DD232435A5 - DRIP CUTTER FOR CUTTING DROPS FROM A GAS FLOW - Google Patents

DRIP CUTTER FOR CUTTING DROPS FROM A GAS FLOW Download PDF

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DD232435A5
DD232435A5 DD84266530A DD26653084A DD232435A5 DD 232435 A5 DD232435 A5 DD 232435A5 DD 84266530 A DD84266530 A DD 84266530A DD 26653084 A DD26653084 A DD 26653084A DD 232435 A5 DD232435 A5 DD 232435A5
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Dieter Wurz
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Tropfenabscheider zum Abscheiden von Tropfen aus einer Gasstroemung. Der Tropfenabscheider kann in Naturzug- und Ventilatorkuehltuermen mit Vorteil dadurch eingesetzt werden, dass sowohl eine betraechtliche Einsparung an Kaminhoehe als auch an Ventilator-Antriebsleistung erzielt wird. Waehrend es das Ziel der Erfindung ist, einen Abscheider zur Verfuegung zu stellen, welcher bei Minderung des Druckverlustes eine gute Abscheideleistung erzielt, besteht die Aufgabe darin, moeglichst alle, d. h. auch kleine und schwebende Tropfen, mit hohem Abscheidegrad bei moeglichst geringem Druckverlust abzuscheiden. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass der Tropfenabscheider parallele Profile aufweist, zwischen denen Stroemungskanaele mit Verengungen und Umlenkungen zum Abscheiden von Tropfen gebildet sind. Um die Druckverluste bei unveraenderter oder sogar verbesserter Abscheidewirkung zu vermindern, ist vor der ersten Umlenkung eine Tropfenbeschleunigungsstrecke vorgesehen. Fig. 8The invention relates to a mist eliminator for separating drops from a gas stream. The mist eliminator can be used in Naturzug- and Ventilatorkuehltürmen advantage in that both a considerable saving in chimney height and fan drive power is achieved. While the object of the invention is to provide a separator which achieves a good separation efficiency when the pressure loss is reduced, the object is to remove as much as possible, ie. H. also small and floating drops, with a high degree of separation with as little pressure loss as possible. According to the invention, the object is achieved in that the droplet separator has parallel profiles, between which flow channels are formed with constrictions and deflections for the separation of droplets. In order to reduce the pressure losses with unchanged or even improved separation effect, a drop acceleration section is provided before the first deflection. Fig. 8

Description

Berlin, den 29.11.1984Berlin, November 29, 1984

AP B Ol D/266 530/4 64 292/26AP B Ol D / 266 530/4 64 292/26

Tropfenabscheider zum Abscheiden von Tropfen aus einer GasströmungDroplet separator for separating drops from a gas flow

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Der erfindungsgemaSe Tropfenabscheider kann in Naturzugkühltürraen eingesetzt werden und ermöglicht eine beträchtliche Einsparung an Kaminhöhe. Beim Einsatz in Ventilatorkühltürmen wird eine beträchtliche Einsparung an Ventilator-Antriebsleistung erzielt, da die Tropfenabscheider nach der Erfindung bei gleicher Abscheideleistung der Profile mit einer kleineren Geschwindigkeit angeströmt werden können.The droplet separator according to the invention can be used in natural draft cooling doors and allows a considerable saving in chimney height. When used in fan cooling towers, a considerable saving in fan drive power is achieved since the droplet separators according to the invention can be flown at a lower speed with the same separation efficiency of the profiles.

Charakteristik characteristics der the bekannten technischen Lösungenknown technical solutions

Ein solcher Tropfenabscheider ist beispielsweise aus der DE-OS 15 44 115 bekannt.Such a mist eliminator is known for example from DE-OS 15 44 115.

Dabei sind zur Abscheidung der Flüssigkeitstropfen aus Gasströmungen, wie in Fig. 1 gezeigt, bekannterweise parallel und symmetrisch zu einer Ebene E gebogene Profile aus Blech oder Kunststoff vorgesehen, die eine zweifache Umlenkung der Strömung zwischen Eintrittsebene E,- und Austrittsebene E. mit jeweils einer Strömungskanalverengung bewirken. Die Profile haben über die Strömungskanallänge gleichbleibende Stärke. Die mit Tropfen beladene Strömung wird in den Verengungen jeweils beschleunigt. Oe größer ein Tropfen ist, umso weniger kann er der Umlenkung folgen. Die Tropfen werden aus der Kurve getragen und treffen auf die Abscheidefläche eines Profiles. Dabei können drei Arten der Wechsel-In this case, for the deposition of the liquid droplets of gas flows, as shown in Fig. 1, known parallel and symmetrical to a plane E bent profiles made of sheet metal or plastic provided a double deflection of the flow between entrance level E, - and exit plane E. with one Effect flow channel constriction. The profiles have consistent strength over the flow channel length. The flow laden with droplets is accelerated in the constrictions. The larger a drop, the less he can follow the diversion. The drops are carried out of the curve and hit the separation surface of a profile. There are three types of

-5.0EZ.1984*2i622i-5.0EZ.1984 * 2i622i

Wirkung zwischen Tropfen und Abscheidefläche auftreten:Effect between droplets and separation surface occur:

a) die Tropfen werden von der Fläche eingefangen;a) the drops are captured by the surface;

b) die Tropfen werden reflektiert;b) the drops are reflected;

c) die Tropfen zerplatzen und werden zum Teil eingefangen, zum Teil reflektiert.c) the drops burst and are partly captured, partly reflected.

Mit der den Tropfenabscheidungsprozeß störenden Reflexion ist insbesondere dann zu rechnen, wenn die Tropfen annähernd tangential zur Abscheidefläche äuftreffen.With the disturbing the droplet deposition process reflection is to be expected in particular when the drops approach approximately tangential to the separation surface.

Da bei dem bekannten Tropfenabscheider die Tropfen aufgrund ihrer Trägheit der durch die Verengung auf kurzer Strecke bedingten Geschwindigkeitszunahme nicht folgen können» erreichen die Tropfen im Umlenkbereich bereitem nicht die hohe Geschwindigkeit der Gasphase» wie sie für die Tropfenabscheidung vorteilhaft wäre. Um einen befriedigenden Abscheidegrad zu erzielen, müssen die Anströmgeschwindigkeit und/oder die Umlenkung vergrößert werden, was beides zu hohen Druckverlusten führt.Since in the known droplet the drops due to their inertia can not follow the increase in velocity caused by the narrowing over a short distance, the droplets in the deflection zone do not reach the high velocity of the gas phase, which would be advantageous for droplet deposition. In order to achieve a satisfactory degree of separation, the flow velocity and / or the deflection must be increased, which leads to both high pressure losses.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen Abscheider von Tropfen aus einer Gasströmung zur Verfügung zu stellen, welcher bei Minderung des Druckverlustes eine gute Abscheideleistung erzielt,The object of the invention is to provide a separator of droplets from a gas flow, which achieves a good separation efficiency when reducing the pressure loss,

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tropfenab-The invention is based on the object of

scheider zum Abscheiden von Tropfen aus einer Gasströmung, wobei mittels Profilen mit Verengungen und Umlenkungen versehene Strömungskanäle gebildet sind, an deren Wände die Tropfen abgeschieden werden, und die so ausgerichtet sind, daß die abgeschiedene Flüssigkeit auf diesen Wänden zum Eintritt der Strömungskanäle hin unter Wirkung der Schwerkraft abströmen kann, zu schaffen, welcher möglichst alle, d. h. auch kleine und schwebende Tropfen, mit hohem Abscheidegrad bei möglichst geringem Druckverlust abscheidet·separators for separating droplets from a gas flow, wherein flow channels are provided by means of profiles with constrictions and deflections, on whose walls the droplets are deposited, and which are oriented so that the separated liquid on these walls to the inlet of the flow channels under the effect of Gravity can flow out to create whichever possible, d. H. Even small and floating drops, with high separation efficiency with the lowest possible pressure loss separates

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen benachbarten Profilen vor der ersten Umlenkung je eine Tropfenbeschleunigungsstrecke vorgesehen und derart bemessen ist, daß mindestens kleine Tropfen am Eintritt in die Umlenkung auf eine Geschwindigkeit beschleunigt werden, die nur noch wenig verschieden von der Gasgeschwindigkeit an dieser Stelle ist.This object is achieved in that provided between adjacent profiles before the first deflection per a drop acceleration section and is dimensioned such that at least small drops are accelerated at the entrance to the deflection to a speed that is only slightly different from the gas velocity at this point is.

Gemäß der Erfindung wird der Ströraungsquerschnitt im Bereich vor der ersten Umlenkung verringert. Dadurch erhöht sich die Geschwindigkeit der Gasphase. Die Tropfen werden von dieser auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt, bevor sie in den Bereich der ersten ^Umlenkung gelangen'. Einer Beschleunigung der Tropfen vor der ersten Umlenkung, d. h. im Eintrittsbereich des Strömungskanals, stand bisher entgegen, daß eine solche Beschleunigung im Hinblick auf die zum Eintritt zurückströmende und von dort in großen Tropfen sich ablösende abgeschiedene Flüssigkeit ungunstig ist» Ober dieses seit Dahren vorhandene Vorurteil der Fachwelt setzt sich die Erfindung mit überraschendem Erfolg hinweg.According to the invention, the strøraungsquerschnitt is reduced in the region before the first deflection. This increases the speed of the gas phase. The drops are accelerated from this to a high speed before they reach the area of the first "deflection". An acceleration of the drops before the first deflection, d. H. in the inlet region of the flow channel, was contrary to the fact that such an acceleration in view of the back to the inlet and from there in large drops peeling separated liquid is unfavorable. "Above this prejudice existing for experts of the art, the invention continues with surprising success.

Mit einem Tropfenabscheider nach der Erfindung sind im Vergleich zu den bisher üblichen Tropfenabscheidern Minderungen des Druckverlustes zwischen 20 bis 40 % ohne Verschlechterung der Abscheidele'istung erzielbar. Dies ermöglicht beispielsweise beim Einsatz des neuen Tropfenabscheiders in Naturzugkühltürmen eine beträchtliche Einsparung an Kaminhöhe und beim Einsatz in Ventilatorkühltürmen eine beträchtliche Einsparung an Ventilator-Antriebsleistung, weil die Tropfenabscheider nach der Erfindung bei gleicher Abscheideleistung der Profile mit einer kleineren Geschwindigkeit angeströmt werden können*With a mist eliminator according to the invention, reductions of the pressure loss between 20 and 40 % without deterioration of the separation efficiency can be achieved in comparison to the previously customary droplet separators. This allows, for example when using the new mist eliminator in Naturzugkühltürmen a considerable saving in chimney height and when used in fan cooling towers considerable savings in fan drive power, because the droplet can be flowed according to the invention with the same separation efficiency of the profiles at a lower speed *

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Tropfenbeschleunigungsstrecke mit etwa gleichbleibendem oder im wesentlichen stetig sich verengendem Strömungsquerschnitt eine Gasbeschleunigungsstrecke vorgeschaltet· Vorteilhafterweise ist eine Gasbeschleunigungsstrecke mit schneller Querschnittsverringerung des Strömungskanals und daran in Strömungsrichtung anschließend die Tropfenbeschleunigungsstrecke mit im wesentlichen gleichbleibendem oder im wesentlichen stetig sich verengendem Strömungsquerschnitt zwischen zwei benachbarten Profilen ausgebildet,According to a preferred embodiment of the invention, the drop acceleration section with approximately constant or substantially continuously narrowing flow cross section is preceded by a gas acceleration section. Advantageously, a gas acceleration section with rapid reduction in cross section of the flow channel and subsequently in the flow direction is the drop acceleration section with essentially constant or substantially continuously narrowing flow cross section formed between two adjacent profiles,

Zweckmäßigerweise beträgt die Länge der Gasbeschleunigungsstrecke etwa das 0,2- bis einfache der Länge der Tropfenbeschleunigungsstrecke, In der kurzerr Gasbeschleunigungsstrecke wird das Gas schnell auf eine hohe Geschwindigkeit gebracht» während die Tropfen aufgrund ihrer wesentlich größeren Trägheit ihre Geschwindigkeit nicht oder nur geringfügig erhöhen.Conveniently, the length of the gas acceleration section is about 0.2 to simple the length of the drop acceleration section, in the kurzerr gas acceleration section, the gas is quickly brought to a high speed »while the drops due to their much greater inertia their speed or only slightly increase.

In der Tropfenbeschleunigungsstrecke, die selbstverständlich auch zur weiteren Erhöhung der Gasgeschwindigkeit ausgestaltet sein kann"« z, "B. durch eine stetige Querschnittsverengung, werden die Tropfen infolge ihres Strömungswiderstandes von der schnelleren Gasphase beschleunigt, bevor die Tropfen in die erste Umlenkung gelangen« Dies ist für die Tropfenabscheidung vorteilhaft, weil schnellere Tropfen eher ihre Richtung beibehalten wollen, also eher auf die Druckseiten der Umlenkbereiche abgeschleudert werden und weil sie demzufolge auch mit größeren Winkeln auf die Profile auftreffen, so daß eine Tropfenreflexion weniger zu befürchten ist. Außerdem kann mit geringen Geschwindigkeiten die gleiche Abscheideleistung wie bisher erzielt werden, was geringere Druckverluste zur Folge hat. Eine Umlenkung genügt, wenngleich mehrere hintereinandergeschaltete Umlenkungen die Abscheideleistung steigern können.In the drop acceleration section, which of course can also be configured to further increase the gas velocity "" z, "B. due to their flow resistance, the droplets are accelerated by the faster gas phase before the droplets get into the first deflection. This is advantageous for droplet separation because faster droplets tend to maintain their direction, ie they are thrown off to the pressure sides of the deflection regions and because they impinge on the profiles with larger angles, so that droplet reflection is less to be feared. In addition, with low speeds the same separation efficiency can be achieved as before, resulting in lower pressure losses. A deflection is sufficient, although several successive diversions can increase the separation efficiency.

Um den Druckverlust weiter zu verringern, ist nach einer weiteren wichtigen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Stärke der Profile in Richtung zur Austrittsebene der Strömungskanäle, beginnend mit der ersten Umlenkung zur Bildung von Diffuseren mit einem Diffusorwinkel zwischen 4° und 12° vermindert ist.In order to further reduce the pressure loss, according to a further important embodiment of the invention, it is provided that the thickness of the profiles in the direction of the outlet plane of the flow channels, starting with the first deflection to form diffusers, is reduced with a diffuser angle between 4 ° and 12 °.

Eine Schwierigkeit stellt die sichere Ableitung der Wasserfilme dar, die sich auf dem Tropfenabscheider as den abgeschiedenen Tropfen bilden, wobei vermieden werden muß, daß kleine Tropfen von der Gasströmung wieder mitgenommen werden.One difficulty is the safe derivation of the water films that form on the droplet as the deposited droplets, it must be avoided that small drops are taken back by the gas flow again.

Zu diesem Zweck ist nach einem weiteren Merkmal der ErfindungFor this purpose, according to a further feature of the invention

vorgesehen, daß die Profile mit zur Eintrittsebene hin ausmündenden Stämmen und Ästen für die abgeschiedene Flüssigkeit versehen sind; welche die als dünnen Film abgeschiedene Flüssigkeit in dickere Einzelsträhnen überführen und ohne die Gefahr erneuter Mitnahme durch die Gasströmung von den Eintrittskanten der Profile abfließen bzw» abtropfen lassen.provided that the profiles are provided with outgoing to the entrance level out strains and branches for the separated liquid; which transfer the deposited as a thin film liquid into thicker individual strands and drain without the risk of renewed entrainment by the gas flow from the edges of the profiles or »drain.

Um die Abscheideleistung weiter zu verbessern, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß jede Tropfenbeschleunigungstrecke zur Anströmrichtung die erste Umlenkung verstärkend unter einem Neigungswinkel nicht größer als 30°, vorzugsweise zwischen 5° und bei vorteilhaft schwach gekrümmt ist.In order to further improve the separation efficiency, it is provided according to a further feature of the invention that each drop acceleration section to the direction of flow, the first deflection reinforcing at an inclination angle not greater than 30 °, preferably between 5 ° and advantageously is slightly curved.

als 30°, vorzugsweise zwischen 5° und 20°, geneigt, und da-inclined at 30 °, preferably between 5 ° and 20 °, and that

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß in der Tropfenbeschleunigungsstrecke die eine Profilseite konvex in die Strömung hineingewölbt und die andere Profilseite im wesentlichen eben ist. Die Tropfenbeschleunigungsstrecke sollte zwischen dem in Ausströrarichtung ausgerichteten Eintritt und dem an der ersten Umlenkung vorgesehenen Austritt schwach gekrümmt sein,The further embodiment of the invention provides that, in the drop acceleration section, the one profile side convexly bulges into the flow and the other profile side is essentially flat. The drop acceleration section should be slightly curved between the exit directed in the outflow direction and the exit provided at the first deflection,

Bei einem so ausgestalteten Tropfenabscheider nach der Erfindung wird ein ausreichender Abstand der Strömungsgeschwindigkeit zur sogenannten "Durehbruchsgeschwindigkeit", oberhalb welcher der-abgeschiedene Flüssigkeitsfilra entgegen der Erdbeschleunigung zur Hinterkante der Abscheidefläche mitgenommen wird, sichergestellt und gleichwohl ein sehr niedriger Druckverlust realisiert♦ Dies rührt daher, daß die Tropfenbeschleunigungsstrecke so ausgeführt ist, daß dieIn such a configured mist eliminator according to the invention, a sufficient distance of the flow velocity to the so-called "Durehbruchsgeschwindigkeit", above which the-deposited liquid Filra contrary to the acceleration of gravity is taken to the trailing edge of the Abscheidefläche ensured and nevertheless a very low pressure loss realized ♦ This is due to the fact that the drop acceleration section is designed so that the

Tropfen unter einem günstigeren Winkel auf die erste Abscheidefläche ausgeschleudert werden.Drops are ejected at a more favorable angle to the first separation surface.

Die Profilstärke in der Tropfenbeschleunigungsstrecke liegt vorteilhaft im Bereich des 0,2- bis 0,6fachen des Mittenabstandes zweier benachbarter Profile, während die Länge der Tropfenbeschleunigungsstrecke vorzugsweise etwa das 0,5-bis 2fache des Mittenabstandes zweier benachbarter Profile beträgt.The profile thickness in the droplet acceleration section is advantageously in the range of 0.2 to 0.6 times the center distance of two adjacent profiles, while the length of the droplet acceleration section is preferably approximately 0.5 to 2 times the center distance of two adjacent profiles.

Im Sinne der Erfindung ist es weiterhin, daß die vorbestimmte maximale Profilstärke über die Länge der TropfenbeschTeunigungsstrecke im wesentlichen konstant ist. Es besteht auch die Möglichkeit, den Querschnitt der Profile asymmetrisch auszubilden*For the purposes of the invention, it is furthermore the case that the predetermined maximum profile thickness is essentially constant over the length of the droplet damping section. It is also possible to design the cross section of the profiles asymmetrically *

Die geringfügig erscheinende Umlenkung der Tropfenbahnen in der Tropf enbeschleunigungsd: recke hat zur Folge, daß der Neigungswinkel der ersten Abscheidefläche zu einer parallel zur Eintrittsebene des Tropfenabscheiders stehenden Ebene relativ groß gewählt werden darf, ohne daß der für eine effiziente Abscheidung erforderliche Auftreffwinkel auf die erste Abscheidefläche zu klein wird» Ein großer Neigungswinkel ist deshalb vorteilhaft, weil die Strömung dann zum Austritt der Tropfenabscheider hin nur noch relativ wenig umzulenken ist, was wiederum zu einer Verringerung der Druckverluste führt»The slightly appearing deflection of the droplet paths in the drip accelerating device has the consequence that the angle of inclination of the first separating surface to a plane parallel to the entry plane of the droplet separator may be chosen to be relatively large without the angle of incidence on the first separating surface required for efficient separation too small is »A large angle of inclination is advantageous because the flow is then to deflect the outlet of the droplet only relatively little, which in turn leads to a reduction in pressure losses»

Sollen mit einem Tropfenabscheider besonders hohe Abscheidegrade erzielt werden, so besteht in weiterer AusgestaltungIf a particularly high degree of separation is to be achieved with a mist eliminator, then there is a further embodiment

der Erfindung die Möglichkeit^ daß sich an die Abscheidefläche hinter der ersten Umlenkung mindestens eine zweite Umlenkung mit nachfolgender weiterer Abscheidefläche anschließt» Die Verwirklichung dieses Gedankens bringt auch ohne die leichte Neigung bzw, Krümmung der ersten Tropfenbeschleunigungsstrecke eine Verbesserung der Abscheideleistung.the invention ^ the possibility ^ that adjoins the Abscheidefläche behind the first deflection at least a second deflection with subsequent further Abscheidefläche »The realization of this idea brings without the slight inclination or curvature of the first drop acceleration section an improvement in the separation efficiency.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Austritt senden der Profile verdickt sind. Dies ermöglicht es, die Abscheideflächen in einem günstigen Winkel zu den anfliegenden Tropfen auszurichten. Diese Ausführung hat außerdem den Vorteil» daß die Tropfenabscheider begehbar werden, wenn man Bretter quer über die Austrittsränder legt. Dies ist von Vorteil insbesondere bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Tropfenabscheider in Kühltürraen.It is also advantageous if the exit send the profiles are thickened. This makes it possible to align the Abscheideflächen at a favorable angle to the approaching drops. This design also has the advantage "that the mist eliminators are accessible when placing boards across the exit edges. This is advantageous, in particular in the application of the droplet separators according to the invention in cooling doors.

de nach der Größenverteilung der Tropfen kann es vorteilhaft sein, die zweite Abscheidestufe nicht nur für das Einfangen reflektierter Tropfen auszulegen, sondern prinzipiell für die Abscheidung kleinerer Tropfen* Dies kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch geschehen, daß der Strömungskanal im Bereich hinter der ersten und/oder hinter jeder weiteren Umlenkung eine Verengung zum Schaffen einer weiteren Tropfenbeschleunigungsstrecke aufweist. In diesem Fall ist es günstig, die Krümmungsradien an der zweiten Umlenkung kleiner zu wählen als an der ersten, mit anderen Worten die Strömung stärker umzulenken, um ausreichend große Fliehkräfte zu erzeugen, die für das Abscheiden der kleineren Tropfen erforderlich sind.de According to the size distribution of the drops, it may be advantageous to interpret the second separation stage not only for trapping reflected drops, but in principle for the deposition of smaller drops * This can be done according to a further feature of the invention in that the flow channel in the area behind the first and / or has a constriction behind each further deflection for creating a further drop acceleration section. In this case, it is favorable to choose the radii of curvature at the second deflection smaller than at the first, in other words to divert the flow more strongly, in order to produce sufficiently large centrifugal forces, which are required for the deposition of the smaller drops.

Es ist zu beachten, daß der Krümmungsradius auf der konkaven Profilseite an der oder an jeder Umlenkung kleiner oder gleich etwa dem 0,25fachen des Mittenabstandes zweier benachbarter Profile ist, und/oder daß der Krümmungsradius auf der konvexen Profilseite an der oder jeder Umlenkung größer oder gleich etwa dem Q,25fachen des Mittenabstandas zweier benachbarter Profile ist.It should be noted that the radius of curvature on the concave profile side at or at each turn is less than or equal to about 0.25 times the center distance of two adjacent profiles, and / or the radius of curvature on the convex profile side at the or each turn is greater is equal to about 25 times the center distance of two adjacent profiles.

Daraus ergeben sich insbesondere Vorteile für die Entwässerung aufgrund einer günstigeren Schubspannungsverteilung an den Profilen.This results in particular advantages for the drainage due to a more favorable shear stress distribution on the profiles.

Die bisher behandelten Tropfenabscheider sind für die Anwendung bei Gegenstrom, d. h* bei zur abströmenden Flüssigkeit entgegengesetztem Gasstrom, bestimmt. Die Profile sind deshalb so einzubauen, daß das abgeschiedene Wasser zum Eintritt der zwischen den Profilen gebildeten Strömungskanäle zurückströmt, z. B, mit der Profillängsrichtung horizontal und der Profilquerrichtung vertikal. Bei Anwendungsfällen mit Kreuzstrom, d» h# quer zur abfließenden abgeschiedenen Flüssigkeit strömendem Gasstrom, ist eine entsprechende Umgestaltung erforderlich, z. B. mit Fangrillen (DE-OS 21 46 205, DE-AS 22 51 173, DE-OS 23 47 984) oder Vorsprüngen (DB-OS 22 33 480) auf den Abscheideflächen, um das abgeschiedene Wasser quer zur Gasströmung* d# h. in Längsrichtung der Profilei abströmen zu lassen.The previously treated mist eliminators are for use in countercurrent, d. h * at opposite to the outflowing liquid gas flow determined. The profiles are therefore to be installed so that the separated water flows back to the entrance of the flow channels formed between the profiles, z. B, with the profile longitudinal direction horizontal and the profile transverse direction vertical. Under conditions of cross-flow, i.e., "h # transversely flowing to the effluent gas stream is separated liquid, an appropriate transformation required z. B. with safety grooves (DE-OS 21 46 205, DE-AS 22 51 173, DE-OS 23 47 984) or projections (DB-OS 22 33 480) on the Abscheideflächen to the separated water across the gas flow * d # H. to flow in the longitudinal direction of the Profili.

Hit der Erfindung soll auch ein solcher Tropfenabscheider hinsichtlich der Druckverluste und der Abscheideleistung optimiert werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der ErfindungHit the invention is to be optimized in terms of pressure loss and filtration efficiency even such a mist eliminator. According to another aspect of the invention

ist dazu bei einem Tropfenabscheider zum Abscheiden von Tropfen aus einer Gasströmung, wobei mittels Profilen mit Verengungen und Umlenkungen versehene Strömungskanäle gebildet sind, an deren Wänden die Tropfen abgeschieden werden und die so ausgerichtet sind, daß die abgeschiedene Flüssigkeit im wesentlichen quer zur HauptStrömungsrichtung auf diesen Wänden unter Wirkung der Schwerkraft abströmen kann, wobei zwischen benachbarten Profilen eine Tropfenbeschleunigungsstrecke im Bereich vorder ersten Umlenkung gebildet ist und Fangrillen auf der oder jeder auf eine Umlenkung folgenden Abscheidefläche angeordnet sind, erfindungsgemäß vorgesehen, daß die maximale Profilstärke jedes Profils etwa das 0,2- bis 0,6fache des Mittenabstandes zweier benachbarter Profile beträgt, daß die Länge der Tropfenbeschleunigungsstrecke etwa das 0,5- bis 2fache des Mittenabstandes beträgt und daß die Fangrillen so auf den Abscheideflächen angeordnet sind, daß ihre Lippenspitze in Strömungsrichtung gesehen einen Abstand von der vorausgehenden Umlenkung zwischen 1/4 und 2/3 der Länge der auf die Umlenkung folgenden Abscheidefläche haben.is to a mist eliminator for separating drops from a gas flow, wherein profiles are provided with constrictions and deflections provided flow channels, on whose walls the droplets are deposited and which are aligned so that the separated liquid substantially transverse to the main flow direction on these walls can flow under the action of gravity, wherein between adjacent profiles a drop acceleration section is formed in the front deflecting front and catch grooves are arranged on the or each following a deflection separation surface, according to the invention provided that the maximum profile thickness of each profile about 0.2 to 0.6 times the center distance of two adjacent profiles is that the length of the drop acceleration path is about 0.5 to 2 times the center distance and that the catch grooves are arranged on the Abscheideflächen that their lip tip in Ström Seen in the direction of movement have a distance from the previous deflection between 1/4 and 2/3 of the length of the deflection surface following the Abscheidefläche.

Diese Ausgestaltung des Tropfenabscheiders nach der Erfindung führt zu einer erheblichen Verbesserung der Abscheidewirkung auch ohne die oben beschriebene leichte Neigung bzw* Krümmung der Tropfenbeschleunigungsstrecke vor der ersten Umlenkung*This embodiment of the droplet separator according to the invention leads to a considerable improvement of the separation effect even without the above-described slight inclination or * curvature of the droplet acceleration section before the first deflection *

Ein Vorteil dieser Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß auch reflektierte Tropfen von den Fangrillen eingefangen werden. Die Fang rillen liegen in einem Bereich, der vonAn advantage of this embodiment of the invention is that even reflected drops are captured by the catch grooves. The catch grooves lie in a range of

einem Wasserstrahl für Reinigungszwecke noch gut erreicht wird» Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn die Tropfen mit krustenbildenden Stoffen beladen sind, wie dies beispielsweise bei Rauchgaswäschern der Fall ist»a jet of water for cleaning purposes is still well achieved "This is of particular interest when the drops are loaded with crust-forming substances, as is the case for example with flue gas scrubbers»

Ausfuhrungsbeispielexemplary

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert werden« Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments with reference to schematic drawings.

Fig, 1: einen Schnitt durch zwei benachbarte Profile eines bekannten Tropfenabscheiders;1 shows a section through two adjacent profiles of a known droplet separator;

Fig« 2: einen Schnitt durch zwei benachbarte Profile eines Tropfenabscheiders gemäß der Erfindung;2 shows a section through two adjacent profiles of a droplet separator according to the invention;

Fig. 3: einen Schnitt durch ein abgewandeltes Profil gemäß der Erfindung;3 shows a section through a modified profile according to the invention;

Fig» 4: eine Teilansicht des Profils nach Fig· 3;Fig. 4: a partial view of the profile according to Fig. 3;

Fig. 5: eine Stufe der Herstellung des Profils nach Fig. 4,·5 shows a stage of the production of the profile according to FIG. 4,

Fig. 6: einen Schnitt durch zwei benachbarte Profile eines abgewandelten Tropfenabscheiders nach der Erfindung;6 shows a section through two adjacent profiles of a modified droplet separator according to the invention;

Fig. 7a und Fig. 7b: Randteile von Abscheideflächen desFig. 7a and Fig. 7b: edge parts of Abscheideflächen the

Tropfenabscheiders nach Fig» 6, wobei Strömungserscheinungen dargestellt sind, die im Betriebszustand auftreten;Tropfenabscheiders of Figure 6, wherein flow phenomena are shown, which occur in the operating state;

Fig. 8 : einen Schnitt durch benachbarte Profile eines zweistufigen Tropfenabscheiders nach der Erfindung, wobei zwei alternative Profilkonstruktionen gezeigt sind;Fig. 8 is a cross-sectional view of adjacent profiles of a two-stage droplet separator according to the invention, showing two alternative profile constructions;

Fig* 9 : einen Schnitt durch benachbarte Profile eines gegenüber Fig, 8 abgewandelten Tropfenabscheiders; und9 shows a section through adjacent profiles of a droplet separator modified with respect to FIG. 8; FIG. and

Fig. 10: einen Schnitt durch benachbarte Profile einer weiteren Ausführungsform eines Tropfenabscheiders nach der Erfindung»10: a section through adjacent profiles of a further embodiment of a droplet separator according to the invention »

Die in den Figuren gezeigten Profile setzen sich in Richtung senkrecht zur Zeichenebene mit beliebiger Länge und stets gleichbleibendem Querschnitt fort.The profiles shown in the figures continue in the direction perpendicular to the plane of any length and always consistent cross section.

Gemäß Fig. 2 hat jedes Profil 1 eine in der Eintrittsebene El ansetzende abgerundete Nase N mit sich stetig bis zu einer maximalen Profilstärke s erweiterndem Querschnitt, Die Länge a an der Nase N in Strömungsrichtung beträgt etwa zwischen dem 0»2fachen bis Ifachen der Länge b der nachfolgenden, in Anströmriehtung verlaufenden Tropfenbeschleunigungsstrecke II, deren Länge b wiederum im Bereich zwi<schen etwa dem 0,5- bis 2fachen des Mittenabstandes t liegt.According to FIG. 2, each profile 1 has a rounded nose N which adjoins in the entry plane El and has a continuously extending cross-section up to a maximum profile thickness s. The length a at the nose N in the flow direction is approximately between 0 2 times to Ifachen of length b the following, in Anströmriehtung extending drop acceleration section II, whose length b in turn is in the range between about 0.5 to 2 times the center distance t.

Die maximale Profilstärke s in der Tropfenbeschleunigungsstrecke II bleibt über die Länge b etwa konstant und liegt vorteilhaft im Bereich des 0,2- bis 0,Sfachen des Mittenabstandes t.The maximum profile thickness s in the drop acceleration section II remains approximately constant over the length b and is advantageously in the range of 0.2 to 0, times the center distance t.

Der Mittenabstand t beträgt bei einer für den Einbau inThe center distance t is at one for installation in

Kühltürmen geeigneten Konstruktion beispielsweise etwa 40 ram, während die Gesamtprofilhöhe» bestehend aus der Summe der Längen θ; b; c; d, etwa 150 mm beträgt* Diese Zahlenwerte sollen lediglich beispielhaft die tatsächlichen Profilabmessungen illustrieren.Cooling towers suitable construction, for example, about 40 ram, while the overall profile height »consisting of the sum of the lengths θ; b; c; d, about 150 mm * These numerical values are only intended to illustrate the actual profile dimensions by way of example.

Der mittlere Winkel sL der ersten Umlenkung soll zwischen 20° und 70° liegen. Die vVerte für die Längen c; d ergeben sich im wesentlichen aus den oben angegebenen Längen a; b, der maximalen Profilstärke s, dem Mittenabstand t sowie dem maximalen UmlenkwinkeloCund dem Diffusorwinkel ß«The mean angle sL of the first deflection should be between 20 ° and 70 °. The vVerte for the lengths c; d result essentially from the above-mentioned lengths a; b, the maximum profile thickness s, the center distance t and the maximum deflection angle oC and the diffuser angle ß «

In der Ebene E3 setzt ein Strömungskanalabschnitt in Gestalt der ersten Umlenkung III des Strömungskanals an» Ab dieser Ebene E 3 wird die Wandstärke aer Hohlprofile kontinuierlich verringert, so daß die Verengung des Strömungs— querschnittes von der Ebene E3 zur Ebene E4 nicht allzu groß ausfällt. In der senkrecht zum Strömungsverlauf stehenden Ebene E4 endet die erste Umlenkung III, Der maximale Umlenkwinkel ei zwischen den Strömungsquerschnitten in den Ebenen E3; E4 beträgt bei dem gezeigten Beispiel 45 · Dieser kann, wie gesagt» im Bereich zwischen etwa 20° und 70 ° liegen,In the plane E3 sets a flow channel section in the form of the first deflection III of the flow channel on »From this plane E 3, the wall thickness aer hollow profiles is continuously reduced, so that the narrowing of the flow cross-section of the plane E3 to the plane E4 is not too large. In the plane E4 perpendicular to the flow path, the first deflection III, the maximum deflection angle ei between the flow cross sections in the planes E3 ends; In the example shown, E4 is 45 · This can, as stated »be in the range between approximately 20 ° and 70 °,

Gas und kleine Tropfen haben in der Ebene EO vor der Eintrittsebene El etwa gleiche Geschwindigkeit Vg0; vT0» In der Ebene E2 ist das Gas aufgrund der die erste Verengung darstellenden Gasbeschleunigungsstrecke I auf eine wesentlich höhere Geschwindigkeit νβ2 beschleunigt als die Geschwindigkeit Vy2 ^er Tropfen beträgt, Ia der Tropfenbeschleunigungsstrecke II werden die Tropfen von den schnelleren Gasmole-Gas and small drops have approximately the same velocity Vg 0 in the plane EO in front of the entrance plane El; v T0 "in the plane E2, the gas is due to the said first convergence performing gas acceleration section I ν to a much higher speed accelerates β2 than the speed Vy 2 ^ he is drop, Ia drop acceleration section II, the drop of the faster gas molecules

külen durch Stoßwechselwirkung beschleunigt γ so daß sie in der Ebene E3 nahezu die gleiche Geschwindigkeit v__ erreicht haben wie die Geschwindigkeit vQ3 des Gases beträgt. Die Tropfen folgen aufgrund ihrer hohen Wucht der Umlenkung IXI nur wenige sondern beschreiben abweichend von den Gasströmung sbahnen, gestrichelt in Fig. 2 dargestellt, Tropfenbahnen, durchgezogen gezeichnet, welche die Tropfen auf die Druckseite D der Profile unter eine Reflexion weitgehend vermeidenden Auftreffwinkeln führen» Somit wird ein Großteil der Tropfen einschließlich kleiner und schwebender Tropfen aus der Gasströmung abgeschieden.k accelerated by shock interaction so that they have reached in the plane E3 almost the same speed v__ as the velocity v Q3 of the gas. The drops follow due to the high impact of the diversion IXI few but describe differing sbahnen of the gas flow, dashed lines in Fig. 2, drawn by drawn drop paths that guide the drop on the pressure side D of the profiles under a reflection largely avoidable incident angles "Thus, Most of the drops, including small and floating drops, are separated from the gas flow.

Anschließend an die Ebene.E4 beginnt ein divergenter Strömungskanalabschnitt in Form eines Diffusors IV, der eine sanfte zweite Umlenkung V in entgegengesetzter Richtung zur ersten Umlenkung III bildet· Auf diese Weise verläßt die Gasströmung in der Austrittsebene E5 den Strömungskanal nur unter einem kleinen Winkel, d» h. angenähert parallel zur Eintrittsströmungsrichtung in der Ebene Ely mit der Geschwindigkeit vG5, die kleiner als die Geschwindigkeit vQ. im engsten Querschnitt in der Ebene E4 ist, Die Erweiterung des Diffusors IV ist durch fortgesetzte Verringerung der Profilwandstärke sowie durch die sanfte zweite Umlenkung V erreicht» Der Diffusorwinkel ß liegt dabei im Bereich zwischen 4° und 12°»Following the plane E4 begins a divergent flow channel section in the form of a diffuser IV which forms a gentle second deflection V in the opposite direction to the first deflection III. In this way, the gas flow in the exit plane E5 leaves the flow channel only at a small angle, ie " H. approximately parallel to the entrance flow direction in the plane Ely at the speed v G5 which is less than the velocity v Q. In the narrowest cross-section in the plane E4 is, The expansion of the diffuser IV is achieved by continued reduction of the profile wall thickness and by the gentle second deflection V »The diffuser angle ß lies in the range between 4 ° and 12 °»

Das als Abscheider dienende Profil 1 nach Fig, 2 kann mit unterschiedlicher Neigung bezüglich der Vertikalen eingebaut werden» Ein Einbau-Winkelbereich A ist in Fig. 2 zwischen etwa O und 120 angedeutet» In der EinbaulageThe serving as a separator profile 1 according to FIG. 2 can be installed with different inclination with respect to the vertical »An installation angle range A is indicated in Fig. 2 between about O and 120» In the installation position

**0°" liegt die Tropfenbeschleunigungsstrecke II horizontal. Würde dieser Winkel unterschritten werden, so könnte sich die abgeschiedene Flüssigkeit in den von den Druckseiten D gebildeten Mulden sammeln^ würde also nicht mehr in Richtung der Nasen N1 d. h» entgegen der Anströmrichtung abfließen können.If the drop falls below this angle, the separated liquid could collect in the depressions formed by the pressure sides D, ie it would no longer move in the direction of the noses N 1, d, h opposite the direction of flow can drain away.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine abgewandelte Ausführung der Profile 1.FIGS. 3 and 4 show a modified embodiment of the profiles 1.

Die Abwandlung besteht hauptsächlich darin, daß die als erste Verengung I ausgebildete Gasbeschleunigungsstrecke und die Tropfenbeschleunigungsstrecke II durch eine gemeinsame Beschleunigungsstrecke V für Gas und Tropfen ersetzt ist« In dieser Beschleunigungsstrecke V1 verlaufen die Profilwände zur Bildung eines Düsenabschnitts konisch bis zur Ebene ES, in welcher die erste Umlenkung III beginnt. Die Profil- bzw» Strömungskanalausbildung ist ab hier gleich wie bei Fig. 2 und nicht nochmals beschrieben. Bei den Profilen 2; 3 nach Fig. 3 wird das Gas in der Beschleunigungsstrecke V* sanfter beschleunigt als in der Gasbeschleunigungsstrecke I nach Fig. 2. Das Gas trägt daher nicht so stark zur Tropfenbeschleunigung bei wie in der Tropfenbeschleunigungsstrecke II nach Fig. 2, an deren Eintritt das Gas bereits auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt ist· - 'The modification consists mainly in that the gas acceleration section formed as the first constriction I and the drop acceleration section II are replaced by a common acceleration section V for gas and droplets. In this acceleration section V 1 , the profile walls extend conically up to the plane ES to form a nozzle section , in which the first reversal III begins. The profile or »flow channel training is from here the same as in Fig. 2 and not described again. For the profiles 2; 3, the gas is accelerated more gently in the acceleration section V * than in the gas acceleration section I according to FIG. 2. The gas therefore does not contribute so much to the drop acceleration as in the drop acceleration section II according to FIG. 2, at the entrance of which the gas already accelerated to a high speed · - '

Dia Fig* 3 und 4 zeigen ein ergänzendes Merkmal, das zweckmäßig auch bei den Profilen nach Fig. 2 verwirklicht, dor* aber nicht gezeichnet ist· Danach sind Ablaufrinnen für dasDia Fig * 3 and 4 show a complementary feature that expediently realized in the profiles of FIG. 2, but dor * is not drawn · Then are gutters for the

- IS -- IS -

abgeschiedene Wasser mit Stämmen 10 und entgegengesetzt geneigt davon abzweigenden Ästen 11; 12 beidseitig in die Profile 1 eingeprägt. Die Stämme 10 münden an den Nasen N der,Profile aus» Die Breite e der Stämme und Äste liegt zwischen etwa 4 und 10 mm und die Tiefe h etwa zwischen 0,5 und 2 mnw Der Neigungswinkel der Äste 11; 12 liegt im Bereich zwischen etwa 10° und 30°.separated water with trunks 10 and branches 11 branched opposite it; 12 imprinted on both sides in the profiles 1. The trunks 10 open at the noses N, the profiles of "The width e of the trunks and branches is between about 4 and 10 mm and the depth h approximately between 0.5 and 2 mnw The inclination angle " Ϋ of the branches 11, 12 is in Range between about 10 ° and 30 °.

Die Äste 11; 12 sind auf der Druckseite D der Profile vorteilhaft im Abscheidebereich vorgesehen, d, h* jenseits der Ebene E3 bzw» des Beginns der ersten Umlenkung III* Dagegen liegt der erste Ast 11 auf der Saugseite S# vorzugsweise bereits vor der ersten Umlenkung III, im Bereich der Tropfenbeschleunigungsstrecke II; V1, um die bereits in diesen Bereich durch Reflexion von der Druckseite D vereinzelt gelangenden Tropfen abzuleiten.The branches 11; 12 are provided on the pressure side D of the profiles advantageously in the separation region, d, h * beyond the plane E3 or »the beginning of the first deflection III * In contrast, the first branch 11 on the suction side S # is preferably already before the first deflection III, in Area of drop acceleration range II; V 1 to derive the already isolated in this area by reflection from the pressure side D reaching droplets.

Fig. 5 zeigt das Einprägen der als Ablaufrinnen dienenden Stämme 10 sowie Äste 11; 12 in ein Profil 1 gemäß Fig* 2. Dabei wird das Profil 1 vorzugsweise unmittelbar nach dem Extrudieren durch zwei beheizte Walzen 20; 21 geführt, welche das "Negativ" der Ablauf rinnen jeweils der Saugseite S bzw, der Druckseite D auf ihrer Oberfläche eingeprägt haben. Die gegenläufigen Walzen 20; 21 prägen also beim Durchlauf des Profils 1 die Ablauf rinnen in einem einzigen Arbeitsgang sowohl in die Saugseite S als auch in die Druckseite D ein.Fig. 5 shows the impressing of serving as gutters trunks 10 and branches 11; 12 in a profile 1 according to Fig * 2. The profile 1 is preferably immediately after the extrusion through two heated rollers 20; 21 out, which have the "negative" of the drainage troughs each of the suction side S or, the printed side D stamped on its surface. The counter-rotating rollers 20; 21 thus emboss the troughs in a single operation both in the suction side S and in the pressure side D during the passage of the profile 1.

Die Profilausführung nach Fig. 6 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 2 in folgender Hinsicht:The profile design according to FIG. 6 differs from that according to FIG. 2 in the following respect:

In der Tropfenbeschleunigungsstrecke II ist jedes Profil ausgehend von einem mittleren Neigungswinkel γ = 0° in der Eintrittsebene El bis zur Ebene E3 der Umlenkung zur Anströmrichtung schwach und so gekrümmt, daß die erste Umlenkung verstärkt wird. Der mittlere Neigungswinkel ft beträgt bei der gezeigten Ausfuhrung vorteilhaft ca* 12 , Er kann je nach den Anforderungen einen Wert bis zu 30 annehmen. Die Seite des Profils 3 ist in den Strömungskanal hineingewölbt» während die Seite des Profils 2 im wesentlichen eben ist. Wenngleich die Profile der Tropfenbeschleunigungsstrecke II auch ungekrümmt unter dem Neigungswinkel ^. geneigt sein können, ist eine Anordnung mit einem Neigungswinkel f> = 0 in der Eintrittsebene El und anschließender schwacher Krümmung vorzuziehen, um optimale Anströmverhältnisse zu erzielen*In the drop acceleration section II, each profile is weak starting from a mean inclination angle γ = 0 ° in the entry plane El to the plane E3 of the deflection to the direction of flow and curved so that the first deflection is amplified. The average angle of inclination ft is advantageously about 12 in the embodiment shown. It can assume a value of up to 30, depending on the requirements. The side of the profile 3 is arched into the flow channel »while the side of the profile 2 is substantially planar. Even though the profiles of the drop acceleration section II are also uncurved at the angle of inclination . can be inclined, an arrangement with an inclination angle f> = 0 in the entry plane El and subsequent weak curvature is preferable in order to achieve optimum flow conditions *

Die bis zur Ebene E3 etwa auf Gasgeschwindigkeit beschleunigten Tropfen werden in der ersten Umlenkung II weniger als die Gasströmung umgelenkt und treffen unter einem Winkel cf auf die Abscheidefläche Al auf. Dieser Winkel d~ist aufgrund der Neigung des Neigungswinkels ^* der Tropfenbeschleunigungsstrecke II größer und damit günstiger als bei den Profilen nach Fig, 2t so daß Tropfenreflexion wirksamer als mit den Profilen nach Fig, 2 vermieden wird.The accelerated up to the level E3 drops to gas velocity drops are deflected less than the gas flow in the first deflection II and meet at an angle cf on the Abscheidefläche Al on. This angle d ~ is due to the inclination of the inclination angle ^ * of the drop acceleration section II larger and thus cheaper than in the profiles of FIG, 2 t so that drop reflection is more effective than with the profiles of FIG, 2 avoided.

Die Tropfenbeschleunigungsstrecke II hat zweckmäßig eine Länge von etwa dem 0,5- bis 2fachen des Mittenabstandes t zweier benachbarter Profile, Die geringfügig erscheinende Umlenkung der Tropfenbahnan in der Beschleunigungsstrecke V" ermöglicht es, den Winkel £ der Abscheidefläche Al gegen-The droplet acceleration section II expediently has a length of approximately 0.5 to 2 times the center distance t of two adjacent profiles. The slightly appearing deflection of the droplet path in the acceleration section V "makes it possible to adjust the angle der of the separation surface Al.

über einer Ebene E relativ groß zu wählen, ohne daß der für eine effiziente Abscheidung erforderliche Winkel <f zu klein wird. Ein großer Winkel £ ist vorteilhaft, weil die Strömung in Richtung zum Austritt des Tropfenabscheiders nur noch relativ wenig umgelenkt zu werden braucht, was den* Druckverlust verhindern hilft*to choose relatively large over a plane E without the angle <f required for efficient deposition becoming too small. A large angle ε is advantageous because the flow in the direction of the outlet of the droplet eliminator only needs to be deflected relatively little, which helps to prevent the pressure loss.

An die als Umlenk- und Abscheidestrecke dienende Umlenkung III schließt sich wie bei den Profilen 2; 3 nach Fig. 2 eine schwach gekrümmte Strecke des Diffusors IV an, in der die Geschwindigkeitsenergia weitgehend zurückgewonnen wird« Der gewünschte Diffusorswinkel ß läßt sich durch entsprechende Bemessung von Verdickungen Vl an den Enden der Profile einstellen. Ober die gerade abgeschnittenen Verdickungen Vl können in der Ebene E5 Bretter gelegt werden, welche den Tropfenabscheider begehbar machen.At the serving as a deflection and separation line deflection III closes as in the profiles 2; 3 of Fig. 2 a weakly curved path of the diffuser IV, in which the speed energy is largely recovered «The desired diffuser angle ß can be adjusted by appropriate dimensioning of thickening Vl at the ends of the profiles. Above the just cut off thickenings V1, planks can be laid in the plane E5, which make the droplet separator passable.

Bei dem Tropfenabscheider nach Fig. 6 treffen die Tropfen unter einem günstigen Winkel ff auf die erste Abscheidefläche Al und mit einer so bemessenen Strömungsgeschwindigkeit auf die erste Abscheidefläche A auf, daß Tropfenreflexion weitgehend vermieden wird. Hierzu tragen auch noch folgende Gestaltungsmerkmale bei: Der Krümmungsradius τΛ ,, ist auf der konkaven Profilseite in der ersten Umlenkung III vergleichsweise klein, nämlich kleiner oder höchstens gleich etwa dem 0,25facheh des Mittenabstandes t gewählt. Der Krümmungsradius r2 * ist größer als der genannte Wert gewählt, um die Umlenkverluste der Gasströmung gering zu halten und Übergesohvvindigkeiten zu vermeiden. Die mit Krümmungsradius r* Λ abgerundete Kehle auf der konkavenIn the droplet separator according to FIG. 6, the droplets strike the first separation surface A1 at a favorable angle ff and with a flow velocity so dimensioned on the first separation surface A that droplet reflection is largely avoided. The following design features also contribute to this: The radius of curvature τ Λ , on the concave profile side in the first deflection III, is comparatively small, namely less than or at most equal to approximately 0.25 times the center distance t. The radius of curvature r 2 * is greater than the chosen value chosen in order to minimize the deflection losses of the gas flow and to avoid Übergesohvvigkeiten. The rounded radius of curvature r * Λ on the concave

Profilseite ist um die Tiefe h gegenüber der Tropfenbeschleunigungsstrecke II eingezogen, wobei vorteilhaft h ss (0,05 bis 0,2) # t gewählt wird. Diese Ausgestaltung unterbindet ein die Tropfenreflexion begünstigendes, annähernd tangentiales Auftreffen der Tropfen auf die Abscheideflächen weitgehend*Profile side is retracted by the depth h with respect to the drop acceleration distance II, wherein advantageously h ss (0.05 to 0.2) # t is selected. This embodiment largely prevents the droplet reflection favoring, approximately tangential impact of the drops on the Abscheideflächen largely *

Bei kleinem Mittenabstand t der Profile wird die mittlere Geschwindigkeit der Gasphase in der Strecke der Umlenkung III gegenüber der Geschwindigkeit in der Tropfenbeschleunigungsstrecke II verkleinert. Diese Tendenz schwächt sich mit zunehmendem Mittenabstand t ab und kehrt sich schließlich um* Mit ein und demselben Profil lassen sich also je nach der Wahl des Mittenabstandes t unterschiedliche Ergebnisse erzielen. Es ist also wichtig, den Mittenabstand t an die jeweilige Abseheidungsaufgabe angepaßt zu wählen.At a small center distance t of the profiles, the average velocity of the gas phase in the path of the deflection III is reduced compared to the velocity in the drop acceleration distance II. This tendency weakens with increasing center-to-center distance t and finally reverses. * With the same profile, different results can be achieved depending on the choice of the center distance t. It is therefore important to choose the center distance t adapted to the respective Abseheidungsaufgabe.

In den Fig. 7a und 7b sind Ausschnitte der Abscheideflächen A, z· B. Al in Fig. 6, vergrößert dargestellt. Die Abscheideflächen A sind mit Flüssigkeitsfilmen bedeckt, die aus den eingefangenen Tropfen gebildet werden. Diese Flüssigkeitsfilme weisen eine wellige Oberflächenstruktur auf. üe nach dem, wo ein Tröpfchen T auf die Welle aftrifft, ergeben sich unterschiedliche effektive Auftreffwinkel, die sich erheblich von dem Winkel«Tmit der Wandfläche selbst unterscheiden können. Dies kann zu vereinzelten Reflexionen von Tropfen T führen, wie in Fig» 7a verdeutlicht. Trifft ein Tröpfchen Tg auf einen noch nicht vollständig vom Flüssigkeitsfilm aufgenommenes Tröpfchen T1 auf, so ist gemäß Fig. 7b in seltenen Fällen ebenfalls mit einer Reflexion von Tröpfchen T2 zu rechnen, -In FIGS. 7a and 7b, sections of the separation surfaces A, eg Al in FIG. 6, are enlarged. The separation surfaces A are covered with liquid films formed from the trapped drops. These liquid films have a wavy surface structure. According to where a droplet T strikes the shaft, different effective angles of incidence result, which may differ considerably from the angle "T" with the wall surface itself. This can lead to occasional reflections of drops T, as illustrated in FIG. 7a. If a droplet Tg strikes a droplet T 1 which has not yet been completely absorbed by the liquid film, then, in rare cases, a reflection of droplets T 2 can also be expected according to FIG. 7b.

Der in Fig, 8 gezeigte Tropfenabscheider ist,zur Erzielung höherer Abscheidegrade zweistufig ausgebildet. Hierzu schließt sich an eine als erste Umlenk- und Abscheidestrek-' ke dienende Umlenkung III mit einer ersten Abscheidefläche Al eine als zweite Umlenk- und Abscheidestrecke dienende Umlenkung V mit einer zweiten Abscheidefläche A2 an, die in entgegengesetztem Richtungssinne zur ersten Umlenkung III abgewinkelt ist. Die Krümmungsradien ro Λ j ro o an der zweiten Umlenkung V sind in diesem Fall gleich gewählt wie die Krümmungsradien r, ,, ; τΛ o an der ersten Umlenkung III, ebenso auch die Tiefe h auf der konkaven Profilseite der zweiten Umlenkung V, In der Strecke der zweiten Umlenkung V werden an der ersten Abscheidefläche Al noch nicht abgeschiedene Tropfen an der zweiten Abscheideflache A2 abgeschieden.The droplet separator shown in Fig. 8 is formed in two stages to achieve higher separation efficiency. To this end, adjoining a first deflection and Abscheidestrek- 'ke serving deflection III with a first Abscheidefläche Al serving as a second deflection and Abscheidestrecke deflection V with a second Abscheidefläche A2, which is angled in the opposite direction sense to the first deflection III. The radii of curvature r o o o Λ jr at the second deflection V are selected to be equal in this case, as the curvature radii r, ,,; τ Λ o at the first deflection III, as well as the depth h on the concave profile side of the second deflection V, in the path of the second deflection V are deposited on the first separation surface Al not yet deposited drops at the second Abscheideflache A2.

Anschließend an die Strecke der Umlenkung V können die Profile, wie gestrichelt dargestellt, ausgebildet sein und dadurch die Erweiterungen eines Diffusors IV mit einem Diffusorwinkel ß bilden.Subsequent to the path of the deflection V, the profiles, as shown in dashed lines, be formed and thereby form the extensions of a diffuser IV with a diffuser angle ß.

Bei der durchgezogen dargestellten Ausbildung in den Endabschnitten der Profile ist wieder möglich, Bretter auf die Abschlußkanten der Profile zu legen, um damit den Tropfenabscheider begehbar zu gestalten.In the embodiment shown in solid lines in the end portions of the profiles is again possible to place boards on the end edges of the profiles in order to make the mist eliminator walkable.

Die Ausführung nach Fig, 9 zeigt eine Profilkonfiguration, die grundsätzlich derjenigen nach Fig. 8 entspricht. Unterschiedlich ist, daß sich an die erste als Umlenk- und Ab- " scheidestrecke dienende Umlenkung III eine zweite Tropfenbeschleunigungsstrecke VI in Form einer Verengung anschließt.The embodiment according to FIG. 9 shows a profile configuration which basically corresponds to that according to FIG. 8. It is different that a second drop acceleration section VI in the form of a constriction adjoins the first diversion III serving as a deflection and separation path.

Diese Verengung wird durch in Strömungskanalrichtung zunehmende Wandstärke des Profiles erzielt. Die Verengung geht dann in - die zweite als Uralenk- und Abscheidestrecke dienende Umlenkung V über» die wie anhand der Fig. 8 beschrieben, gestaltet ist und hier nicht nochmals dargelegt wird« Ein weiterer Unterschied ist, daß die von der Anströmung abgewandte Seite des Profils3 konvex, das heißt, in den Strömungskanal hinein, gewölbt ist* während die Seite des Profils 2 im wesentlichen eben bzw* schwach konkav gewölbt ist·This constriction is achieved by increasing the direction of flow channel wall thickness of the profile. The constriction then goes into - the second serving as Uralenk- and separation line deflection V on "as described with reference to FIG. 8, designed and will not be explained again here." Another difference is that the side facing away from the flow side of the profile convex, that is, curved into the flow channel, is curved * while the side of the profile 2 is substantially flat or slightly concave arched ·

Bei der Ausführung nach Fig, 9 wird der überwiegende Anteil der größeren Tropfen in der ersten Stufen d, h* an der ersten Abscheidefläche Al, abgeschieden, während reflektierte und kleinere Tropfen in der zweiten Abscheidestufe an der Abscheidefläche A2 abgeschieden werden.In the embodiment according to FIG. 9, the predominant portion of the larger drops is deposited in the first stage d, h * at the first deposition surface Al, while the reflected and smaller drops are deposited at the deposition surface A2 in the second deposition stage.

Die Ausführung nach Fig. 9 hat Vorteile hinsichtlich der Entwässerung, Dies läßt sich mit der Verteilung der Wandschubspannung 2% erklären. Die geringen Wandschubspannungen 9",» auf der Oberseite des Profiles gegenüber der Abscheidefläche Al ermöglichen ein ungestörtes Abfließen des in der zweiten Stufe an der Abscheidefläche A2 abgeschiedenen Wassers zurück in Bereiche mit geringeren Luftgeschwindigkeiten. Das Abfließen abgeschiedenen Wassers ist in der ersten Stufe ohnehin erleichtert, weil hier nur größere Tropfen eingefangen werden sollen und deshalb mit kleineren Luftgeschwindigkeiten gearbeitet werden kann,The embodiment of Fig. 9 has advantages in terms of drainage, this can be explained with the distribution of the wall shear stress 2%. The low wall shear stresses 9 "," on the upper side of the profile opposite the separation surface Al allow uninterrupted flow of the water separated in the second stage at the separation surface A2 back into areas with lower air velocities.The discharge of separated water is in any case facilitated in the first stage, because here only larger drops are to be captured and therefore can be worked with smaller air speeds,

Oe nach der Tropfengrößenverteilung und dem angestrebten Abscheidegrad kann auch eine vielstufige Ausführung nach denOe according to the drop size distribution and the desired degree of separation can also be a multi-stage execution of the

Fig. 8 oder 9 sinnvoll sein, vi/as jedoch nicht dargestellt ist.Fig. 8 or 9 be useful, but is not shown as.

Die Fig. 10 zeigt eine Ausführung mit stark geneigter bzw. vertikaler Abordnung der Profillängsrichtung. Angedeutet ist dies durch den senkrecht zur Zeichenebene weisenden Pfeil für die Erdbeschleunigung g in Fig. 10,FIG. 10 shows an embodiment with a greatly inclined or vertical separation of the profile longitudinal direction. This is indicated by the arrow for the gravitational acceleration g in FIG. 10 pointing perpendicular to the plane of the drawing.

Die Ausführung nach Fig. 10 ähnelt der Profilgestaltung nach Fig. 2 bis auf Fangrillen F mit Lippen L1 deren Lippenspitza LS einen Abstand von 1/4 bis 2/3 der Länge 1« der Abscheidefläche Al vom Scheitel der ersten Umlenkstelle auf der konkaven Profilseite bzw. der Druckseite der Profile hat« Von den Fang rillen F werden auch reflektierte Tropfen eingefangen. Die Fangrillen F liegen in einem Bereich» der von der Eintrittsseite her gut mittels eines Wasserstrahles zu Reinigungszwecken erreicht werden kann. Dies ist insbesondere bei Anwendung des Tropfenabscheiders in einem Rauchgaswäscher von Vorteil, wo die Tropfen mit krustenbildenden Stoffen beladen sind.The embodiment according to FIG. 10 is similar to the profile design according to FIG. 2 except for catch grooves F with lips L 1 whose lip tip LS is a distance of 1/4 to 2/3 of the length 1 'of the separation surface Al from the vertex of the first deflection point on the concave profile side or the pressure side of the profiles has "of the catch grooves F also reflected drops are captured. The catch grooves F are in a range which can be achieved well from the inlet side by means of a water jet for cleaning purposes. This is particularly advantageous when using the droplet separator in a flue gas scrubber, where the droplets are loaded with crust-forming substances.

Claims (6)

Erfindungsanspruchinvention claim Tropfenabscheider zum Abscheiden von Tropfen aus einer Gasströmung, wobei mittels Profilen mit Verengungen und Umlenkungen versehene Strömungskanäle gebildet sind, an deren Wände die Tropfen abgeschieden werden und die so ausgerichtet sind, daß die abgeschiedene Flüssigkeit auf diesen Wänden zum Eintritt der Strömungskanäle hin unter Wirkung der Schwerkraft abströmen kann, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen benachbarten Profilen (1) vor der ersten Umlenkung (III) je eine Tropfenbeschleunigungsstrecke (II) vorgesehen und derart bemessen ist, daß mindestens kleine Tropfen am Eintritt in die Umlenkung (III) auf eine Geschwindigkeit (V_) beschleunigt werden, die nur noch wenig verschieden von der Gasgeschwindigkeit (VG) ist. 1 » drop separator for separating drops from a gas flow, wherein formed by profiles with constrictions and deflections flow channels are formed, on whose walls the droplets are deposited and which are aligned so that the deposited liquid on these walls to the inlet of the flow channels under effect Gravity can flow, characterized in that between adjacent profiles (1) before the first deflection (III) per a drop acceleration section (II) is provided and dimensioned such that at least small drops at the entrance to the deflection (III) to a speed ( V_), which is only slightly different from the gas velocity (V G ). 2« Tropfenabscheider nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine Gasbeschleunigungsstrecke (I) mit schneller Querschnittsverringerung des Strömungskanals und daran in Strömungsrichtung anschließend die Tropfenbeschleunigungsstrecke (II) mit im wesentlichen gleichbleibendem oder im wesentlichen stetig sich verengendem Strömungsquerschnitt zwischen zwei benachbarten Profilen (1) ausgebildet ist,2 «Droplet according to item 1, characterized in that a gas acceleration section (I) with rapid reduction in cross section of the flow channel and then in the flow direction then the drop acceleration section (II) formed with substantially constant or substantially continuously narrowing flow cross section between two adjacent profiles (1) is 3. Tropfenabscheider nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Länge (a) der Gasbeschleunigungsstrecke (I) etwa das 0,2- bis Ifache der Länge der Tropfenbeschleunigung3-strecke (II) beträgt«3. Droplet separator according to item 2, characterized in that the length (a) of the gas acceleration section (I) is approximately 0.2 to 1 axis of the length of the drop acceleration 3 section (II) « -5.0EZ.1984V216221-5.0EZ.1984V216221 4# Tropfenabscheider nach Punkt 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß ,jedes Profil (1) im Bereich der Tropfenbeschleunigungsstrecke (II) von einer anströtnseitigen Profilnase (N) ausgehend auf eine Profilstärke (s) von etwa dem 0,2- bis 0,6fachen des Mittenabstandes (t) zweier benachbarter Profile ansteigt und daß die Länge (b) der Tropfenbeschleunigungsstrecke (II) etwa das 0,5-bis 2fache des Mittenabstandes (t) zveLer benachbarter Profile beträgt*4 # droplet separator according to item 2 or 3, characterized in that, each profile (1) in the region of the droplet acceleration section (II) starts from a profile side nose (N) on the side of the impingement on a profile thickness (s) of about 0.2 to 0, 6 times the center distance (t) of two adjacent profiles increases and that the length (b) of the drop acceleration section (II) is about 0.5 to 2 times the center distance (t) zveLer adjacent profiles * 5« Tropfenabscheider nach _Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die vorbestimmte maximale Profilstärke (s) über die "Länge (b) der Tropfenbeschleunigungsstrecke (II) im wesentlichen konstant ist*5 "mist eliminator according to _Punkt 4, characterized in that the predetermined maximum profile thickness (s) over the" length (b) of the drop acceleration section (II) is substantially constant * 6» Tropfenabscheider nach den Pirkten 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Querschnitt der Profile asymmetrisch gestaltet ist,6 »Mist separator according to the pegs 1 to 5, characterized in that the cross-section of the profiles is asymmetrical, 7Φ Tropfenabscheider nach den Punkten 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch» daß die Stärke der Profile in Richtung zur Austrittsebene (E5) der Ströraungskanälej beginnend mit der ersten Umlenkung (HI) zur Bildung von Diffusoren (IV) mit einem C
vermindert ist.
7 Φ dropper according to points 1 to 6, characterized in that the thickness of the profiles in the direction of the exit plane (E5) of the Ströraungskanälej starting with the first deflection (HI) to form diffusers (IV) with a C
is reduced.
(IV) mit einem Diffusorwinkel (ß) zwischen 4° und 12°(IV) with a diffuser angle (ß) between 4 ° and 12 ° 8# Tropfenabscheider nach den Punkten 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Profile mit zur Eintrittsebene (El) hin ausmündenden Stämmen (10) und Ästen (11,· 12) für die abgeschiedene Flüssigkeit versehen sind«8 # Droplet separator according to points 1 to 7, characterized in that the profiles are provided with trunks (10) and branches (11, · 12) for the separated liquid leading out to the entry plane (El). « 9« Tropfenabscheider nach den Punkten 1 bis 8, gekennzeich net dadurch, daß jede Tropfenbeschleunigungsstrecke zur Anströmriehtung die erste Umlenkung (III) verstärkend unter einem Neigungswinkel (^») nicht größer als 30°,Dropper according to points 1 to 8, characterized in that each droplet acceleration path to the inflow direction reinforces the first deflection (III) at an angle of inclination (») not greater than 30 °, vorzugsweise zwischen 5° und 20°, geneigt ist«preferably between 5 ° and 20 °, inclined « 10, Tropfenabscheider nach den Punkten 1 bis 9* gekennzeichnet dadurch, daß in der Tropfenbeschleunigungsstrecke die eine Profilseite (3) konvex in die Strömung hineingewölbt und die andere Profilseite (2) im wesentlichen eben ist,10, droplet separator according to points 1 to 9 *, characterized in that in the drop acceleration section the one profile side (3) convexly bulges into the flow and the other profile side (2) is substantially planar,
11. Tropfenabscheider nach Punkt 9 oder 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Tropfenbeschleunigungsstrecke zwischen dem in Anströmrichtung ausgerichteten Eintritt und dem an der ersten Umlenkung vorgesehenen Austritt schwach gekrümmt ist,11. A droplet separator according to item 9 or 10, characterized in that the droplet acceleration section is slightly curved between the inlet directed in the direction of flow and the outlet provided at the first diversion, 12» Tropfenabscheider nach den Punkten 1 bis 11 t gekennzeichnet dadurch, daß sich an die Abscheidefläche (Al) hinter der ersten Umlenkung mindestens eine zweite Umlenkung, gegebenenfalls mit nachfolgender weiterer Abscheidefläche (A2), anschließt.12 »The droplet separator according to items 1 to 11 t characterized in that at the separation area (Al) after the first deflection of at least one second deflection, optionally followed by further separation area (A2) connects. 13. Tropfenabscheider nach den Punkten 1 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß der Krümmungsradius (r- Λ\ ro « ) auf der konkaven Profilseite an der oder jeder Umlenkung kleiner oder gleich etwa dem 0,25fachen des Mittenabstandes (t) zweier benachbarter Profile ist und/ oder daß der Krümmungsradius (r, ^* r2 2^13. A droplet separator according to items 1 to 12, characterized in that the radius of curvature (r- Λ \ r o " ) on the concave profile side at the or each deflection less than or equal to about 0.25 times the center distance (t) of two adjacent profiles is and / or that the radius of curvature (r, ^ * r 2 2 ^ vexen Profilseite an der oder jeder Umlenkung größer oder gleich etwa dem 0r25fachen des Mittenabstandes (t) zweier benachbarter Profile ist.vexen profile side at the or each deflection greater than or equal to about 0 r 25 times the center distance (t) of two adjacent profiles. 14. Tropfenabscheider nach Punkt 12, gekennzeichnet dadurch, daß der Strömungskanal im Bereich hinter der ersten und/oder hinter jeder weiteren Umlenkung eine Verengung zum Schaffen einer weiteren Tropfenbeschleunigungsstrekke aufweist.14. Droplet according to item 12, characterized in that the flow channel in the area behind the first and / or behind each further deflection has a constriction for creating a further drop acceleration path. 15. Tropfenabscheider nach den Punkten 1 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß die Austrittsenden der Profile verdickt sind»15. Droplet separator according to items 1 to 14, characterized in that the outlet ends of the profiles are thickened » 16. Tropfenabscheider nach den Punkten 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch^ daß die Wände der Strömungskanäle so ausgerichtet sind, daß die abgeschiedene Flüssigkeit im wesentlichen quer zur Hauptströmungsrichtung abströmen kann und daß Fangrillen (F) auf der oder jeder auf eine Umlenkung folgenden Abscheidefläche so angeordnet sind, daß ihre Lippenspitze (LS) in Strömungsrichtung gesehen einen Abstand von der vorausgehenden Umlenkung zwischen 1/4 und 2/3 der Länge (1A) der auf die Umlenkung folgenden Abscheidefläche (A) haben.16. Droplet according to the points 1 to 15, characterized in that the walls of the flow channels are aligned so that the separated liquid can flow substantially transversely to the main flow direction and in that catch grooves (F) arranged on the or each subsequent to a deflection Abscheidefläche are that their lip tip (LS) seen in the flow direction, a distance from the previous deflection between 1/4 and 2/3 of the length (1 A ) of the following on the deflection Abscheidefläche (A) have. Hierzu 5 Seiten ZeichnungenFor this 5 pages drawings
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