DD226779A1

DD226779A1 - Verfahren und vorrichtung zur staubabscheidung aus einem laminaren gasstrom

Info

Publication number: DD226779A1
Application number: DD26719484A
Authority: DD
Inventors: Harald Bartzack; Wolfgang Adolph; Helmut Rosenstock; Wolfgang Lippmann
Original assignee: Inst Energetik Zre Leipzig
Priority date: 1984-09-11
Filing date: 1984-09-11
Publication date: 1985-09-04

Abstract

Die Erfindung betrifft die Abscheidung von Festostoffteilchen und/oder Fluessigkeitstroepfchen aus laminaren Gasstroemungen. Ziel der Erfindung ist es, eine gute Staubabscheidung mittels Umlenkung aus einem Gasstrom mit geringer Energieaufwendung zu ermoeglichen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass im Bereich der Umlenkung der Reingasstrom mit einer Absaugung beaufschlagt wird und dadurch auch nach der Umlenkung eine laminare Stroemung erreicht wird. Die Erfindung kann in der Entstaubungstechnik und auf dem Gebiet der Stofftrennung eingesetzt werden.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren und Vorrichtung zur Staubabscheidung aus einem laminaren Gasstrom

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung umfaßt ein Verfahren und eine Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von Peststoffteilchen aus laminaren Gasströmungen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bekannt sind Verfahren und Vorrichtungen zum Abscheiden von belastenden Teilchen in Gasströmungen mit laminarer Strömungsform, die sich unterscheiden in Verfahren und Vorrichtungen mit physikalischer Trennung bei vorhandener Trennkräfte (Schwerkraft, Fliehkraft, Massenträgheitskräfte) und Verfahren und Vorrichtungen unter Wirkung elektrischer Kräfte (Elektrofilter) sowie Abscheider mit Zweitstoffen (Flüssigkeitsabscheider). Der Nachteil der Zweistoffverfahren liegt im notwendigen zweiten Kreislauf, was zu zusätzlichen Aufwendungen zwingt und zumeist zu erhöhten Umweltbelastungen führt. Für Elektrofilter mit dem hohen Abscheidegrad muß Elektroenergie eingesetzt werden, wobei bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten die Wirkung eines Staubsackes hinzukommt. Die Verfahren und Vorrichtungen mit physikalischer Trennung besitzen bei laminaren Gasströmungen den Nachteil geringer Abscheidegrade und/oder den Zwang zu übergroßen, und daher unökonomischen Bauweise (ζ. Β. Schwerkraftabscheider). Bekannt sind weiterhin Verfahren und Vorrichtungen mit Strömungsumlenkungen zur Abscheidung unter der Wirkung der Flieh- und Massenträgheitskräfte (z. B. DD-WP 72 340) die den Nachteil eines geringen Abscheidegrades bei laminaren

Gasströmungen "besitzen. Der Vorteil der Trennwirkung von Strömungsumlenkungen liegt im geringen Energieaufwand.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine gute Staubabscheidung aus laminaren Gasströmen mit geringer EnergieaufWendung zu ermöglichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Staubabscheidung aus einem Gasstrom mittels Umlenkung so zu gestalten, daß Strömungstotgebiete im Bereich der Umlenkung ausgeschlossen werden und dadurch eine bessere Gasreinigung erfolgt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß im Bereich der Umlenkung der Reingasstrom mit einer Absaugung beaufschlagt wird, wodurch eine laminare Strömungsform auch nach der Umlenkung des Gasstromes realisiert wird. Das im Gasstromkanal geführte Gas mit einem Gemischbestandteil, insbesondere Peststoff- und/oder Flüssigkeitsteilchen, wird einer Umlenkung von 45 ° bis zu 180 ° augeführt, dabei besitzt der Radius der Umlenkung mindestens den 4,89fachen Wert der Höhe des Gasstrorakanals, wobei nach der Umlenkung im Reingasstromkanal der gereinigte Gasstrom laminar abgeführt wird und die abgeschiedenen Gemiachbestandteile im Staubstromkanal fortgeleitet werden. Die Höhe des Gasstromkanals zu Beginn der Umlenkung wird durch eine Erweiterung parabelförmig auf die Summe der Höhe vom Reingasstromkanal und Staubstromkanal vergrößert. Erfindungsgemäß wird der Staubstromkanal nach einer Umlenkung von 45 angeordnet, wobei die Höhe dieses Kanals wesentlich von der Sinkgeschwindigkeit der Gemischbestandteile und von der Strömungsgeschwingigkeit im Gasstromkanal bestimmt wird.

Erfindungsgemäß wird im Umlenkungsbereich von 45 ° bis 180 ° in der gasseitigen Wandung der Umlenkung mindestens eine Öffnung angeordnet, wobei durch diese öffnung bis zu 10 % des

Reingasvolumenstromes durch, einen Absaugekanal mit einem Unterdruck von mindestens 1 kPa gegenüber dem statischen Druck im Gasstromkanal abgesaugt wird. Die Breite der Kanäle ist beliebig, wobei die Öffnung in Achsrichtung der Vorrichtung in einen Schlitz übergeht. Das Verhältnis von Öffnungsbreite zur Kanalbreite beträgt 1.

Der Vorteil des Verfahrens liegt in der Abscheidung feiner flugfähiger Gemischbestandteile mittels einer Umlenkung aus Gasströmungen niedriger Geschwindigkeiten· In Erweiterung des Verfahrens und der Vorrichtung für höhere Geschwindigkeiten beträgt der Radius der Umlenkung gegenüber der Höhe des Gasstromkanals, mindestens das 10fache, wobei turbulente Strömung bis zu einer Reynoldszahl von unter 2 · 1Cr vorliegen kann.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung näher erläutert.

Der Gasstromkanal 1 weist im Bereich der Umlenkung 2 eine Erweiterung 3 auf. Nach einer Umlenkung von 45 ° ist der Staubstromkanal 5 und der Reingasstromkanal 4 angeordnet. Der Reingasstromkanal 4 ist nach einer Umlenkung von 120 ° mit einer öffnung 6 und mit einem Absaugkanal 7 versehen. Das erfindungsgemäße Verfahren wird an einem konkreten Beispiel der Wirkungsweise der Vorrichtung verdeutlicht. Der zu reinigende Luftstrom ist mit staubförmigen Teilchen mit einem Durchmesser dt= 2 · iO"⁵m beladen.

Die Strömungsgeschwindigkeit beträgt im Gasstromkanal 1 C_u » 20 m/s (Re = 2000). Mit der Teilchendichte von _k * 1,20 . 10³ kg/m³ und der Zähigkeit ,u_L « 1,85 . 1O~⁶

kgs/m ergibt sich die Schwebegeschwindigkeit W_q « 1,44 .

S >n gibt sich d-2r Radius der Umlenkung 2 zu r = 0,0489 m.

—2 10 m/s. Für eine Höhe des Gasstromkanals 1 von 0,01 m er-

Der Reingasstromkanal 4 erhält die Abmessung des Gasstromkanal 1. Für die Abmessung des Staubstromkanals 5 gilt:

~/a . f + b - c

Daraus ergibt sich mit

C = 0,0489 m + 0,01 m « 0,0589 m

b - 0,00239 m²

ο - 0*0144 « 20 . 4 ν . 0.0489 _m _{R O1}, _in-5 _2 Q - ^T 9,8066 . 3^0 ^{β 5}»⁰¹³ · ^1O -S-

die Höhe zu H = 0,024

In einem parabolischen Verlauf der äußeren Wandung ist ausgehend vom Mittelpunkt der Umlenkung 2 von einem Radius von 0,0589 m bei γ = 0 bis ψ « 90 ° mit dem Radius von 0,084 m die Erweiterung 3 ausgeführt. Im Winkel von 120 ° ist die öffnung 6 angeordnet und mit dem Absaugkanal 7 verbunden, wobei durch ein bekanntes Gebläse saugseitig der Unterdruck von 1 kPa an der Öffnung 6 verursacht wird. Mittels einer bekannten Drosselarmatur im Absaugekanal 7 wird die abgesaugte Menge eingestellt. Die Öffnung 6 hat eine Höhe von 1 mm und reicht über die gesamte Länge der Umlenkung.

Claims

Er findungs an sp ru ch

1. Verfahren zur Staubabscheidung aus einem laminaren Gasstrom mittels Umlenkung des Gasstromes mit nachfolgender Aufteilung in einen Reingasstrom und einen Staubstrom, gekennzeichnet dadurch, daß zur Aufrechterhaltung einer laminaren Strömung im Bereich der Umlenkung der Reingasstrom mit einer Absaugung beaufschlagt wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Absaugung nach einem Winkel von 45 und mit einem Unte druck zum Gasstroradruck von 1 kPa erfolgt.

Vorrichtung zur Staubabscheidung, bestehend aus einem Gasstromkanal mit Umlenkung und nachfolgender Aufteilung in einen Reingasstromkanal und einen Staubstromkanal zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß im Bereich der Umlenkung (2) wenigstens eine mit einer Absaugeinrichtung in Wirkungsverbindung stehende Öffnung C6) angeordnet ist.

4« Vorrichtung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß im Bereich der Umlenkung (2) im Abstand von 10 ° nach einem Winkel von 45 ° die Öffnungen (6) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnung.