeugung des reinigenden Sprühregens teilzunehmen.



   Infolge der sehr schnellen Drehung in der durch die Pfeile 78, 79 in den Fig. 2A und 2B angedeuteten Richtung strömt die zu den jeweiligen Oberflächen der Einheiten 11, 13 und 15 gelenkte Waschflüssigkeit zu den jeweiligen Schaufelungen und wird entlang den Flächen der einzelnen Schaufeln wie durch die Pfeile 80, 82 angedeutet, zentrifugal vorwärtsgeschleudert.



  Beim Auswärtsströmen der Waschflüssigkeit längs der Vorderflächen der einzelnen Schaufeln 67, 72 und 69, 73 in einer   zusammenkommenden    Schicht, beginnt sich die Flüssigkeit zu beschleunigen. Am äusseren Ende einer jeden einzelnen Schaufel wird die Waschflüssigkeit in sehr kleine Tröpfchen zerstäubt und mit hoher Geschwindigkeit als dicht benachbarte divergierende und überlappende Tröpfchenströme 84 und 86 nach auswärts geschleudert.



   Der durch die Schaufelungen entwickelte Sprühregen stellt somit   übereinandergeschichtete    Lagen von rotierenden, strahlartigen Strömen 84, 86 aus rasch fliessenden Tröpfchen dar, wobei jeder strahlartige Strom jeweils von einer Schaufel ausgeht. Mit Bezug auf die in Fig. 2A gezeigten, radialen Schaufeln 67 und 72 werden die einzelnen Tröpfchen entsprechend der Umfangsgeschwindigkeit der Schaufelenden, von denen sie abgeschleudert werden, radial und auch tangential mit sehr hohen Geschwindigkeiten   fortgetrieben.    Die Krümmungen der Schaufeln 69 und 73 gemäss Fig. 2B bewirken eine Kombination der tangentialen und radialen Geschwindigkeiten der einzelnen Tröpfchen, wodurch relativ höhere Geschwindigkeit derselben erreicht werden. Die Waschflüssigkeit wird ferner in der Drehrichtung der einzelnen Schaufeln 69, 73 beschleunigt.



   Der Winkel  A  oder  B , welcher zwischen einer Tangente 88 zur Drehrichtung des Aussenendes einer Schaufel und der Achse der benachbarten, strahl artigen Ströme 84 bzw. 86 liegt, wird durch die Winkelgeschwindigkeit des Aussenendes der Schaufel und die auswärts gerichtete Geschwindigkeit 80 oder 82 der Flüssigkeit bestimmt. Es ist zu beachten, dass die vorwärts gekrümmten Schaufeln 73 eine durch Pfeil 82 angedeutete Komponente der vorwärts gerichteten   Ge      schwindigkeit ergeben, welche e zur Drehgeschwindigkeit    der Schaufel hinzukommt. Die Endgeschwindigkeit der Tröpfchenströme 86 erhöht sich somit auf erwünschte Weise und der Strom wird in einer mehr vorwärts weisenden Richtung derart weggeschleudert, dass der Win  kel B kleiner als Winkel A ist.

   Die e Tröpfchen werden    demgemäss von den gekrümmten Schaufeln unter anderen Winkeln und auch mit grösseren Geschwindigkeiten weggeschleudert als die von den radialen Schaufeln 67, 72 stammenden Tröpfchen. Die Schichten von strahlartigen Strömen 84, 86 mit unterschiedlicher Geschwindigkeit aufweisenden Tröpfchen überlappen sich daher unter verschiedenen Winkeln und die Möglichkeit von Lücken innerhalb des Sprühregenmusters ist sehr gering, so dass eine gleichmässigere Bestreichung des behandelten Gases erzielt wird.



   Zum Erzielen einer gleichmässigen Verteilung um den Umfang der Einheiten 11, 13, 15 können die Zuführvorrichtungen 29, 31, 33 der Fig. 1 und gegebenenfalls auch die Vorrichtung 43 der Fig. 1A, Waschflüssigkeit mit einer kreisförmigen Strömungskomponente 90 den jeweiligen Einheiten 11, 13 und 15 zuführen, welche Komponente der Drehrichtung dieser Einheiten entspricht.



   Die Fig. 4A und 4B sind vergrösserte Ansichten der ringförmigen Zuführvorrichtung 29. Diese Vorrichtung bildet eine Ringkammer 91 um die Welle 7 herum, jedoch unter Freilassung in der Mitte je eines ringförmigen Spaltes 93 und 95 zur Steuerung der Verteilung  der Waschflüssigkeit und zum Aufrechterhalten des Druckes in der Ringkammer 91, so dass die zuzuführende Flüssigkeit sowohl oben als auch unten in einem kräftigen konischen Strahl gegen die mit Schaufeln versehenen Flächen der Scheiben 11 und 15 geschleudert wird, wie es durch die Pfeile 94 und 96 angedeutet ist, welche gegen die konvergierenden inneren Ender der Schaufeln 67 und 69 gerichtet sind.

   Um den Druck der Flüssigkeit in der Ringkammer und damit der konischen Strahlen 94 und 96 aufrechtzuerhalten, ist die gesamte Querschnittfläche der zwei ringförmigen Spalten 93, 95 nicht grösser als die Querschnittfläche des Zuführrohres 32 und beträgt vorzugsweise weniger als die Hälfte derselben.



   Das Zuführrohr 32 richtet, wie dargestellt, Waschflüssigkeit unter Druck zu der Zuführvorrichtung 31 unter einem annähernd tangential zur Innenwand 97 verlaufenden Winkel und in Drehrichtung der Welle 7, wie durch die Pfeile 8 und 90 angedeutet ist. Die Waschflüssigkeit wird demgemäss längs der gekrümmten Innenwand 97 des Gehäuses 91 abgelenkt und entwickelt innerhalb des Gehäuses eine kreisförmige Strömungskomponente, die der Drehung der Welle 7 entspricht.



  Infolge dieser kreisförmigen Strömungskomponente gelangt die Waschflüssigkeit gleichlaufend durch die Spalte 93 und 95, d. h. nach aufwärts und nach abwärts, und wird gleichmässig um den Umfang der drehenden Welle 7 den gegenüberliegenden Flächen der Einheiten 11 und 13 zugeführt, wie zum Beispiel in Fig. 1 dargestellt ist. Ein Unterschied kann in den Aussendurchmessern der Spalten 93 und 95 vorgesehen sein, um die Teilmenge der diesen gegenüberliegenden Flächen zugeführten Waschflüssigkeit zu regeln, aber bei den meisten Ausführungsformen besitzen diese Spalten den gleichen Aussendurchmesser. Wenn eine Zuführvorrichtung, z.

   B. die Vorrichtung 29 und 43 der Fig. 1 bzw. 1A dazu benützt wird, Waschfluidum nur zu einer Oberfläche einer sprühregenerzeugenden Einheit, d. h. zur oberen Fläche der Einheit 11 bzw. zur unteren Fläche der Einheit 15 zu fördern, dann werden die Spalten 95 bzw. 93 geschlossen. Zu diesem Zweck kann das Gehäuse 91 beispielsweise mit einer Ringdichtung versehen sein, welche mit enger Toleranz um die Welle 7 herum anliegt, um die Spalte an der gegenüberliegenden Seite zu schliessen, aus welcher die Waschflüssigkeit entladen werden soll.   



  
 



  Gas cleaning device
This invention relates to a gas cleaning device in which liquid droplets sprayed at high speed are effective and which is suitable for wet dust and smoke collectors and for gas-liquid reaction processes.



   The present invention works well for wet dust and smoke collectors, often also called air washers, of the currently commercially available type. The novel gas scrubbing devices of the present invention can be used, for example, in headers of the type described in US Pat. No. 2,789,866 and also in US Pat. No. 2,833,417. Those skilled in the art will readily appreciate that this invention provides numerous advantages which enable its useful application to devices of the type which require a highly concentrated, evenly distributed spray of rapidly moving liquid droplets to operate effectively.



   Air washers are often used in the industry to control air pollution and / or to recover valuable materials, e.g. B. of metal particles, of solid, liquid or gaseous Chemi ka] ien used. In such systems, a device for generating a spray of liquid droplets has been used to remove air pollutants or other products in the air, e.g. B.



  Remove grinding dust, smoke from smelting processes or chemical fumes. The polluted air is passed through a washing water dust, which effectively humidifies and washes out the polluting material. The washing liquid usually used for such purposes consists of water or of water to which one or more neutralizing agents are added in order not only to support the removal of the substance in question, but also to facilitate the subsequent handling of the washing liquid. The contaminating material is then segregated and recovered from the washing fluid by conventional precipitation or filtering processes.



   The smaller types of airborne debris are more difficult to humidify and remove from the air than ordinary fibers and dust particles, and it has been found that these smaller particles often get through the spray generated by known devices. Such impurities, which can consist of finely divided particles, aerosols or molecular impurities, for example, require a highly concentrated, uniform spray of liquid droplets moving at a very high speed to remove them.

   Although so-called air washers were previously used in general for monitoring air pollution and for recovering flight materials, the levels of performance of such washers with regard to the mentioned, minor contaminants have often proven to be quite limited. The device according to the invention, however, generates an extremely concentrated, evenly distributed liquid dust, which consists of numerous, small droplets of very high speed that penetrate deep into the gas to be cleaned, which increases the probability of colliding with these smaller impurities.



   It is therefore an object of the invention to provide a gas cleaning device which delivers a uniformly distributed, highly concentrated liquid dust, i.e. H. a spray without irregularities, in which the liquid droplets move at a very high speed.



   A further purpose of the invention is to create a gas scrubbing device, the spray device of which is cheap to manufacture and operate and is nevertheless suitable for high speeds.



   Furthermore, the proposed gas cleaning device should advantageously be able to be combined with air washers of a currently commercially available type.



   In the proposed device, the spray device should not be subjected to any deforming stresses as a result of residues or other unbalance-producing conditions while rotating at high speed.



   The gas cleaning device according to the invention has a vertical central shaft on which at least one at least approximately flat disc is fixedly rotatably mounted, the upper and lower surfaces of which are in planes perpendicular to the shaft axis, a drive to rotate the shaft at high speed, a shaft and the disc at a distance surrounding housing, which forms a flow path leading around the outer edge of the disc, a gas inlet and a gas outlet on the housing and means for guiding the gas along the flow path in the housing, means for a cleaning liquid of the upper and lower surfaces to feed the disk, a blade arranged on both surfaces of the disk, which is directed radially at least in the vicinity of the central shaft and extends into the area of the outer edge,

   in order to divide the cleaning liquid into droplets and to accelerate these droplets in such a way and to hurl them away from the disc in the plane of their surfaces at a speed that the droplets mostly cross the gas flow and reach the inner wall of the housing.



   In the accompanying drawings, for example, embodiments of the subject matter of the invention are shown. It shows:
1 shows a vertical axial section through an air washer as an embodiment of the invention,
Fig. 1A is a partial axial section of an air washer, similar to the washer shown in Fig. 1, but which represents a different embodiment according to the invention; In particular, FIG. 1A reveals a method that can be used if desired, in order to direct cleaning liquid upwards and also to the lower part of the spray device shown in FIG. 1,
2A and 2B expedient blade arrangements which are provided on the rotating disks of the spray device shown in FIG. 1;

   2A and 2B particularly show blades with radial blades or with blades of a predetermined curvature in the direction of rotation of the disk,
FIG. 2C is a side view of the blades according to FIG. 1, which are attached to the opposite surfaces of a disk;
3 shows a partial view of a variant embodiment of the disk to which the blades are attached, and
4A and 4B, partly in section, a plan view and a side view of the housing of a conveying device for supplying cleaning liquid to the surfaces of the discs.



   According to FIG. 1, an upright, approximately cylindrical housing 1 is provided with an inlet 3 in order to convey contaminated gas, for example contaminated air, to the device, and an outlet 5 in order to later receive the washed, i.e. H. to discharge contaminated gas from the device.



   A rotating shaft 7 mounted coaxially in the housing 1 carries an impeller 9, and the spray device consists of the units 11, 13 and 15 as well as a washing liquid pump 17. The rotating shaft 7 carries a V-belt pulley 19 at its upper end outside the housing 1, which is driven via V-belt 21 by a motor, not shown. The impeller 9, which is oriented towards the outlet 6, is firmly seated inside the housing 1 on the upper end of the shaft 7, and the cleaned gas to be dispensed is drawn in by the impeller via an intake port 10. The shaft 7 is rotatably supported in bearings 23, 23a and 23b. The bearings 23a and 23b are attached to upper and lower plates 25a and 25b, respectively, which are part of a liquid separator 27.



  This separator 27 consists of a number of stationary baffles which form a tortuous path for the air flowing upwards. The separator 27 is of conventional construction and has the effect of removing very small liquid particles which are entrained upwards by the washed gas stream coming from the cleaning zone.



   The washing zone of the cleaning device lies below the separator 27 and is designated in FIG. 1 as longitudinal section a-a 'of the housing 1. The spray device with the units 11, 13 and 15 is located within the washing zone a-a '. As will be described in more detail below, each of the units 11, 13 and 15 has a plurality of blades, which are arranged in a specific upper and lower blade arrangement, for example according to FIGS. 2A and 2B. Above the unit 11, between the units 11 and 13, as well as 13 and 15, a cylindrical, hollow feed device 29, 31 or 33 is arranged, which are supported coaxially around the shaft 7.



  As a result of the special construction of these feed devices 29, 31 and 33, which can be seen particularly in FIGS. 4A and 4B, the washing liquid is fed to the spatially opposite surfaces of the units 11, 13 and 15 and is evenly distributed around the shaft 7. Furthermore, the washing liquid is swirled in the direction of rotation of the shaft 7, as a result of which a maximum amount of the washing liquid finds its way to the respective blades of the units 11, 13 and 15.



   The washing liquid to be sprayed is fed under pressure in predetermined proportions to the feed devices 29, 31 and 33 through a pipe arrangement 35 which is supplied by a pressure pump 37. The pipe arrangement 35 is connected to the feed devices 29, 31 and 33 respectively by means of T-joints and feed pipes 30, 32 and 34 with a predetermined, relative permeability.



  The pipe arrangement 35 also serves to support the feed devices 29, 31 and 33, which are fixedly attached around the rotating shaft 7. The pressure pump 37 is immersed in a reservoir 39 which is located under the sloping bottom 16 of the housing 1.



  The space above the floor 16 is connected to the reservoir 39 via an overflow trough 18. The washing liquid and the moist contaminants, which are removed from the upwardly flowing gas, run down the inner wall of the housing 1 and also fall down against the upwardly flowing air onto the floor 16 and then enter the trough 18. The trough 18 cannot filters shown, of the type shown in referenced U.S. Patent No. 2,833,417, to remove contaminants from the washing liquid. The filtered washing liquid then overflows to the reservoir 39 in order to be recirculated.



   As shown in FIG. 1, a corresponding conveyor housing is not provided for the lower surface of the water-dust generating unit 15.



  Rather, a conventional liquid pump 17 is shown for delivering wash liquid from reservoir 39 to the lower surface of the unit. As shown, the housing of this liquid pump extends through the base 16 of the housing 1 and into the reservoir 39. An opening 41 is provided in the bottom of the housing of the liquid pump 17 and washing liquid from the reservoir 39 enters through this opening. The propellant vanes of the liquid pump 17 sit firmly on the rotating shaft 7 and serve to convey the washing liquid upwards and to hurl it against the lower surface of the unit 15. A further description of the liquid pump 17 can be found in U.S. Patent No. 2599202.



   However, a supply device 43 of a novel type can also be provided to deliver washing liquid to the lower surface of the unit 15 as shown in FIG. 1A. In this case, an additional connection pipe 45 is connected to the pipe arrangement 35 via a T-piece; the housing base 16 is continuous up to the trough 18. The rotating shaft 7 can therefore end at a height that is slightly below the device 43. To maintain the correct position of the rotating shaft, an additional bearing 47 can be provided above the feed device 29 according to FIG. 1A. The additional bearing 47 is supported by a pair of supports 49 which extend from the walls of the housing 1.



  Among the advantages that result from the arrangement shown in FIG. 1A from the exposed position of the rotating shaft 7 provided in the washing zone is that the bearings or the friction points are not exposed to the corrosive gases which are in the contaminated Gas may be included.



   A funnel-shaped guide wall 51 is located within the washing zone a-a 'and is arranged concentrically around the rotating shaft 7. The guide wall 51 extends away from the inner wall of the housing 1. The contaminated gas flowing in from the inlet line 3 is distributed by the guide wall 51 and passes through the washing zone a-a ′ around the circumferential space of the spray-generating units 11, 13 and 15.



   When the device is in operation, the shaft 7 rotates each of the three units 11, 13, 15, the impeller 9 and the liquid pump 17. At the same time, the liquid pump 37 conveys washing liquid under pressure through the pipe arrangement 35 to the devices 29, 31 and 33. The fan 9 sucks in contaminated gas through the inlet line 3, which gas is distributed around the guide wall 51 and then passes upwards through the cleaning zone aa '.



   The polluted gas is thus forced to flow upwards through a rapidly flowing, uniform liquid dust which is developed by the combined effects of the respective blades of the rotating units 11, 13 and 15.



  This spray, which is thrown outwards at high speed, consists of thin layers of rapidly flowing droplets which are driven by the respective upper and lower blades of each of the units 11, 13, 15. As will be explained below, the respective layers of the droplets overlap and are different with regard to their initial starting points, directions and speeds. The result is a concentrated, evenly distributed spray of very high effectiveness. The polluted air passing through the spray is accordingly subjected to bombardment by the rapidly moving droplets.

   After it has been cleaned, the gas is conveyed upwards through the guide wall arrangement 27 in order to separate out any moisture still contained therein and is then released through the outlet line 5. It has been found that this gas cleaning device is very effective in removing even the smallest of contaminants. The washing liquid together with the impurities collected therein falls onto the housing base 16 and is returned to the reservoir 39 through the trough 18.



   For a full understanding of the operation of the described spray rain generator, reference is now made to FIGS. 2A through 2C. 2A and 2B respectively show opposing surfaces of one of the spray generating units 11, 13 and 15. Each unit has a support plate 61, which in this example is circular and in the form of a slinger, made of steel or stainless steel or similar material is made depending on the corrosion properties of the gas and its impurities. The support plate 61 has a central opening 63 and is provided with a coaxial hub 65 firmly connected to it, which is firmly seated on the shaft 7, for example by means of an adjusting screw, a wedge or the like.

   A plurality of blades having a predetermined curvature extend outwardly from the hub 65 on each surface of the flinger 61.



  In Fig. 2A, for example, the propellant vanes 67 are approximately radial, i. H. with an infinitely large radius of curvature; in Fig. 2B, the propelling vanes 69 show a finite radius of curvature. The outer ends of the respective propulsion vanes end at the outer edge of the centrifugal disk 61. In certain applications, the radius of the centrifugal disk 61 can be reduced in relation to the diameter of the propulsion vane pattern so that the ends of the vanes 67 and 69 according to FIG Extend the disc. In this case, a reinforcement ring 71 is provided to support the outer ends of the wings.



   In order to increase the efficiency of the spray rain generator described by achieving a more even distribution of the spray, each blade is made up of as many blades as possible. To this end, the number of propulsion vanes is increased by arranging one or more blades 72 and 73 between blades 67 and 69, respectively. The inner ends are sharp-edged, as shown in FIGS. 2A and 2B, in order to produce the largest possible wide passage for the outward acceleration of large amounts of liquid. As the concentration of the high-speed droplets that make up the individual layers of the spray increases, the gas cleaning efficiency increases accordingly.



   In practice, the blades attached to the respective surfaces of the rotating units 11, 13 and 15 have different angular positions and different curvatures in order to bring about the desired uniformity in the distribution of the rapidly flowing droplets. The individual blades on the top and bottom of each flinger, e.g. B. on the r disk 61, are also arranged offset, whereby the origin and the initial direction of the rapidly flowing drops for each layer of the spray are different. In addition, the individual units 11, 13 and 15 of FIG. 1 are twisted relative to one another and wedged on the shaft 7 in such a way that the individual blades are arranged offset with respect to those of the other units.



   As a result of the thickness of the units 11, 13 and 15 and the balanced construction of the individual blades, these units can rotate at very high speeds while the forces acting on the shaft remain in equilibrium. The units 11, 13 and 15 themselves are furthermore not subject to any deforming stresses, since each unit forms a solid unitary construction which extends in a plane running perpendicular to the shaft. As can be seen from Fig. 2C, the inner ends or leading edges of the blades are sharp-edged.



  This prevents fiber materials and other similar residues from sticking to the various blades and from being able to unbalance the units 11, 13, 15, which are running at high speed. The washing liquid, which is accelerated along the surface of the centrifugal disk 61 and through between the blades arranged thereon, also has a cleaning effect which further prevents the formation of residues.



   The rapidly rotating blades transform the washing liquid supplied to them into rapidly flowing droplets. At any given moment the cleaning liquid is fed through the feed devices 29, 31, 33 to the upper and lower surfaces of the units 11, 13, 15 rotating around the shaft 7 according to FIG. 1 and outwards along the respective surfaces between the individual blades attached thereto accelerated. In addition to other advantages, the converging of the blades and the alternating arrangement of longer and shorter blades according to FIGS. 2A and 2B allow a larger amount of washing liquid to be received on the surfaces of the disk 61.

   The reason for this advantageous arrangement is because, on the one hand, a large number of blades in a special pattern on the circumference of the annular disc 61 is advantageous, but on the other hand, the shaft-side ends of these blades would come too close together in the immediate vicinity of the hub 65. As a result, less washing liquid would find its way to the surface of the disk 61. When flowing towards the surface of a unit, a large part of the washing liquid would then be deflected and not caught on the front surface of the individual blades. The alternation of longer and shorter blades 67 and 72, or 69 and 73 as well as the illustrated converging of the blades is therefore preferred.

   The washing liquid therefore flows in large quantities to the surface of the rotating disk 61 and is thrown outward by the blades as if from a liquid reservoir. In addition, part of the washing liquid which is deflected upward or downward by one of the units 11, 13 or 15 comes into contact with one of the adjacent units and is thrown outward to participate in the generation of the cleaning spray.



   As a result of the very rapid rotation in the direction indicated by the arrows 78, 79 in FIGS. 2A and 2B, the washing liquid directed to the respective surfaces of the units 11, 13 and 15 flows to the respective blades and is along the surfaces of the individual blades like indicated by the arrows 80, 82, centrifugally thrown forward.



  As the washing liquid flows outward along the front surfaces of the individual blades 67, 72 and 69, 73 in a converging layer, the liquid begins to accelerate. At the outer end of each individual blade, the washing liquid is atomized into very small droplets and thrown outwards at high speed as closely spaced diverging and overlapping droplet streams 84 and 86.



   The spray developed by the blades thus represents superimposed layers of rotating, jet-like streams 84, 86 of rapidly flowing droplets, each jet-like stream emanating from a blade. With reference to the radial blades 67 and 72 shown in FIG. 2A, the individual droplets are driven away radially and also tangentially at very high speeds in accordance with the peripheral speed of the blade ends from which they are thrown off. The curvatures of the blades 69 and 73 according to FIG. 2B bring about a combination of the tangential and radial velocities of the individual droplets, as a result of which relatively higher velocities thereof are achieved. The washing liquid is also accelerated in the direction of rotation of the individual blades 69, 73.



   The angle A or B, which lies between a tangent 88 to the direction of rotation of the outer end of a vane and the axis of the adjacent, jet-like streams 84 or 86, is determined by the angular velocity of the outer end of the vane and the outward velocity 80 or 82 of the liquid certainly. It should be noted that the forwardly curved blades 73 result in a component of the forward speed, indicated by arrow 82, which is added to the rotational speed of the blade. The final velocity of the droplet streams 86 thus increases in a desired manner and the stream is flung away in a more forward direction such that the angle B is smaller than angle A.

   The droplets are accordingly thrown away by the curved blades at different angles and also at greater speeds than the droplets originating from the radial blades 67, 72. The layers of jet streams 84, 86 having different velocity droplets therefore overlap at different angles and the possibility of gaps within the spray pattern is very small, so that a more even sweep of the treated gas is achieved.



   In order to achieve a uniform distribution around the circumference of the units 11, 13, 15, the feed devices 29, 31, 33 of FIG. 1 and optionally also the device 43 of FIG. 1A, washing liquid with a circular flow component 90 can be attached to the respective units 11, 13 and 15 supply which component corresponds to the direction of rotation of these units.



   4A and 4B are enlarged views of the annular feed device 29. This device forms an annular chamber 91 around the shaft 7, but leaving an annular gap 93 and 95 in the middle for controlling the distribution of the washing liquid and for maintaining the pressure in the annular chamber 91, so that the liquid to be supplied is thrown both above and below in a powerful conical jet against the vaned surfaces of the discs 11 and 15, as indicated by the arrows 94 and 96, which are directed against the converging inner End of the blades 67 and 69 are directed.

   In order to maintain the pressure of the liquid in the annular chamber and thus the conical jets 94 and 96, the total cross-sectional area of the two annular gaps 93, 95 is not greater than the cross-sectional area of the feed pipe 32 and is preferably less than half of it.



   As shown, the feed pipe 32 directs washing liquid under pressure to the feed device 31 at an angle approximately tangential to the inner wall 97 and in the direction of rotation of the shaft 7, as is indicated by the arrows 8 and 90. The washing liquid is accordingly deflected along the curved inner wall 97 of the housing 91 and develops a circular flow component within the housing which corresponds to the rotation of the shaft 7.



  As a result of this circular flow component, the washing liquid passes simultaneously through the gaps 93 and 95, i. H. upward and downward, and is evenly fed around the circumference of the rotating shaft 7 to the opposite surfaces of the units 11 and 13, as shown in FIG. 1, for example. A difference can be provided in the outside diameters of the gaps 93 and 95 in order to regulate the partial quantity of the washing liquid supplied to these opposite surfaces, but in most embodiments these gaps have the same outside diameter. When a feeding device, e.g.

   For example, apparatus 29 and 43 of Figures 1 and 1A, respectively, are used to deliver wash fluid to only one surface of a spray generating unit, i.e. H. to convey to the upper surface of the unit 11 or to the lower surface of the unit 15, then the gaps 95 and 93 are closed. For this purpose, the housing 91 can be provided, for example, with an annular seal which rests with a tight tolerance around the shaft 7 in order to close the gap on the opposite side from which the washing liquid is to be discharged.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Gasreinigungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine vertikale zentrale Welle, auf der wenigstens eine mindestens näherungsweise flache Scheibe drehfest befestigt ist, deren obere und untere Flächen in zur Wellenachse senkrechten Ebenen liegen, durch einen Antrieb, um diese Welle mit grosser Geschwindigkeit zu drehen, durch ein die Welle und die Scheibe in einem Abstand umgebendes Gehäuse, das eine um die Aussenkante der Scheibe führende Strömungsbahn bildet, durch einen Gaseinlass und einen Gasauslass an dem Gehäuse und Mittel zur Führung des Gases längs der Strömungsbahn in dem Gehäuse, durch Mittel, um eine Reinigungsflüssigkeit der oberen und unteren Fläche der Scheibe zuzuführen, durch eine auf beiden Flächen der Scheibe angeordnete Schaufelung, die, wenigstens in der Nähe der zentralen Welle radial gerichtet, sich bis in den Bereich der Aussenkante erstreckt, PATENT CLAIM Gas cleaning device, characterized by a vertical central shaft, on which at least one at least approximately flat disk is fixed in a rotationally fixed manner, the upper and lower surfaces of which are in planes perpendicular to the shaft axis, by a drive to rotate this shaft at high speed through a shaft and housing surrounding the disk at a distance, which forms a flow path leading around the outer edge of the disk, through a gas inlet and a gas outlet on the housing and means for guiding the gas along the flow path in the housing, through means for a cleaning liquid of the upper one and to feed the lower surface of the disk by means of a blade arranged on both surfaces of the disk, which, at least in the vicinity of the central shaft, extends radially into the area of the outer edge, um die Reinigungsflüssigkeit in Tröpfchen aufzuteilen und diese Tröpfchen derart zu beschleunigen und von der Scheibe in der Ebene ihren Flächen mit einer Geschwindigkeit wegzuschleudern, dass die Tröpfchen grösstenteils die Gasströmung durchqueren und die Gehäuseinnenwand erreichen. in order to divide the cleaning liquid into droplets and to accelerate these droplets in such a way and to throw them away from the disc in the plane of their surfaces at a speed that the droplets largely cross the gas flow and reach the inner wall of the housing. UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelung auf der einen Fläche der Scheibe mindestens teilweise eine andere Form als die Schaufelung der andern Fläche aufweist. SUBCLAIMS 1. Device according to claim, characterized in that the blades on the one surface of the disk have at least partially a different shape than the blades on the other surface. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelabstand der Schaufeln der Schaufelung im Bereich der Aussenkante grösser ist als im Bereich der zentralen Welle, und dass die Seitenflächen der Schaufeln senkrecht auf den Flächen der Scheiben stehen. 2. Device according to claim, characterized in that the angular spacing of the blades of the blades in the area of the outer edge is greater than in the area of the central shaft, and that the side surfaces of the blades are perpendicular to the surfaces of the disks. 3. Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelung längere Schaufeln und kürzere, in einem Abstand zwischen den längeren Schaufeln angeordnete Schaufeln aufweist, wobei die Ein trittskanten der kürzeren Schaufeln in einem grösseren Abstand von der Wellenachse liegen als die Eintrittskanten der längeren Schaufeln, um den zwischen den längeren Schaufeln nach aussen strömenden Flüssigkeitsstrom zu unterteilen. 3. Device according to dependent claim 2, characterized in that the blades have longer blades and shorter blades arranged at a distance between the longer blades, the leading edges of the shorter blades being at a greater distance from the shaft axis than the leading edges of the longer blades to subdivide the outward flow of liquid between the longer blades. 4. Einrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelung Schaufeln dreier verschiedenen Längen aufweist. 4. Device according to dependent claim 3, characterized in that the blades have blades of three different lengths. 5. Einrichtung nach Patentanspruch, Unteranspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle oberhalb der Scheibe in dem Gehäuse drehbar gelagert ist. 5. Device according to claim, dependent claim 2 or 3, characterized in that the shaft is rotatably mounted above the disc in the housing. 6. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelung bezüglich des Radius der Scheibe schräg verläuft. 6. Device according to claim, characterized in that the blades run obliquely with respect to the radius of the disc. 7. Einrichtung nach Patentanspruch, Unteranspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln der Schaufelung in Drehrichtung gekrümmt sind, an der Eintrittskante radial und an der Austrittskante bezüglich der Aussenkante der Scheibe geneigt verlaufen. 7. Device according to claim, dependent claim 2 or 3, characterized in that the blades of the blades are curved in the direction of rotation, extend radially at the leading edge and inclined with respect to the outer edge of the disk at the trailing edge. 8. Einrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen den Schaufeln auf einer Seite der Scheibe und dem Scheibenradlus verschieden ist, von dem Winkel zwischen den Schaufeln auf der andern Seite der Scheibe und dem Scheibenradius. 8. Device according to dependent claim 6, characterized in that the angle between the blades on one side of the disc and the disc radius is different from the angle between the blades on the other side of the disc and the disc radius. 9. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Scheiben in einem Abstand voneinander auf der Welle befestigt sind. 9. Device according to claim, characterized in that at least two disks are attached to the shaft at a distance from one another. 10. Einrichtung nach Patentanspruch, Unteranspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittskante der Schaufeln scharfkantig sind, um den Flüssigkeitsstrom auf den Scheibenflächen sprungfrei zu unterteilen. 10. Device according to claim, dependent claim 2 or 3, characterized in that the leading edge of the blades are sharp-edged in order to subdivide the liquid flow on the disk surfaces without jumps.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111813017A (en) * 2020-06-20 2020-10-23 复旦大学 Controllable gas-liquid alternative sample introduction device

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