DD209747A5

DD209747A5 - Vorrichtung zum waschen von gasen

Info

Publication number: DD209747A5
Application number: DD83251240A
Authority: DD
Inventors: Walter Ganter
Original assignee: Theisen Gmbh
Priority date: 1982-05-28
Filing date: 1983-05-25
Publication date: 1984-05-23
Also published as: FR2527471A1; GB2120575B; GB8308432D0; JPS5945713B2; JPS58215486A; BR8207549A; DE3220328C1; GB2120575A; FR2527471B1; US4479816A

Abstract

Ein Desintegrator-Gaswaescher, bei dem in einem flachen Ventilatorgehaeuse (1) ein Stator-Stabkorb (15) aus mehreren konzentrischen Kraenzen (16) von achsparallelen Staeben(17) vorgesehen ist und ein Rotor-Stabkorb (10) aus ebenfalls mehreren konzentrischen Kraenzen(11)von achsparallelen Staeben(12)in den Stator-Stabkorb eingreifend rotiert,wird mittels einer Waschfluessigkeits-Verteilereinrichtung(20)auf der Rotorwelle(5) des Rotor-Stabkorbs(10) in das zentral angesaugte und durch die Staebe gefoerderte, zu waschende Gas Waschfluessigkeit eingespritzt und durch die Staebe feinverteilt. Um die Reinigungswirkung auch auf feinste Staeube zu erweitern, deren Korngroesse kleiner als 1 mikrometer betraegt, und diese mit hoechstem Abscheidegrad abscheiden zu koennen, ohne dabei den Ventilatorwirkungsgrad zu verschlechtern, wird eine neue Geometrie und Ausbildung des Stator-Stabkorbs (15) und des Rotor- Stabkorbs (10) angegeben.

Description

15 531 56

Vorrichtung zum Waschen von Gasen

Anwendungsgebiet der Erfindung: . ' : '.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Waschen von Gasen mittels fein verteilter Waschflüssigkeitstropfen und gleichzeitigem Fördern des gewaschenen Gases und bezieht sich auf die Ausbildung der Reinigungsorgane.

Solche Gaswäscher werden unter anderem für die Reinigung von Gichtgasen aus Schachtofen aller Art wie Kupolofen, Hochöfen, Zink- und Bleischachtöfen, von CO-Gasen aus speziellen Generatoren der chemischen Industrie, von CO-Gasen aus Elektroöfen zur Erzeugung von Carbid, Roheisen, Ferrolegierungen und Zinn, von Generatorgasen aus Generatoren für alle Brennstoffe sowie Synthesegase und Pyrolysegase verwendet« Vorrichtungen zum Waschen von Gasen der Gattung, auf die sich die Erfindung bezieht, werden also in der Gießerei-, Metall-, Stahl- und Chemie-Industrie eingesetzt.

• - 2 - -.' Charakteristik der bekannten technischer! Lösungen;

Diese Gaswäscher werden auch als Desintegrator-Gaswäscher bezeichnet. Aufgabe der Desintegrator-Gaswäscher ist es, sowohl Feststoffe als auch gasförmige Schadstoffe aus Gasen mit hoher Abscheideleistung mittels eingegebenem und fein verteiltem Waschwasser herauszuwaschen. Derartige Desintegratoren sind nicht nur Gaswäscher, sondern sind gleichzeitig durch die selbsterzeugte Pressung des angesaugten Gases Ventilator, so daß das gewaschene Gas ohne Zwischenschaltung eines 'Ventilators in nachgeschaltete Anlagen eingespeist werden kann. Gesonderte Ventilatoren sind also nicht erforderlich.

Desintegrator-Gaswäscher sind seit Jahrzehnten bekannt und unter anderem beschrieben in Ulimanns Encyklopädie der technischen Chemie, 3· Aufl., 1. Bd., S. 406. Sie werden für Leistungen von 10 irr/h bis zu 150 000 m /h gebaut.

Bei der Konstruktion und Auslegung eines solchen Gaswäschers strebt man einerseits hohe Abscheideleistungen, d.h. einen hohen Abscheidegrad gerade feiner Peststoffteilchen, und andererseits einen bestmöglichen Ventilator-Wirkungsgrad bei Erzielung einer möglichst hohen Pressung an. Diese beiden Forderungen widersprechen einander, denn ein hoher Ver.t.n.ator-Wirkungsgrad hat eine niedrige Abscheideleistung zur Folge. Die Aufgabe der Konstrukteure bestand daher darin, einen optimalen Kompromiß zu finden. Dieser wurde bei der Anwendung von bis zu vier Stator-Stabkränzen und bis zu sechs Rotor-Stabkränzen gefunden, wobei die Anstellung der tropfenförmigen Stäbe gegenüber der Umfangsrichtung höchstens 13° und der Abstand benachbarter Stabkränze höchstens 18 bis 22 % des Durchmessers des innersten Stabkranzes betrug« Auf diese Größe wurde der Abstand der Stäbe in Umfangsrichtung abgestimmt.

Man glaubte, mit den gefundenen Werten den höchstmöglichen Abscheidegrad gerade im Peinkornbereich bei bestem Ventilatorwirkungsgrad erreicht zu haben* Entsprechend wurden die Desintegrator-Gaswäscher jahrzehntelang gebaut« Für die Reinigung von Gasen mit feineren Partikeln und zur Erzielung noch niedrigerer Restfeststoffgehalte wurde auf andere Reinigungsvorrichtungen übergegangen, beispielsweise auf Tuchfilter. Andererseits ließen sich höhere Abscheidegrade erreichen, wenn zusätzlich, insbesondere nachgeschaltete, weitere Ventilatoren eingesetzt werden können, wenn also der Gaswäscher nicht auch die Punktion eines Ventilators zu übernehmen hat«

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung können ohne zusätzliche Ventilatoren und ohne Leistungsverluste, Staubanteile mit einer Korngröße von kleiner als 1 /um, mit höchstem Abscheidungsgrad abgeschieden werden, so daß der Reststaubgehalt im Gas höchstens 30 mg/m beträgt»

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Desintegrator-Gaswäscher zu entwickeln, der gleichzeitig als Ventilator mit bestem Ventilator-Wirkungsgrad arbeitet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Desintegrator-Gaswäscher acht bis zehn Rotor-Stabkränze und sechs oder sieben Stator-Stabkränze aufweist, wobei die Stäbe aller Stabkränze 16 bis 22 gegen die Umfangsrichtung angestellt sind (Anstellwinkel<x ). Der gleiche Abstand benachbarter Stabkränze beträgt 25 bis 30 % des Durchmessers des innersten Stabkranzes» Die Stäbe haben, wie bekannt, zweckmäßig tropfenförmigen Querschnitt»

Es hat sich überraschend gezeigt, daß bei der erfindungsgemäßen neuen Geometrie und Ausbildung der Stator- und Rotor-Stabkränze eine geringfügige, Erhöhung deren Anzahl möglich ist, ohne den Abscheidegrad nur auf Kosten des Ventilator-Wirkungsgrads so erheblich zu erhöhen, daß auch feinste Stäube mit Korngrößen unter 1 /um mit äußerst hohem Abscheidegrad, also äußerst vollständig, abgeschieden werden können. Durch die Erfindung ist der bisher nicht für möglich gehaltene Ersatz von Tuchfiltern durch Desintegrator-Gaswäscher für die vollkommene Abscheidung von Peinststäubchen aus den angegebenen - meist heißen - Gasen erreichbar geworden,,

Gaswäscher für kleine Durchsatzleistungen werden einen Durchmesser des innersten Rotor-Stabkranzes von etwa .150 mm und einen Durchmesser des äußersten Rotor-Stabkranzes von etwa 700 mm bei Anwendung von 8 Rotor-Stabkränzen aufweisen, während für größte Durchsatzleistungen der Durchmesser des innersten Rotor-Stabkranzes etwa 1200 mm und der des äußersten Rotor-Stabkranzes etwa 2500 mm betragen wird.

Ausführungsbeispiel;

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen: '

Pig. 1: den Aufbau eines bisher bekannten Desintegrator-Gaswäschers j

Fig. 2: den Desintegrator-Gaswäscher nach der Erfindung in Seitenansicht und einer Detaildarstellung«,

Der Desintegrator-Gaswäscher hat ein etwa flach-zylindrisches bzw. flach-spiralförmiges Ventilatorgehäuse 1 mit einem zentral mündenden seitlichen Gasansaugkanal 2 für das zu

reinigende Gas. Vom Umfang geht ein Gasabführungskanal 3 ähnlich wie bei einem Ventilator ab_s Eine Rotorwelle 5 ist u.a. außerhalb des Ventilatorgehäuses 1 auf einem Ständer in einem kräftigen Lager gelagert* Diese Rotorwelle trägt im Inneren des Ventilatorgehäuses 1 nahe ihrem Ende eine achsnormal befestigte Tragscheibe 7« Auf dieser ist ein Rotor-Stabkorb 10 aus mehreren konzentrischen Kränzen · 11 von achsparallelen (parallel zur Rotorwelle) Stäben 12 befestigt, Ferner ist ein in den Rotor-Stabkorb 10 vollständig hineinragender, am Ventilatorgehäuse befestigter Stator-Stabkorb 15 aus mehreren konzentrischen, jeweils zwischen zwei Stabkränze 11 des Rotor-Stabkorbs 10 reichenden· Kränzen 16 von achsparallelen Stäben 17 befestigt. Die Stäbe 12 und 17 des Rotor-Stabkorbs 10 bzw» Stator-Stabkorbs 15 haben jeweils im Querschnitt eine längliche, insbesondere tropfenförmige Form«, In Umfangsrichtung sind ^: sie etwa doppelt so lang wie in Radialrichtung. Sie sind gegen die Umfangsrichtung unter einem kleinen Winkel angestellt, wobei die Richtung der Anstellung der Stäbe des Stator-Stabkorbs entgegengesetzt zu den Stäben des Rotor-Stabkorbs ,steht. Der Abstand zwischen den Stabkränzen ist jeweils gleich groß,,

Derartige tropfenförmige Stäbe sind bekannt (DE-PS 739 219). Der Anstellwinkel ist in dieser Patentschrift größer ^:als 35° dargestellt» Bei praktischen Ausführungsformen des Desintegrator-Gaswäschers beträgt dieser Winkel jedoch höchstens 11° bis 13°»

Die Stabkränze 16 des Stator-Stabkorbs 15 reichen jeweils zwischen Stabkränze 11 des Rotor-Stabkorbs 10, so daß wenigstens ein umlaufender Stabkranz 11₅ manchmal zwei umlaufende Stabkränze 11 mehr als feststehende Stabkränze 16 vorgesehen sind« Der Abstand aller Stabkränze 11 und 16 voneinander ist jeweils der gleiche«

Auf der Rotorwelle 5 befindet sich innerhalb des Rotor-Stabkorbs 10 eine Waschflüssigkeit-Verteilereinrichtung 20_} der über in ihr mündende Waschflüssigkeits-Zufuhrrohre 21 Waschflüssigkeit von außen zugeleitet wird. Die Waschflussigkeits -Verteileinrichtung 20 kann die Form eines sog. Spritzzylinders haben. Die über die Waschflüssigkeit-Zufuhrrohre 21 der Waschflüssigkeits-Verteilereinrichtung 20 zugeführte Waschflüssigkeit wird in dieser feinverteilt bzw. zerstäubt und gleichmäßig auf die gesamte Rotorbreite verteilt.

Durch die Zentrifugalwirkung der Stäbe 12 des Rotor-Stabkorbs 10 wird das mittig angesaugte Gas mit den Wassertröpfchen vermischt. Das Gas-Waschflüssigkeitsgemisch wird dann gegen die feststehenden Stäbe 17 geschleudert. Die Prallwirkung und die feinzerstäubte Waschflüssigkeit bewirken eine Benetzung und Abscheidung der im Gas enthaltenen Fest- und Schadstoffe.

Dieser Vorgang wiederholt sich in jedem weiteren rotierenden und feststehenden Stabkranz. Bei entsprechender Anzahl einander zugeordneter Stabkränze erreichte man auch bei Feinstäuben eine hohe Abscheideleistung bei gleichzeitig optimaler Ventilatorwirkung der feststehenden und umlaufenden Stabkränze.

Dem Desintegrat©r~-Gaswäscher ist stets ein Waschflüssigkeitsabscheider nachgeschaltet, der die im gereinigten Gas enthaltenen Waschflüssigkeitstropfen mit den Fest- und Schadstoffen abscheidet.

Claims

- 7 Erfindungsanspruch:

1. Vorrichtung zum Waschen, von Gasen mit einer Waschflüssigkeit, bestehend aus

einem etwa flach-zylindrischen oder flach-spiralförmigen Ventilatorgehäuse (1),

wenigstens einem in dieses zentral mündenden Gasansaugkanal (2),

einem von dessen Umfang abgehenden Gasabführkanal (3), einer zur Achse des Ventilatorgehäuses (1) koaxial gelagerten Rotorwelle (5)₅

wenigstens einer auf der Rotorwelle (5) achsnormal befestigten Tragscheibe (7),

einem auf der Tragscheibe (7) befestigten Rotor-Stabkorb (10) aus mehreren konzentrischen Kränzen (11) mit jeweils gleichem Abstand aus achsparallelen Stäben (12), deren Querschnitt in Umfangsrichtung etwa doppelt so lang wie in Radialrichtung ist und die gegen die Umfangsrichtung unter einem kleinen Winkel angestellt sind,

einem in den Rotor-Stabkorb (10) vollständig hineinragenden, am Ventilatorgehäuse (1) befestigten Stator-Stabkorb (15) aus mehreren konzentrischen, jeweils zwischen zwei Stabkränze (11) des Rotor-Stabkorbs (10) reichenden Kränzen (16) mit jeweils gleichem Abstand aus achsparallelen Stäben (17), deren Querschnitt in Umfangsrichtung etwa doppelt so lang wie in Radialrichtung ist und die gegen die Umfangsrichtung unter. einem kleinen Winkel (c£ ) entgegengesetzt zu den Stäben '(12) des Rotor-Stabkorbs (10) angestellt sind, einer Waschflüssigkeits-Verteilereinrichtung (20) auf der Rotorwelle (5) innerhalb des Rotor-Stabkorbs (10) sowie in die Yfaschflüssigkeits-Verteilereinrichtung (20) mündende Waschflüssigkeits-Zufuhrrohre (21), gekennzeichnet dadurch, daß acht bis zehn Rotor-Stabkränze (11) und sechs oder sieben Stator-Stabkränze (16)

- 8 - . ....·-.

vorgesehen sind, daß die Stäbe ' (12;17) aller Stabkränze (11;16) 16° bis 22° gegen die Umfangsrichtung angestellt sind, und daß der gleiche Abstand zwischen allen Stabkränzen (11;16) 25 % bis 30 % des Durchmessers des innersten Stabkranzes beträgt.

Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Stäbe (12;17) im Querschnitt tropfenförmig, sind·

- Hierzu.1 Blatt Zeichnung -