DD145602A1

DD145602A1 - Vorrichtung zur gleichmaessigen gasverteilung und vorabscheidung von feststoffteilchen

Info

Publication number: DD145602A1
Application number: DD21516579A
Authority: DD
Inventors: Alois Hahn; Joachim Krebs
Original assignee: Alois Hahn; Joachim Krebs
Priority date: 1979-08-24
Filing date: 1979-08-24
Publication date: 1980-12-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gleichmäßigen Gasverteilung sowie zur Vorabscheidung von Feststoffteilchen aus strömenden, insbesondere staubhaltigen Gasen, die in . nachgeschalteten Apparaten, beispielsweise Horizontalelektroabscheidern, gereinigt werden sollen. Ziel der Erfindung- ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die den mit hoher Geschwindigkeit aus einem kleinen Querschnitt strömenden staubbeladenen Gasst'rom um ca. 90° umlenkt und gleichmäßig auf einen wesentlich größeren Querschnitt bei gleichzeitiger starker Drosselung der Strömungsgeschwindigkeit verteilt sowie Staubanteile aus dem Gasstrom abscheidet. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß an sich bekannte jalousieartig übereinander angeordnete Lamellen und Drosselelemente in bestimmten Anordnungen und Verhältnissen zueinander angewendet werden, so daß durch den Einfluß von Umlenkung und Turbulenz ein guter Vorabscheidegrad und eine gute Strömuhgsverteilung erreicht wird.

Description

der Erfindung

Vorrichtung zur gleichmäßigen Gasverteilung und Vorab· scheidung von Feststoffteilchen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gleichmäßigen Gasverteilung sowie zur Vorabscheidung von Feststoffteilchen aus strömenden, insbesondere staubhaltigen Gasen, die in nachgeschalteten Apparaten, beispielsweise Horizontalelektroabscheidern, gereinigt werden sollen·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind als Diffusoren bezeichnete Gasverteilungsvorrichtungen bekannt, die die Aufgabe haben, einen mit hoher Geschwindigkeit aus einem kleinen Querschnitt? strömenden sfcaubhaltigen Gasstrom auf einen wesentlich größeren Querschnitt möglichst gleichmäßig zu verteilen, die Strömungsgeschwindigkeit fitark herabzusetzen und einen Teil des Staubes aus dem Gasstrom abzuscheiden. Dabei soll der öffnungswinkel des Diffusors möglichst groß sein, um eine kurze Baulänge desselben realisieren zu können· Die Anströmung kann zentral, von oben oder von unten in den Diffusor erfolgen. Je nach Anströmungsrichtung werden entsprechende Drossel-, Leit- oder Umlenkorgane eingesetzt« Die Strömungsfuhrung spielt für die Punktionsfähigkeit der nachgeschalteten Aggregate, beispielsweise horizontal durchströmte Elektroabscheider, eine große Rolle.

In der DE - PS 1 2^6 201 wird diese Aufgabe durch schräg stehende Uiiilenkbleche, die den Gasstrom aus der Vertikalen in die Horizontale und auf quer zur Strömungsrichtung stehende Klappenlochbleche umlenken, gelöst· Dadurch wird der Gasstrom vergleichmäßigt und die Geschwindigkeit desselben gedrosselt·

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In der DE - PS 1 005 044 wird die Gasverteilung im Diffusor durch, ein im spitzen Winkel zur Strömungsrichtung stehendes, gitterföraiges, aus jjalousieähnlichen Lamellen bestehendes Umlenk- und Verteilerorgan gebildete Die zu einem ungleichschenkligen stumpfen Winkel abgebogenen, in gleichen Abständen zueinander und senkrecht übereinander im Diffusor angeordneten Lamellen siad derart angebracht, daß die offene Seite des Winkels der Anströmung abgewandt ist, der längere Schenkel einen spitzen Winkel zur Strömimgsrlchtung bildet und der kürzere Schenkel v/aagerecht und parallel zur Strömung liegt. Zur Vermeidung von starker turbulenz und zur Erzielung einer Rückzirkulation ist längs des oberen Teiles des Gitters und im spitzen Winkel zu diesem ein Führungsblech angeordnet» Durch diese Gestaltung des Gitters ist eine Vorabscheidung des im Gasstrom befindlichen Staubes möglich« Die Sammlung des abgeschiedenen Staubes erfolgt in einem unter dem Gitter installiez'ten Staubsaimnelbunker.

Die Gasverteilung und Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit bei zentraler Anströmung wird im DE - Gbm 1 969 beschrieben· Hier wird ein pyramidenstumpfförniiger Diffusor mit eingebauten Klappenlochblechen angewendet·

Die genannten Lösungen haben den Nachteil, daß entweder eine gute Strömungsverteilung über den gesamten Querschnitt des Diffusors und eine geringe Vorabscheidung oder eine angleichmäßige Strömungsverteilung, aber eine gute Vorabscheidung erreicht wird, was ganz besonders bei Bohgasstaubgehalten über 100 mg/xiri.N· bemerkbar ist· Darüber hinaus bilden sieh, insbesondere bei der in der DE - PS 1 005 044 beschriebenen Lösung, durch das Hichtvorhandensein eines Butsehwinkels auf dem waagerecht liegenden Schenkel der Lamelle Staubablagerungen, die das gesamte Strömungsregime durch wechselhafte Gestaltung der Gasverteilung negativ beeinflussen·

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen, die den aas einem kleinen Querschnitt mit hoher Geschwindigkeit von oben oder von unten in den Diffusor einströmenden staubbeladenen Gasstrom gleichmäßig auf die gesamte Fläche des nachgeschalteten Aggregates, vorzugsweise horizontal durchströmte Elektroabscheider, verteilt^ die Strömungsge« schwindigkeit stark verringert und einen hohen Anteil des Staubes aus dem Gasstrom entfernt»

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur gleichmäßigen Gasverteilung und Vorabscheidung von Feststoffteilchen zu schaffen, die den aus einem kleinen Querschnitt mit hoher Geschwindigkeit von oben oder von unten in einen Diffusor einströmenden staubbeladenen Gasstrom um ca. 90 in die Waagerechte umlenkt, die Strömungsgeschwindigkeit stark verringert, einen hohen Anteil des Staubes aus dem Gasstrom entfernt, den Gasstrom gleichmäßig auf die gesamte Fläche des Diffusoraustritts verteilt und damit optimale Voraussetzungen für die Anwendung von Eurzdiffusoren mit Öffnungsverhältnissen von 1:5 bis 1:12 schafft·

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem Diffusor an sich bekannte winkelförmige Leitbleche, Eeiterbleche und flächenhafte Drosselelemente in bestimmten Abständen übereinander, mit einem vorgegebenen Einstellwinkel zur Waagerechten und mit einem vorgeschriebenen freien Strömungsquerschnitt derart angeordnet sind, daß durch eine mehrfache Umlenkung der Strömung bei gleichseitiger Drosselung der Strömungsgeschwindigkeit dem Strcmungsregime eine solche Turbulenz verliehen wird, daß ein Teil des Staubes der Strömungsbahn nicht folgen kann und abgeschieden wird und eine gleichmäßige, turbu-

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lenzarme Strömung in den nachgeschalteten Apparat eintritt.

Ausf ührtingsb ei sp iel t

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Beispieles näher erläutert werden· Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

3?ig_e 1s die schematische Darstellung eines Diffusors mit Uialenkvorrichtung und Anströmung von oben;

Fig. 2: die Stellung der winkelförmigen Lamellen und den Strömungsverlauf als Einzelheit aus Fig. 1$

Fig» 3s die schematische Darstellung eines Diffusors mit Umlenkvorrichtung und Anströmung von unten.

Im Diffusor 1 ist die jalousieartige Umlenkvorrichtung 2 in einem Winkel £ zur Waagerechten und parallel zur Strömung srichfeung angeordnet. Diese Umlenkvorrichtung 2 besteht aus waagerecht liegenden Lamellen 3» wobei die Lamellen 3*1 als gleichschenklige und die Lamellen 3·2 als ungleichschenklige Winkel mit einem Öffnungswinkel cC ausgebildet sind· Die Lamellen 3·1 uM 3*2 sind jeweils im Wechsel mit dem Abstand e übereinander befestigt. Der Abstand e entspricht ca· dem 0,04-fachen der Höhe h des Abscheiäerraumes 11_β Senkrecht und quer zur Strömungsrichtung ist der Umlenkvorrichtung 2 das Lochblech 4 nachgeschaltet, welches bei der Anströmung von oben gemäß Fig.1 in drei Zonen verschieden großen freien Querschnittes und bei der Anströmung von unten gemäß Fig. 3 3n zwei Zonen unterschiedlich freien Querschnitts unterteilt ist. Die Schenkel 3·1.1 und 3.2.1 der Lamellen 3» mit der Länge a, sind auf der dem Lochblech 4 zugewandten Seite so installiert, daß diese mit der Waagerechten die Winkel β ^ und ß₂ bilden· Die Länge a der Schenkel J.1,1 und 3.2.1 und die Lange b des Schenkels 3.2.2 der Lamellen 3 liegt bei 0,75 bis 2,5 e. Zur Erzielung einer optimalen Umlenkung

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und Abscheidung stehen die Schenkellängen a und b vorzugsweise in einem "Verhältnis von 1:2 zueinander.

Im Diffusoreintritt 5 ist ein Leitblech 6 mit der Länge 1 unter einem Winkel^ von ca· 75° angeordnet. Bei der Anströmung von unten kann dieses Leitblech 6 entfallen. Der durch den Einströmkanal 7 in den Diffusor 1 mit hoher Geschwindigkeit einströmende Rohgasstrom 10 wird durch das Leitblech 6 in zwei Gasströme geteilt. Der eine Gasstrom wird entlang der Diffusoraußenwand 8 in den unteren Kaum des Diffusors 1 geleitet, während sich der zweite Gasstrom in den oberen Teil des Diffusors staut und durch die Lamellen 3 der Umlenkvorrichtung 2 strömt. Zur Vermeidung von Strömungstoträumen ist das Leitblech 6 nur soweit an die Umlenkvorrichtung 2 herangezogen, daß ein freier Kaum zwischen beiden entsteht, der einen Druckausgleich zwischen den geteilten Gasströmen ermöglicht.

Auf Grund der starken Umlenkung des Rohgasstromes 10 mit Hilfe der Lamellen 3 gelangt ein Anteil des Grobstaubes, der der Umlenkung nicht folgen kann, in den unteren Teil des Diffusors 1 und von dort in den StaubsammeIbunker 9.· Das der Umlenkvorrichtung 2 nachgeschaltete Lochblech 4 drosselt die Geschwindigkeit des Gasstromes weiter und verlängert somit die Verweilzeit der Feststoffteilchen im Baum zwischen der Umlenkvorrichtung 2 und dem Lochblech 4· Durch die Wechselwirkung von turbulenter Strömung mit den Handzonen des begrenzten Baumes zwischen Umlenkvorrichtung und Lochblech 4- wird bei hohen Staubgehalten auch ein Teil des Feinstaubes abgeschieden. Dieser Effekt wird auch dadurch unterstützt, daß die Turbulenz auf Grund der Raumverengung von oben nach unten abnimmt, wodurch bei hohen Staubgehalten ein Eonzentrationsgefälle des Staubes im Diffusor entsteht. Um das Strömungsfeld nach dem Lochblech 4-gleichmäßig zu verteilen, werden im Lochblech M- unterschiedliche Lochkombinationen verwendet, wodurch unterschiedliche freie Strömungsquerschnitte entstehen, die eine optimale Yergleichmäßigung des Strömungsfeldes ermöglichen.

Claims

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Erfindungsansprüche

1· Vorrichtung zur gleichmäßigen Gasverteilung und Vor abscheidung von Feststoffteilchen, bei der der Gasstrom unter spitzem Winkel gegen diese aus jalousieartig in einer Ebene übereinander angeordneten Lamellen bestehenden Umlenkvorrichtung geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (2), die in einem Winkel £ zur Waagerechten im Diffusor (1) installiert ist, aus mit einem Abstand e \?aagerecht übereinander und im Wechsel unter einem Winkel β * beziehungsweise β £ befestigten Lamellen (3«1i 3·2) besteht, wobei die Lamelle (3·1) einen gleichschenkligen Winkel mit der Schenkellänge a und einem Öffnungswinkel ©C und die Lamelle (3*2) einen ungleichschenkligen Winkel mit den Schenkellängen a und b sowie dem öff~ nungswinkel ©C darstellt, daß diese Lamellen (3*1 j 3,2) mit den Schenkeln (3.1*1; 3_e2»1) in Eichtung auf ein der Umlenkvorrichtung (2) nachgeschaltetes, an sich bekanntes Lochblech (4) gerichtet sind und daß im Eintritt (5) des Diffusors (1) ein Leitblech (6), vorzugsweise unter einem Winkel ^f von ca« 75° und der Länge 1, derart angeordnet ist, daß dieses Leitblech (6) nicht bis an die Umlenkvorrichtung (2) heranreicht·

Zt, Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge 1 des Leitbleches (6) ca· dem 0,3- bis 0,35-fachen der Höhe h des Abscheiderraumes (11) und der Abstand e ca. 0,04- h entspricht, daß die Länge a der Schenkel (3.1·1ϊ 3·2·1) = 0,75 bis 2,5 e sowie die Länge b des Schenkels (3·2.2) 2 a beträgt, daß der öffnungswinkel^ der Lamellen (3) sS 60° groß ist, sowie daß sich die Winkel β ^ und β ₂ vorzugsweise wie 3:7 zueinander verhalten·

3. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das an sich bekannte Lochblech (4) bei der Einströmung

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von oben in drei und bei der Anströmung von unten in zwei Zonen verschieden großen freien Querschnitts unterteilt ist·

Hierzu...<3_.Seiien Zeichnungen