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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zumindest zum Abscheiden von
fein verteilten Flüssigkeits- und/oder
Festkörperteilchen
aus einem Gasstrom sowie ein demgemäßes Verfahren, wie dies in
den Oberbegriffen der Ansprüche
1 und 28 angegeben ist.
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Aus
der
DE 41 13 108 C2 ist
ein Verfahren zur Abscheidung von Teilchen aus einem staubhaltigen
und/oder aerosolhaltigen Rohgas bekannt. Dabei wird das Rohgas einem
ersten kanalartigen Abschnitt zugeführt, in den im Wesentlichen
in Strömungsrichtung
des Rohgases eine Flüssigkeit
mittels einer Düse
eingedüst
wird und bei dem in einem dem ersten kanalartigen Abschnitt nachgeschalteten zweiten
kanalartigen Abschnitt Staub und Aerosole aus dem Rohgas durch Trägheitsabscheidung
absorbiert werden. Die Düse
ist dabei als Hochdruckeinstoffdüse
ausgebildet und wird mit einem Druck von 15 bis 100 bar gespeist.
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Weitere
nassarbeitende Abscheider sind beispielsweise in der
DE 195 02 529 A1 oder der
DE 25 11 181 A1 beschrieben.
Diese vorbekannten Vorrichtungen weisen Abscheideelemente auf, welche
mit Flüssigkeit
benetzt werden, um die im zugeführten Gasstrom
enthaltenen Flüssigkeits-
bzw. Festkörperteilchen
zu agglomerieren und somit aus dem Gasstrom abzusondern. Die aus
dem Stand der Technik bekannten Nassabscheider werden vielfach als
auch als Venturiwäscher,
Rotationswäscher,
Waschturm, Füllkörperkolonne,
Wirbelwäscher
oder Strahlwäscher
bezeichnet bzw. als Demisterabscheider mit über Düsenanordnungen besprühbaren Demisterpaketen
ausgeführt.
Mit derartigen Ausgestaltungen kann zwar in vielen Fällen ein
zufriedenstellender Abscheidegrad erreicht werden, der bauliche
Aufwand für
eine gleichmäßige Benetzung
des Abscheideelementes mit der Reinigungs- bzw. Waschflüssigkeit
ist jedoch beträchtlich.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum Abscheiden von fein verteilten Flüssigkeits- und/oder Festkörperteilchen aus
einem Gasstrom zu schaffen, welche möglichst einfach aufgebaut ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Behandlungsverfahren
für Gasströmungen anzugeben,
welches eine hohe Abscheideleistung gegenüber Flüssigkeits- und/oder Festkörperteilchen
in einem Gasstrom bietet.
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Die
erstgenannte Aufgabe der Erfindung wird durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des
Anspruches 1 gelöst.
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Ein
sich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
gegebener Vorteil liegt darin, dass diese Vorrichtung mit relativ
einfachen und langfristig funktionssicheren Bauelementen ausgeführt werden
kann und dieser Aufbau einen langfristig wartungsfreien bzw. störungsfreien
Betrieb der Vorrichtung ermöglicht.
Insbesondere sind keinerlei Düsen
bzw. Auslassöffnungen
für eine
Besprühung
des nassarbeitenden Abscheideelementes erforderlich, welche häufig der
Gefahr von Verstopfungen unterliegen oder bei welchen mittelfristig
gewisse Verschleißerscheinungen
auftreten. Darüber
hinaus können
sämtliche
Umwälzvorrichtungen,
insbesondere Pumpen oder dgl. für
eine Benetzung des Abscheideelementes mit der Flüssigkeit erübrigt werden. Dadurch kann
der Energieverbrauch vergleichsweise niedrig gehalten werden und
können
kostenintensive Pumpvorrichtungen sowie komplexe Bedüsungsvorrichtungen
in vorteilhafter An und Weise gänzlich
erübrigt
werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt also
darin, dass mit relativ geringem Energieaufwand und relativ geringem
bautechnischen Aufwand eine gleichmäßige Benetzung des Abscheideelementes
ermöglicht
ist und damit ein gutes Abscheidevermögen erzielbar ist. Außerdem kann
aufgrund der Maßnahme,
dass das Abscheideelement zumindest teilweise in ein Flüssigkeitsbad
eingetaucht ist, eine hohe Absorption von entsprechender Flüssigkeit
erreicht werden bzw. ist dadurch eine intensive Benetzung des zu
behandelnden Gasstromes mit der Flüssigkeit erzielbar. Nachdem
keine Zerstäubung
der Flüssigkeit
bzw. keine Bedüsung
des Abscheideelementes mit der Flüssigkeit erforderlich ist,
kann der Verbrauch an Flüssigkeit
minimiert werden und sind auch dadurch geringe Betriebskosten bzw.
langfristig wartungsfreie Einsatzdauern erzielbar.
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Von
Vorteil ist auch eine Weiterbildung nach Anspruch 2, da dadurch
ein geringer Strömungswiderstand
für die
zu behandelnde Gasströmung
erreicht werden kann und der durch den Abscheidevorgang entstehende
Druckverlust innerhalb der Vorrichtung gering gehalten werden kann.
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Durch
die Ausgestaltung gemäß Anspruch
3 wird sichergestellt, dass der zu behandelnde Gasstrom möglichst
zur Gänze
durch das Abscheideelement hindurchtritt und bezugnehmend auf den
Strömungsquerschnitt
des Gasstromes eine möglichst gleichmäßige Abscheideleistung
erreicht wird.
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Eine
kostengünstige
und langfristig wartungsfreie Lagerungsvorrichtung zur Relativverstellung
des Abscheideelementes gegenüber
dem Flüssigkeitsbad
ist in Anspruch 4 angegeben. Darüber
hinaus sind die für
eine derartige Drehlagerung erforderlichen steuerungstechnischen
und maschinenbaulichen Maßnahmen
relativ einfach zu bewerkstelligen.
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Möglich ist
auch eine Ausgestaltung nach Anspruch 5, wodurch eine Variation
der Eintauchtiefe und/oder des Benetzungsgrades des Abscheideelementes
in einfacher Art und Weise ermöglicht
ist.
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Durch
die alternative Ausführungsform
gemäß Anspruch
6 kann eine großflächige Wirkoberfläche des
Abscheideelementes geschaffen werden und ist diese Wirkoberfläche problemlos
entweder senkrecht oder winkelig zur Strömungs- bzw. Anströmrichtung
des zu behandelnden Gasstromes ausrichtbar.
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Ein
Abscheideelement mit gutem Abscheidevermögen und guten Benetzungseigenschaften
gegenüber
der eingesetzten Flüssigkeit,
insbesondere der Reinigungs- bzw. Waschflüssigkeit, ist in Anspruch 7
angegeben.
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Durch
die Ausbildung gemäß Anspruch
8 kann eine stabile Lagerung des Abscheideelementes erzielt werden,
ohne dass die entsprechenden Lagerungsteile bzw. Lagerungsflächen zwingend
im Flüssigkeitsbad
zu liegen kommen.
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Durch
die Maßnahmen
gemäß Anspruch
9 kann eine gute und möglichst
gleichmäßige Benetzung
des Abscheideelementes erzielt werden und steht dennoch eine ausreichend
große,
aktive Wirkungs- bzw. Abscheidefläche des Abscheideelementes
für das
Hindurchströmen
des zu behandelnden Gasstromes zur Verfügung.
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Durch
die Ausführung
gemäß Anspruch
10 kann eine vollständig
automatisierte Abscheidevorrichtung geschaffen werden, bei welcher
fortlaufend eine möglichst
gleichmäßige bzw.
kontinuierliche Benetzung des Abscheideelemtes erzielt werden kann.
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Mittels
der Ausgestaltung nach Anspruch 11 kann in Abhängigkeit von der jeweils benötigten Abscheideleistung
bzw. Abscheidefunktionalität
ein nochmals verbesserter, energieoptimierter Betrieb der Vorrichtung
erreicht werden.
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Entsprechend
der Weiterbildung gemäß Anspruch
12 können
relativ instabile Abscheideelemente großflächig dimensioniert und trotzdem
stabil gelagert bzw. gehaltert werden.
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Durch
die Ausbildung gemäß Anspruch
13 kann innerhalb der gesamten Wirk- bzw. Oberfläche des Abscheideelementes
ein möglichst
konstanter Strömungswiderstand
erzielt werden und kann zudem eine sichere Halterung bzw. Befestigung
des die Abscheidung bewirkenden Abscheide- bzw. Filterelementes
bewerkstelligt werden.
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Durch
die Ausgestaltung gemäß Anspruch 14
kann eine Verwirbelung des Flüssigkeitsbades
infolge der Bewegung des Abscheidelementes gering gehalten werden.
Zudem ist nur relativ niedrige Antriebsleistung erforderlich und
ist ferner ein weitgehendst gleichbleibendes Widerstandsmoment des Abscheideelementes
gegenüber
den Antriebsbewegungen gegeben.
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Durch
die Maßnahmen
gemäß Anspruch
15 wird sichergestellt, dass der zu behandelnde Gasstrom nicht durch
das Flüssigkeitsbad
hindurchtreten muss, sodass sich insgesamt ein relativ geringer Druckverlust
innerhalb der Vorrichtung einstellt.
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Durch
die Ausgestaltung gemäß Anspruch 16
wird in einfacher Art und Weise mit einem einzigen bzw. baulich
einstückigen
Abscheideelement eine zweistufige Abscheidung erzielt. Insbesondere
wird dadurch mit einfachen baulichen Maßnahmen eine Vor- und Nachbehandlung
des in die Vorrichtung geleiteten Gasstromes erzielt.
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Durch
die weiterbildenden Maßnahmen
gemäß Anspruch
17 kann auch in der weiteren, insbesondere in der zweiten Behandlungsstufe,
eine Nassabscheidung erzielt werden und ist es unter anderem in
Abhängigkeit
des Abscheideverhältnisses
zwischen der ersten und der nachfolgenden Abscheidestufe möglich, ein
getrenntes oder ein gemeinsames Flüssigkeitsbad auszubilden.
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Durch
die Maßnahmen
gemäß Anspruch
18 werden sogenannte Strömungskurzschlüsse vermieden
und ist sichergestellt, dass das gesamte, hindurchgeleitete Strömungsvolumen
der entsprechenden Behandlung unterzogen wird.
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Durch
die Ausführung
gemäß Anspruch
19 wird in einfacher An und Weise auch die Schwerkraft zur Unterstützung der
Abscheideleistung genutzt, sodass eine verbesserte Abscheidewirkung
erzielbar ist.
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Durch
die Maßnahmen
gemäß Anspruch
20 wird mit nur einem einstückigen
Abscheideelement eine zumindest zweistufige Behandlung, insbesondere
eine Vor- und Nachabscheidung erzielt. Dabei ist mit baulich einfachen
Maßnahmen
sichergestellt, dass der zu behandelnde Gasstrom in das Abscheideelement
eintritt und an anderer, dazu distanzierter Stelle in entsprechend
behandeltem, insbesondere gereinigtem Zustand wieder aus dem Abscheideelement
austritt.
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Durch
die Ausbildung gemäß Anspruch
21 ist es möglich,
ein einheitliches bzw. einstückig
ausgeführtes
Abscheideelement auszubilden, ohne dass eine Unterbrechung bzw.
Absetzung der Halte- bzw. Befestigungsfläche für die abscheidungswirksamen Elemente
erforderlich ist. Insbesondere werden durch diese Ausgestaltung
Strömungskurzschlüsse, also
Umgehungswege für
den zu behandelnden Gasstrom unterbunden.
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Durch
die optionale Weiterbildung gemäß Anspruch
22 kann eine verbesserte Verteilung eines zugeführten Gasstromes gegenüber der
effektiv vorhandenen Wirkoberfläche
des Abscheideelementes erzielt werden.
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Durch
die optionale Weiterbildung gemäß Anspruch
23 werden die bei der Nassabscheidung vom Gasstrom eventuell mitgerissenen
Flüssigkeitstropfen
abgefangen bzw. dem Gasstrom entzogen.
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Durch
die Ausgestaltung gemäß Anspruch 24
kann eine längerfristig
konstante Abscheidungsleistung bzw. Einsatzdauer des Abscheideelementes erzielt
werden.
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Entsprechend
der Weiterbildung gemäß Anspruch
25 kann das Abscheideelement ausgehend von der Innenseite in Richtung
zur Außenseite
gereinigt werden, sodass eine zuverlässige Ablösung von an der äußeren Oberfläche angesammelten,
schlammartigen Abscheidungsprodukten erreicht wird.
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Durch
die Weiterbildung gemäß Anspruch
26 kann auch bei Ausbildung der innenliegenden Reinigungsvorrichtung
eine einfache Abdichtung des Innenraums des Abscheideelementes gegenüber Leckströmungen bewerkstelligt
werden.
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Durch
die Ausführung
gemäß Anspruch
27 wird auch bei relativ geringem Druck des Reinigungsmediums eine
gute Ablösewirkung
von am Abscheideelement haftenden Verunreinigungen bzw. Abscheidungsprodukten
erreicht.
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Die
zweitgenannte Aufgabe der Erfindung wird unabhängig davon auch durch ein Verfahren
gemäß den im
Anspruch 28 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Ein
sich aus der Merkmalskombination dieses Anspruches ergebender Vorteil
liegt darin, dass mit geringem Energieaufwand und geringem technischen
Aufwand fortwährend
eine besonders gleichmäßige und
intensive Benetzung des Abscheideelementes erreicht werden kann.
Zudem ist stets sichergestellt, dass der außerhalb des Flüssigkeitsaufnahmebehälters liegende
Teilabschnitt des Abscheideelementes die benötigte Abscheideleistung zur
Verfügung
stellt, während
ein anderer Teilabschnitt des Abscheideelementes in die Flüssigkeit
getaucht ist, sodass eine möglichst
konstante bzw. gleichbleibende Abscheidewirkung erzielt wird.
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Durch
die Maßnahmen
gemäß Anspruch
29 wird das Abscheideelement durch eine Wälzbewegung gegenüber einem
im Wesentlichen ruhenden Flüssigkeitsbad
benetzt, wodurch nur geringe Antriebsleistungen erforderlich sind
und großflächige Abscheideelemente
mit einem gleichmäßigen Flüssigkeitsfilm überzogen
werden können
bzw. besonders satt mit entsprechender Flüssigkeit getränkt werden
können.
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Weiters
ist ein Vorgehen gemäß den in
Anspruch 30 angegebenen Merkmalen vorteilhaft, da dadurch auch mit
niedriger Winkelgeschwindigkeit bzw. mit wenigen Drehbewegungen
eine weitgehendst konstante Befeuchtung bzw. Benetzung des Abscheideelementes
erreicht wird.
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Vorteilhaft
ist auch eine Verfahrensvariante gemäß Anspruch 31, da dadurch als
alternative Maßnahme
in einfacher Art und Weise eine Befeuchtung eines zugeführten Gasstromes
mit diversen Flüssigkeiten
bewirkt werden kann.
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Die
Erfindung wird im Nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
mögliche
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
in perspektivischer Darstellung;
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2 die
Vorrichtung nach 1, in Ansicht gemäß Pfeil
II;
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3 die
Vorrichtung nach 1, geschnitten gemäß den Linien
III-III in 2;
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4 die
Vorrichtung nach 1, in Ansicht gemäß Pfeil
IV;
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5 die
Vorrichtung nach 1, in Draufsicht;
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6 eine
andere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in schematischer Darstellung und stark vereinfachtem Schnittabbild;
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7 eine
weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in schematischer Darstellung und stark vereinfachtem Schnittabbild;
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8 eine
vierte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in schematischer Darstellung und stark vereinfachtem Schnittabbild.
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Einführend sei
festgehalten, dass in den unterschiedlichen Ausführungsformen gleiche Teile
mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen
werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen
werden können.
Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B.
oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte
Figur bezogen und sind diese bei einer Lageänderung sinngemäß auf die
neue Lage zu übertragen.
Weiters können
auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten
und beschriebenen, unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische
oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
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In
den 1 bis 5 ist eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 veranschaulicht.
Diese Vorrichtung 1 dient vorzugsweise zum Abscheiden von
fein verteilten Flüssigkeits-
und/oder Festkörperteilchen
aus einem Gasstrom 2. Insbesondere ist die Vorrichtung 1 zur
Behandlung von sogenannten Aerosolen geeignet und dabei in die Kategorie
des sogenannten nassarbeitenden Abscheider bzw. Nasswäscher einzureihen. Die
Wirkungsweise der Vorrichtung 1 beruht darauf, die in einem
zugeführten
Gasstrom 2 dispergierten festen und/oder flüssigen Partikel
mit einer Flüssigkeit 3,
die vielfach auch als Wasch- bzw. Reinigungsflüssigkeit bezeichnet wird, in
intensiven Kontakt zu bringen, um dadurch die Partikel zu binden
und das entstehende Staub- und/oder Flüssigkeitsgemisch vom Gas abzutrennen.
Durch dieses Vorgehen können
Teilchen abgeschieden werden, die für eine rein trockenmechanische
Entstaubung in Massenkraftabscheidern bzw. Trockenfiltern zu klein
sind.
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Die
angegebene Vorrichtung 1 kann also neben der Abscheidung
aller Arten von Flüssigkeitsnebeln
und Tröpfchen,
wie z.B. Ölnebel,
Schwaden, Dämpfen
oder Sprühnebel,
auch zur Abscheidung von Stäuben,
Rauch oder absorbierbaren Gasen eingesetzt werden. Alternativ oder
in Kombination dazu kann die angegebene Vorrichtung 1 auch
zur Befeuchtung von Gasen verwendet werden. Insbesondere ist es
in einfacher Art und Weise möglich,
mit der Vorrichtung 1 eine Gasbefeuchtung bzw. Luftbefeuchtung
vorzunehmen, wie dies durch die nachstehenden Beschreibungen klar
erkennbar wird. Unabhängig
davon kann die Vorrichtung 1 auch zur Kühlung von Gasen eingesetzt
werden bzw. als hoch zuverlässiger
Funken abscheider bzw. Funkenlöscher
in zugeführten
Gasströmen 2 fungieren.
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Die
Vorrichtung 1 umfasst zum Zwecke der Abscheidung von festen
und/oder flüssigen
Partikeln aus einem Gasstrom 2 wenigstens ein Abscheideelement 4,
welches für
den Fall der Befeuchtung eines Gasstromes 2 als Befeuchtungselement
ausgebildet ist bzw. allgemein auch als Behandlungselement zur Abscheidung
und/oder Befeuchtung bezeichnet werden kann. Im Nachfolgenden wird
die Vorrichtung 1 überwiegend
als nassarbeitende Abscheidevorrichtung beschrieben, weshalb in
der nachfolgenden Beschreibung zumeist der Begriff Abscheideelement 4 verwendet
wird. Anstelle dessen, ist aber auch der äquivalente Ausdruck „Behandlungselement" bzw. „Befeuchtungselement" einsetzbar.
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Das
zumindest eine Abscheideelement 4 der Vorrichtung 1,
welches einen porösen
Werkstoff oder ein Filterelement regelmäßiger oder unregelmäßiger Struktur,
wie z.B. ein Gestrickpaket 5 aus synthetischen oder natürlichen
Fasern umfasst, wird dabei in der Vorrichtung 1 fortlaufend
mit Flüssigkeit 3 benetzt bzw.
befeuchtet, um eine effektive Absonderung der im zugeführten Gasstrom 2 verteilten,
festen und/oder flüssigen
Partikel zu bewirken. Neben zahlreichen weiteren Faktoren ist dabei
einerseits die Befeuchtungsintensität und die Dichte bzw. Durchlässigkeit,
d.h. die Porosität
oder Maschenweite des Abscheideelementes 4 für die Abscheideleistung
bzw. die Abscheidungswirkung der Vorrichtung 1 in einem definierten
Partikelgrößenbereich
von Bedeutung. Selbstverständlich
hat auch die Strömungsgeschwindigkeit
des Gasstromes 2, der Anströmwinkel gegenüber dem
Abscheideelement 4, die Eigenschaft der Flüssigkeit 3,
die Partikelgröße im Gasstrom 2 und dergleichen
Einfluss auf das Abscheideverhalten bzw. die Abscheideleistung der
Vorrichtung 1.
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Weiters
umfasst die Vorrichtung 1 zumindest einen Strömungskanal 6 für einen
zwangsgeführten Durchtritt
des zu behandelnden Gasstromes 2 durch das Abscheideelement 4.
Dieser Strömungskanal 6 kann
dabei durch Teile eines Gehäuses 7 der
Vorrichtung 1, insbesondere durch Gehäusewände, Gehäuseböden oder Gehäusedeckplatten
gebildet sein. Ebenso ist es denkbar eigenständige, z.B. rohrförmige Strömungskanäle 6 vorzusehen,
welche einen zu bearbeitenden Gasstrom 2 auf das Abscheideelement 4 zuführen bzw.
den entsprechend behandelten Gasstrom 2 vom Abscheideelement 4 wieder
abführen.
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Das
Abscheideelement 4 kann dabei an seiner gesamten, äußere Oberfläche wirksam
sein und somit eine vollumfängliche
Wirk- bzw. Oberfläche 8 aufweisen
oder nur in bestimmten Teilabschnitten, beispielsweise an der Mantelfläche oder
den Stirnflächen,
die vom Gasstrom 2 zu beströmende Wirk- bzw. Oberfläche 8 aufweisen.
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Wesentlich
ist, dass ein erster Teilabschnitt 9 der gesamten Wirk-
bzw. Oberfläche 8 des
Abscheideelementes 4 im Betriebszustand der Vorrichtung 1 in
die Flüssigkeit 3,
insbesondere in die Wasch- bzw. Absorberflüssigkeit eingetaucht ist. D.h.,
dass das Abscheideelement 4 teilweise unterhalb eines vorgesehenen
Flüssigkeitspegels 10 liegt.
Insbesondere liegt der erste Teilabschnitt 9 der Wirk-
bzw. Oberfläche 8 des
Abscheideelementes 4 unterhalb eines vorgesehenen Flüssigkeitspegels 10 eines
zur Flüssigkeitsaufnahme
ausgebildeten Flüssigkeitsaufnahmebehälters 11.
Dieser an der Oberseite offene Flüssigkeitsaufnahmebehälter 10 ist
dabei vorzugsweise im unteren, bodennahen Bereich der Vorrichtung 1 angeordnet.
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Dem
Abscheideelement 4 ist dabei eine Lagervorrichtung 12 zugeordnet,
mittels welcher das Abscheideelement 4 im bzw. am Gehäuse 7 gehaltert und
gegenüber
diesem Gehäuse 7 oder
einem entsprechenden Tragrahmen der Vorrichtung 1 relativverstellbar
ist. Insbesondere ist über
diese Lagervorrichtung 12 eine Relativverstellung des Abscheideelementes 4 gegenüber einem
vorgesehenen, während
des Betriebes weitgehendst gleichbleibenden Flüssigkeitspegel 10 innerhalb
der Vorrichtung 1 ausgebildet. D.h., dass das Abscheideelement 4 via
die Lagervorrichtung 12 gegenüber der im Wesentlichen ruhenden
Flüssigkeit 3 bzw.
einem dementsprechenden Flüssigkeitsbad
im Flüssigkeitsaufnahmebehälter 11 relativbeweglich
gelagert ist. Diese Lagervorrichtung 12 zur Relativverstellung
des Abscheideelementes 4 ist dabei zur Benetzung der restlichen
bzw. weiterer, nicht ständig
in die Flüssigkeit 3 eingetauchter
Teilabschnitte 13 der gesamten Wirk- bzw. Oberfläche 8 des
Abscheideelementes 4 vorgesehen. Dies wird dadurch bewerkstelligt,
dass das partiell eingetauchte bzw. im Flüssigkeitsaufnahmebehälter 11 liegende
Abscheideelement 4 mittels der Lagervorrichtung 12 gegenüber der
weitgehendst ruhenden Flüssigkeit 3 bewegt,
vorzugsweise gewälzt wird.
Insbesondere wird die im Flüssigkeitsaufnahmebehälter 11 gesammelte
Flüssigkeitsmenge
mit horizontalem und weitgehendst konstantem Flüssigkeitspegel 10 während des
Betriebs bzw. einem Behandlungsprozess der Vorrichtung 1 nicht
wesentlich verändert,
d.h. nicht durch z.B. Pumpvorrichtungen aktiv angehoben oder abgesenkt.
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Das
teilweise in der Flüssigkeit 3 getränkte Abscheideelement 4 kann
dabei als Vollkörper ausgebildet,
insbesondere als großvolumiges
Filterelement aus einem porösen
Werkstoff oder einem ballenartigen Getrickpaket 5 ausgeführt sein.
Vorzugsweise ist das Abscheideelement 4 jedoch als Hohlkörper 14 ausgebildet,
wobei zumindest Teilabschnitte seiner äußeren Oberflächen bzw.
Randzonen oder Schichten das eigentliche Abscheideelement 4 bilden.
Insbesondere stellt zumindest eine Außenschicht des ein- oder mehrschichtigen
Hohlkörpers 14 wenigstens
partiell die funktionswesentliche Wirk- bzw. Oberfläche 8 des
Abscheideelementes 4 dar.
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Der
Hohlkörper 14 bildet
dabei einen Innenraum 15 aus, in welchem üblicherweise
keinerlei abscheidungswirksame Stoffe bzw. Geflechte oder Werkstoffe
angeordnet sind. Vielmehr stellt dieser Innenraum 15 eines
hohl ausgebildeten Abscheideelemenetes 4 einen Teilabschnitt
des Strömungskanals 6 innerhalb
der Vorrichtung 1 dar. D.h. der Innenraum 15 des
Hohlkörpers 14 kann
entweder als Zuströmkanal
für den
zu behandelnden Gasstrom 2 bzw. als Abströmkanal für einen
bereits behandelten Gasstrom 2 bezeichnet werden. Wie am
besten aus 3 ersichtlich ist, stellt dabei
eine Oberfläche 16 der
Flüssigkeit 3 im
Flüssigkeitsaufnahmebehälter 11 einen
Teilabschnitt der Begrenzungen des Strömungskanals 6 für den Gasstrom 2 dar.
Insbesondere bildet die Oberfläche 16 eine
Art untere Kanalbegrenzung innerhalb des Strömungskanals 6 aus. Durch
das Entlangstreichen des Gasstromes 2 entlang der Oberfläche 16 der
Flüssigkeit 3 kann
eine zusätzliche
Abscheidung von Partikeln aus dem Gasstrom 2 erzielt werden,
indem diese an der Oberfläche 16 der
Flüssigkeit 3 haften
bleiben bzw. aufgrund von Kohäsions-
bzw. Adhäsionskräften darin
aufgenommen werden.
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Bevorzugt
ist die Lagervorrichtung 12 durch eine Drehlagerung 17 für das Abscheideelement 4 gebildet,
wie dies am besten aus 3 ersichtlich ist. Diese Drehlagerung 17 bildet
eine Rotationsachse 18 aus, um welche sich das Abscheideelement 4 bewegen
kann. Insbesondere rotiert das Abscheideelement 4 um die
im Wesentlichen horizontal verlaufende Rotationsachse 18.
Vorzugsweise ist die Rotationsachse 18 des Abscheideelementes 4 fix
bzw. positionsfest am Gehäuse 7 der
Vorrichtung 1 festgelegt. Die Position der Rotationsachse 18 bzw.
der Drehlagerung 17 und/oder die Dimension des Abscheideelementes 4 bzw.
die Höhe
des Flüssigkeitspegels 10 ist
derart gewählt,
dass ein erster Teilabschnitt 9 der Wirk- bzw. Oberfläche 8 des
Abscheideelementes 11 in die Flüssigkeit 3 eingetaucht
ist, sofern in den Flüssigkeitsaufnahmebehälter 11 ein entsprechendes
Flüssigkeitsbad
eingelassen ist bzw. vorbereitet wurde.
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Günstigerweise
beträgt
der erste Teilabschnitt 9 in etwa ein Drittel einer insgesamten
Wirk- bzw. Oberfläche 8 des
Abscheideelementes 4, d.h., dass in etwa ein Drittel der
gesamten Ober- bzw. Wirkfläche 8 des
Abscheideelementes 4 fortwährend unterhalb eines vorgesehenen
Flüssigkeitsniveau
im Flüssigkeitsaufnahmebehälter 11 platziert
ist. In Abhängigkeit
des Aufnahmevermögens
des Abscheideelementes 4 bzw. in Abhängigkeit der Fließeigenschaften,
insbesondere der Viskosität
oder des Anhaftungsvermögens
der Flüssigkeit 3,
kann auch ein höherer
oder niedriger Eintauchanteil in die Flüssigkeit 3 gewählt werden.
Vorzugsweise beträgt
der erste Teilabschnitt 9 weniger als die Hälfte der
gesamten Wirk- bzw. Oberfläche 8 des
Abscheideelementes 4. Dadurch wird in einfacher Art und
Weise erreicht, dass die Lagervorrichtung 12 für das Abscheideelement 4 oberhalb
des Flüssigkeitspegels 10 bzw.
außerhalb
der Flüssigkeit 3 liegen
kann, sodass keine besonderen Abdichtungsmaßnahmen an der Lagervorrichtung 12 erforderlich
sind. Zudem wird durch eine Durchflutung von weniger als 50 % des
Innenraums 15 des hohlen Abscheideelementes 4 ein
relativ großer,
freier Strömungsquerschnitt
für den
Gasstrom 2 innerhalb des Abscheideelementes 4 erzielt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
das Abscheideelement 4 als zylindrischer Hohlkörper 14 ausgeführt. Das
Abscheideelement 4 kann somit insbesondere in Art einer
Trommel 19 ausgeführt
sein. Diese eine entsprechende Abscheidewirkung gegenüber Partikeln
im zugeführten
Gasstrom 2 aufweisende Trommel 19 ist dabei partiell
innerhalb des Flüssigkeitsaufnahmebehälters 11 platziert.
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Der
zylindrische Hohlkörper 14 bzw.
die entsprechende Trommel 19 ist via die Lagervorrichtung 12 gegenüber dem
Gehäuse 7 drehbeweglich
bzw. rotatorisch gelagert. Hierzu steht zumindest eine Stirnfläche 20 des
vorzugsweise zylindrischen Hohlkörpers 14 mit
der Lagervorrichtung 12 in Verbindung. Die Lagervorrichtung 12 greift
dabei vorzugsweise im Zentrum der in Draufsicht kreisförmigen Stirnfläche 20 an,
sodass ein gleichförmiger
Rundlauf des hohlzylindrischen Abscheideelementes 4 erzielt
wird. Bei der dargestellten Ausführungsform
ist an beiden Stirnflächen 20 bzw.
Stirnenden des hohlzylindrischen bzw. trommelförmigen Abscheideelementes 4 ein
Drehlagerungselement 21 ausgebildet, wodurch eine stabile
Lagervorrichtung 12 für
das Abscheideelement 4 geschaffen ist.
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Vorzugsweise
umfasst die Lagervorrichtung 12 auch eine automatisierbare
bzw. automati sierte Antriebsvorrichtung 22, mit welcher
das Abscheideelement 4 durch Zufuhr von Energie in Bewegung
versetzt bzw. gehalten werden kann. Diese Antriebsvorrichtung 22 kann
dabei durch einen elektrischen, hydraulischen, pneumatischen oder
einen sonstigen, aus dem Stand der Technik bekannten Antrieb zur Bewerkstelligung
einer Relativverstellung des Abscheideelementes 4 gegenüber dem
Gehäuse 7 bzw. gegenüber den
Flüssigkeitsaufnahmebehälter 11 gebildet
sein. Vorzugsweise ist eine elektrische Antriebsvorrichtung 22 in
Form eines Elektromotor 23 ausgebildet. Dieser Elektromotor 23 ist
entweder direkt oder über
Zwischenschaltung einer Keilriemen- und/oder Getriebeanordnung mit
der Lagervorrichtung 12 gekoppelt, insbesondere mit dem
Abscheideelement 4 bewegungsverbunden.
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Die
Antriebsvorrichtung 22 ist mit einer symbolisch veranschaulichten,
elektrischen Steuervorrichtung 24 wirkungsverbunden. Diese
Steuervorrichtung 24 kann dabei Bestandteil eines übergeordneten
Steuerungssystems einer Maschine oder Maschinenanlage sein oder
aber auch direkt der Antriebsvorrichtung 22 bzw. Vorrichtung 1 zugeordnet sein.
Im einfachsten Fall ist diese Steuervorrichtung 24 durch
einen Hauptschalter und gegebenenfalls durch Zeitschaltvorrichtungen
gebildet, welche direkt an der Vorrichtung 1 bzw. an der
Antriebsvorrichtung 22 angebracht sein können. Mittels
dieser der Vorrichtung 1 direkt zugeordneten oder zur Vorrichtung 1 peripheren,
elektrotechnischen Steuervorrichtung 24 ist eine bedarfsweise
bzw. sensorgesteuerte Aktivierung und Deaktivierung der Antriebsvorrichtung 22 realisierbar.
Insbesondere kann mit dieser Steuervorrichtung 24 eine
kontinuierliche oder diskontinuierliche, beispielsweise eine periodische
Aktivierung und Deaktivierung der Antriebsvorrichtung 22 automatisiert
ausgeführt
werden. Dadurch kann einerseits der Energieverbrauch der Vorrichtung 1 weiter
optimiert werden bzw. die Geräuschentwicklung
und die Einsatzzeit auf die jeweils erforderlichen Zeitintervalle beschränkt werden.
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Wie
weiters am besten aus 3 ersichtlich ist, umfasst das
Abscheideelement 4 einen Tragkörper 25. Insbesondere
ist der vergleichsweise instabile, poröse Werkstoff oder das Filterelement
bzw. ein Gestrickpaket 5 am vergleichsweise stabilen bzw. formbeständigen Trägkörper 25 gehaltert.
Der Tragkörper 25 bildet
also gemeinsam mit den die Abscheidung bzw. Befeuchtung bewirkenden
Elementen das beweglich, insbesondere rotatorisch gelagerte Abscheideelement 4.
Die eine entsprechende abscheidende Wirkung aufweisenden Werkstoffe
bzw. Elemente können
dabei an der äußeren Oberfläche des Tragkörpers 25 befestigt
bzw. aufgelegt sein. Bei der Ausführung eines hohlzylindrischen
Abscheideelementes 4 ist der annähernd trommelförmige Tragkörper 25 mit
den entsprechenden Stoffen bzw. Elementen quasi umwickelt. Alternativ
oder in Kombination dazu ist es selbstverständlich auch möglich, diese Elemente
bzw. Werkstoffe an der Innenseite eines hohlkörperartigen Tragkörpers 25 anzuordnen
bzw. zu befestigen. Dies ist insbesondere bei höheren Fliehkräften an
der rotierenden Trommel 19 zweckmäßig. Selbstverständlich ist
es auch denkbar, die vergleichsweise instabilen, entsprechende Abscheidewirkung
aufweisenden Filterelemente bzw. Werkstoffe, insbesondere die Gestrickpakete 5,
zwischen gitterartigen Stütz-
bzw. Halteelementen anzuordnen und in dieser Weise am beweglich
gelagerten Tragkörper 25 zu
befestigen.
-
Der
Tragkörper 25 kann
dabei in Rahmen- und/oder Plattenbauweise ausgebildet sein. Vor
allem dann wenn der Tragkörper 25 in
Plattenbauweise gefertigt ist, insbesondere in Art einer Trommel 19 ausgeführt ist,
weist der Tragkörper 25 zumindest
an seiner Rotationsumfangsfläche
eine Vielzahl von verteilt angeordneten Durchbrüchen 26 auf, durch
welche ein Eintritt des Gasstroms 2 in den Innenraum 15 bzw.
ein Austritt des Gasstroms 2 aus dem Innenraum 15 ermöglicht ist.
Selbstverständlich
ist es auch möglich,
dass der Tragkörper 25 einen
gitterartigen Aufbau aufweist oder zumindest an den Befestigungsflächen für die die
Abscheidung bewirkenden Filterelemente bzw. Werkstoffe eine Vielzahl
von verteilt angeordneten Löchern
bzw. Durchbrüchen 26 aufweist.
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Wesentlich
ist, dass der Tragkörper 25 eine Stütz- bzw.
Haltewirkung für
die die entsprechende Wirkung ergebenden Filterelemente bzw. Werkstoffe erfüllt und
zugleich einen möglichst
ungehinderten Durchtritt des Gasstromes 2 mittels entsprechender Durchbrüche 26 ermöglicht.
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In
vorteilhafter Art und Weise ist das mehrteilige, jedoch einstückige Abscheideelement 4 als
rotationssymmetrischer Körper,
beispielsweise hohlkegelig oder in Form der bereits beschriebenen
hohlzylindrischen Trommel 19 ausgeführt. Als vorteilhaft erweist
es sich, die Rotationsachse 18 des rotationssymmetrischen
Abscheideelementes 4 im Wesentlichen horizontal auszurichten.
Jedenfalls erweist sich eine vertikale oder annähernd senkrechte Ausrichtung
der Rotationsachse 18 als nicht zweckmäßig, da hierbei nur eine schlechte
bzw. relativ ungleichmäßige Benetzung
der Wirkungsoberfläche
eines derart gelagerten Abscheideorganes mit der Reinigungsflüssigkeit
eintreten würde.
-
Wie
weiters am besten aus 3 ersichtlich ist, tritt der
zu behandelnde Gasstrom 2 oberhalb des vorgesehenen Flüssigkeitspegels 10 in
den Flüssigkeitsaufnahmebehälter 11 und
in das Innere des Abscheideelementes 4 ein. Bevorzugt tritt
der nach dem Hindurchströmen
durch das Abscheideelement 4 entsprechend behandelte Gasstrom 2 oberhalb
dieses fortwährend
annähend
gleichbleibenden Flüssigkeitspegels 10 wieder
aus dem Abscheideelement 4 aus.
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Vorzugsweise
wird eine Vorbehandlung als auch eine Nachbehandlung des Gasstromes 2 vorgenommen,
wie dies am besten aus 3 ersichtlich ist. Alternativ
dazu ist es selbstverständlich
auch möglich,
den Gasstrom 2 beispielsweise über die Stirnfläche 20 in
den Innenraum 15 des Abscheideelementes 4 eintreten
zu lassen und ausgehend vom Inneren des Abscheideelementes 4 in
Richtung nach außen
aus dem Abscheideelement 4 abzuführen. Selbstverständlich ist
es auch möglich,
den Gasstrom 2 ausgehend von der Außenseite in das Innere des
Abscheideelementes 4 zu leiten und den somit behandelten
Gasstrom 2 via zumindest eine der Stirnseiten 20 aus
dem Abscheideelement 40 austreten zu lassen. Selbstverständlich ist
auch ein mehrmaliger Ein- bzw. Austritt des zu behandelnden Gasstroms 2 gegenüber der
Wirk- bzw. Oberfläche 8 des Abscheideelementes 4 möglich. Eine
allgemeine Kaskadierung bzw. Parallel- und/oder Serienschaltung
von Abscheideelementen 4 ist aus dem Stand der Technik
hinlänglich
bekannt, sodass nicht näher darauf
eingegangen wird.
-
Eine
vorteilhafte Kaskadierung bzw. Aneinanderreihung von Abscheidungsstufen
kann beispielsweise durch die nachfolgend beschriebene, vorteilhafte
Ausführung
erzielt werden. Insbesondere kann das Abscheideelement 4 bzw.
der die Abscheidewirkung aufweisende Hohlkörper 14 mit einem
ersten Wirkungsabschnitt 27 der Ober- bzw. Wirkfläche 8,
wie z.B. der Mantelfläche,
in einem Zuströmkanal 28 für die Gasströmung; 2 liegen.
Dieser erste Wirkungsabschnitt 27 liegt dabei zugleich
teilweise innerhalb des Flüssigkeitsaufnahmebehälters 11 bzw. teilweise
innerhalb eines darin befindlichen Flüssigkeitsbades. Ein weiterer
Wirkungsabschnitt 29 der Ober- bzw. Wirkfläche 8 bzw.
der Mantelfläche
des abscheidungswirksamen Hohlkörpers 14 bzw.
des Abscheideelementes 4 kann hingegen in einem Ausströmkanal 30 aus
der Vorrichtung 1 liegen. Durch eine derartige, baulich
relativ einfache Ausgestaltung wird die zu behandelnde Gasströmung 2 vor-
und nachbehandelt, sodass eine hohe Behandlungsgüte bzw. Abscheideeffizienz
erzielt wird. Der weitere Wirkungsabschnitt 29 kann dabei
quasi trocken betrieben werden oder vorzugsweise ebenso innerhalb
eines gemeinsamen oder eines eigenständigen Flüssigkeitsaufnahmebehälters 11 teilweise
in der ent sprechenden Flüssigkeit
gelagert bzw. gewälzt
werden.
-
Wesentlich
ist, dass ein über
den Strömungskanal 6 zugeführten Gasstrom 2 zumindest ein
mal durch ein Abscheideelement 4 hindurchtritt bzw. mittels
dem Abscheideelement 4 behandelt wird.
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Bei
mehrfacher Gasumlenkung gegenüber dem
einstückigen
Abscheideelement 4 ist der Zuströmkanal 28 für den Gasstrom 2 vorzugsweise
im Wesentlichen radial zur Rotationsachse 18 ausgerichtet.
Ein in das Innere des rotatorisch gelagerten Abscheideelementes 4 geführter Gasstrom 2 tritt dann
vorzugsweise – wie
schematisch in 3 veranschaulicht – wieder
radial oder gegebenenfalls axial zur Rotationsachse 18 aus
dem Abscheideelement 4 aus.
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Insbesondere
kann das Gehäuse 7 der
Vorrichtung 1 mittels einer Trennvorrichtung 31 in
mehrere Kammern 33, 34 bzw. Strömungskanäle unterteilt
werden. Beispielsgemäß kann die
Trennvorrichtung 31 zumindest eine Trennwand 32 umfassen, durch
welche das Gehäuse 22 in
eine erste Kammer 33 für
das Rohgas und in zumindest eine weitere Kammer 34 zur
Weiterleitung bzw. Abführung
des vorgereinigten Gases bzw. des Reingases getrennt sein. Diese
Kammern 33, 34 sind dabei über den Innenraum 15 des
rotatorisch gelagerten Abscheideelementes 4 strömungsverbunden.
D.h., dass der Gasstrom 2 ausgehend von der Kammer 33 über den Innenraum 15 des
Abscheideelementes 4 in zumindest eine weitere Kammer 34,
welche den Ausströmkanal 30 bilden
kann, überführt wird.
Diese Kammern 33, 34 bzw. Strömungsbereiche in der Vorrichtung 1 sind
dabei mittels geeigneter Dichtvorrichtungen 35 weitgehendst
luftdicht voneinander getrennt und ist nur über das Abscheideelement 4 eine
entsprechende Strömungsverbindung
geschaffen. Bei der gezeigten Ausführungsform gemäß 3 ist
ein Übergangsbereich 36 zwischen
der Trennvorrichtung 31 und dem Abscheideelement 4 mittels
der Dichtvorrichtung 35 zumindest weitgehendst luftdicht
ausgeführt.
Hierdurch können
sogenannte Strömungskurzschlüsse, welche
eine Umgehung des Abscheideelementes 4 bedeuten würden, unterbunden
werden. Die Dichtvorrichtung 35 kann durch beliebige, aus dem
Stand der Technik bekannte Gummidichtungen bzw. Schleifringdichtungen
gebildet sein.
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Optional
kann bezugnehmend auf eine Strömungsrichtung – gemäß Pfeil 37 – eines
in der Vorrichtung 1 zu behandelnden Gasstromes 2 vor
dem Abscheideelement 4 ein Strömungs verteiler 38 angeordnet
sein. Dieser vorzugsweise unmittelbar vor dem Abscheidelement 4 ausgebildete
Strömungsverteiler 38 ist
vor allem bei zylindrischer Ausführung des
Abscheideelementes 4 zweckmäßig. Via diesen Strömungsverteiler 38 kann
eine verbesserte Verteilung des zu behandelnden Gasstromes 2 bezüglich der
effektiven Wirk- bzw. Oberfläche 8 des
Abscheideelements 4 erzielt werden. Insbesondere bei einer bogenförmig gekrümmten Wirk-
bzw. Oberfläche 8 des
Abscheideelementes 4, wie z.B. bei der Mantelfläche eines
zylindrischen Abscheideelementes 4, ist ein Strömungsverteiler 38 von
Vorteil. Dieser Strömungsverteiler 38 kann
dabei durch jegliche aus dem Stand der Technik bekannten Verteilungsvorrichtungen
für Gasströmungen gebildet
sein. Insbesondere kann dieser Strömungsverteiler 38 durch
Luftleitbleche 39 oder dgl. gebildet sein. Diese Luftleitbleche 39 können dabei
z.B. dachförmig
ausgebildet sein oder partiell über
den Umfangsbereich des trommelartigen Abscheideelementes 4 verteilt
sein.
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Gegebenenfalls
ist dem Abscheideelement 4 bezugnehmend auf die Strömungsrichtung – gemäß Pfeil 37 – eines
innerhalb der Vorrichtung 1 zu behandelnden Gasstromes 2 ein
Tropfenabscheider 40 nachgeordnet. Mittels diesem aus dem
Stand der Technik an sich bekannten Tropfenabscheider ist es ermöglicht,
vom Gasstrom 2 eventuell mitgerissene Flüssigkeitstropfen
abzuscheiden.
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Das
der Vorrichtung 1 eingangsseitig zugeführte Rohgas tritt nach der
Behandlung durch die Vorrichtung 1 im Bereich einer Auslassöffnung 41, welche
durch einen Anschlussstutzen gebildet sein kann, als behandeltes
Reingas aus der Vorrichtung 1 aus. Aus diesem sogenannten
Reingas ist dabei zumindest ein gewisser Anteil an festen und/oder
flüssigen
Partikeln des zugeführten
Gasstromes 2 bzw. Rohgases abgeschieden worden.
-
In
der Vorrichtung 1 werden zumindest fein verteilte Flüssigkeits-
und/oder Festkörperteilchen aus
dem zugeführten
Gasstrom 2 abgeschieden. Darunter ist zu verstehen, dass
diese Partikel im Gasstrom 2 schweben bzw. aufgelöst sind
und nicht klumpenartig oder fließend durch den Druck des Gasstromes 2 vorangetrieben
werden. Alternativ oder in Kombination dazu ist es auch möglich, dieses Verfahren
zur Befeuchtung eines zugeführten,
vergleichsweise trockenen Gasstromes 2 mit Flüssigkeitsteilchen
einzusetzen oder zur Abscheidung von im Gasstrom 2 enthaltenen,
absorbierbaren Gasen zu verwenden.
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Die
Funktionsweise der Vorrichtung 1 bzw. das mit der Vorrichtung 1 ausführbare Abscheide- bzw.
Behandlungsverfahren stellt sich dabei wie folgt dar:
Der zu
behandelnde Gasstrom 2 wird dem Abscheideelement 4 zugeführt bzw.
durch das mit entsprechender Flüssigkeit 3 benetzte
Abscheideelement 4 geleitet. Dies kann entweder durch Saug-
oder durch Druckwirkung oder eine Kombination aus Saug- und Druckmaßnahmen
erreicht werden. Der zu behandelnde Gasstrom 2 wird dabei
vorzugsweise durch das kontinuierlich oder diskontinuierlich mit
Flüssigkeit 3 benetzte
Abscheideelement 4 geführt.
Wesentlich ist dabei, dass bei diesem Abscheide- bzw. Befeuchtungsverfahren
für Gase
das entsprechende Befeuchtungs- bzw. Abscheideelement 4 durch
einen mit entsprechender Flüssigkeit 3 befüllten Aufnahmebehälter 11 bewegt
wird. Die Flüssigkeit 3 kann dabei
beispielsweise durch Wasser gebildet sein. Die Flüssigkeit 3 kann
aber auch identisch zu den aus dem Gasstrom 2 abzuscheidenden
Flüssigkeitsteilchen
sein. Insbesondere kann die Flüssigkeit 3 somit durch
Kühlschmierstoff,
durch Öle
oder dgl., gebildet sein, wenn aus dem Gasstrom 2 Kühlflüssigkeitsnebel
bzw. Kühlflüssigkeitströpfchen oder Ölnebel bzw. Ölschwaden
abzuscheiden sind. Der Flüssigkeit 3 können dabei
auch gewisse Zusätze
beigemengt sein, welche die jeweils gewünschten Eigenschaften verstärken.
-
Ein
definierter Teilabschnitt 13 des Abscheideelementes 4 liegt
dabei fortwährend
außerhalb
des Flüssigkeitsaufnahmebehälters 11 bzw.
ist dieser Teilabschnitt 13 des Abscheideelementes 4 nicht ständig in
das Flüssigkeitsbad
eingetaucht, während ein
anderer Teilabschnitt 9 des Abscheideelementes 4 kontinuierlich
in die Flüssigkeit 3 eingetaucht
ist. Durch Bewegung des Abscheideelementes 4 relativ zum
Flüssigkeitsaufnahmebehälter 11 bzw.
relativ zur Flüssigkeit 3 wird
eine fortlaufende Benetzung der gesamten Wirk- bzw. Oberfläche 8 erzielt.
Insbesondere werden jene Teilabschnitte 13, welche nicht in
die Flüssigkeit 3 eingetaucht
sind, durch Bewegung des Abscheideelementes 4 benetzt.
Hierdurch wird eine fortlaufende Benetzung aller bzw. zumindest
weiterer, außerhalb
der Flüssigkeit 3 positionierter
Teilabschnitte 13 des Abscheideelementes 4 mit Flüssigkeit 3 erzielt.
Dieser Benetzungsvorgang der weiteren Wirkungs- bzw. Oberflächenabschnitte
des Abscheideelementes 4 wird vorzugsweise durch Drehung
bzw. Umwälzung
desselben im Flüssigkeitsbad erzielt.
Der außerhalb
des Flüssigkeitsaufnahmebehälters 11 bzw.
des Flüssigkeitsbades
liegende Oberflächen-
bzw. Wirkungsabschnitt wird dabei vom zu behandelnden Gasstrom 2 durchströmt und somit
in entsprechender Art und Weise entstaubt und/oder dem Gasstrom 2 ein
gewisser Flüssigkeitsanteil
entzogen, also quasi getrocknet.
-
Durch
diese Bewegung des Abscheideelementes 4 relativ zur Flüssigkeit 3 wird
das Abscheideelement 4 an seinen maßgeblichen Wirk- bzw. Oberflächen 8 mit
der Flüssigkeit 3 benetzt
bzw. kontinuierlich mit einem entsprechenden Flüssigkeitsfilm überzogen,
sodass gute Abscheide- bzw. Befeuchtungsergebnisse gegenüber dem
zu behandelnden Gasstrom 2 erzielt werden. Dabei kann die
gesamte Wirk- bzw. Oberfläche 8 des
Abscheideelementes 4 durch Ausführung von weniger als einer
Umdrehung gegenüber
einem im Wesentlichen ruhenden Flüssigkeitsbad vollumfänglich mit
entsprechender Reinigungs-, Befeuchtungs-, Absorptions- und/oder Waschflüssigkeit
benetzt werden.
-
Vor
allem für
die Durchführung
von Befeuchtungsprozessen kann das Abscheideelement 4 in
relativ hohe Rotationsgeschwindigkeit versetzt werden, um Flüssigkeitsteilchen
aus der Flüssigkeit 3 abzulösen und
in den zu behandelnden Gasstrom 2 zu überführen.
-
Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung kann im Inneren, d.h. im Innenraum 15 des
hohlkörperartigen
Abscheideelementes 4 eine Reinigungsvorrichtung 42 ausgebildet
sein, wie dies in 3 mit strichlierten Linien angedeutet
wurde. Diese Reinigungsvorrichtung 42 für das Abscheideelement 4 kann
dabei eine Mehrzahl von Sprühöffnungen
oder Sprühdüsen 43 zur
Ausbringung einer Reinigungsflüssigkeit
oder von Druckluft auf das Abscheideelement 4 aufweisen.
Die Sprüh-
bzw. Ausstoßrichtung des
Reinigungsmediums aus der Reinigungsvorrichtung 42 ist
dabei im Wesentlichen senkrecht auf eine Innenfläche 44 des Abscheideelementes 4 gerichtet.
-
Die
Reinigungsvorrichtung 42 kann beispielsweise durch eine
sogenannte Lanze oder eine Rohrleitung 45 gebildet sein,
durch welche das Reinigungsmedium, wie z.B. die Reinigungsflüssigkeit oder
Druckluft, in das Innere des Abscheideleementes 4 geführt ist.
Diese Rohrleitung 45 umfasst die genannten Auslassöffnungen 41 bzw.
Sprühdüsen zum Ausbringen
des Reinigungsmediums auf die Innenflächen 44 des Abscheideleementes 4.
Dadurch werden die an der äußeren Oberfläche anhaftenden,
abgeschiedenen Produkte effektiv vom Abscheideelement 4 abgelöst bzw.
abgestoßen
und können
sodann in der austauschbaren Flüssigkeit 3 im
Flüssigkeitsaufnahmebehälter 11 aufgefangen
werden. Die Flüssigkeit 3 kann
sodann gewechselt bzw. gefiltert und/oder gereinigt werden, um für den weiteren
Einsatz verwendbar zu sein.
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Vorzugsweise
ist diese Rohrleitung 45 via eine Hohlwelle 46 der
Lagervorrichtung 12 in das Innere des Abscheideelementes 4 geführt. Dadurch
ist eine einfache und effektive Abdichtung des Innenraums 15 des
Abscheideelementes 4 gegenüber der äußeren Umgebung des Abscheideelementes 4 ermöglicht.
-
Die
Reinigungsvorrichtung 42 ist dabei gegenüber der
Vorrichtung 1 vorzugsweise unbeweglich montiert bzw. gehaltert.
Durch Bewegung, insbesondere durch Rotation des Abscheideelementes 4 kann
sodann die gesamte Wirk- bzw. Oberfläche 8 des Abscheideelementes 4 einer
entsprechenden Reinigung unterzogen werden, wie dies aus 3 unmissverständlich erkennbar
ist.
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Zur
Erhöhung
der Reinigungsleistung bzw. Reinigungswirkung kann die Lanze oder
Rohrleitung 45 zumindest zweimal abgewinkelt sein, um dadurch relativ
nahe an der Innenfläche 44 des
hohlzylindrischen Abscheideelementes 4 zu verlaufen, wie
dies aus 3 ebenso eindeutig erkennbar
ist.
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In 6 ist
eine andere Ausführungsform der
Vorrichtung 1 veranschaulicht. Hierbei ist ein flächiges bzw.
plattenartiges Abscheideelement 4 rotatorisch gelagert.
Dabei ist wiederum ein erster Teilabschnitt 9 in der Flüssigkeit 3 angeordnet
und ein weiterer Teilabschnitt 13 des Abscheideelementes 4 stets
außerhalb
der Flüssigkeit 3 angeordnet.
Durch Rotation diese flächigen
Abscheideelementes 4 in der Flüssigkeit 3 wird eine
kontinuierliche und möglichst
gleichmäßige, energieoptimierte
Benetzung mit der Flüssigkeit 3 erzielt.
Dieses flächige
bzw. plattenartige Abscheideelement ist dabei in Seitenansicht zumindest
zweiflügelig,
insbesondere drei- oder vierflügelig
ausgeführt,
um während
der Rotationsbewegung des rotorartigen Abscheideelementes 4 einen Krümmungskurzschluss,
d.h. inaktive Phasen der Vorrichtung 1 zu unterbinden.
Insbesondere wird durch das kreisförmig geformte Begrenzungselement 47 des
Strömungskanals
sichergestellt, dass während
der Drehbewegung des Abscheideelementes 4 ein unbehandeltes
Durchströmen
des Gasstromes 2 durch die Vorrichtung 1 ausgeschlossen
ist.
-
In 7 ist
eine weitere Ausführungsform der
Vorrichtung 1 gezeigt, wobei für vorherge hend bereits beschriebene
gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet werden und die vorhergehenden Beschreibungsteile
sinngemäß auf gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen übertragbar sind. Hierbei ist die
Lagervorrichtung 12 für
das Abscheideelement 4 durch eine vertikal und/oder horizontal
verlaufende Führungsbahn 48 relativ
zur Flüssigkeit 3 bzw.
zum Flüssigkeitsbad
verstellbar gelagert. Diese Führungsbahn 48 kann
somit auch, wie schematisch dargestellt wurde, durch eine Bogenführung oder
einzelne horizontal und/oder vertikal verlaufende Führungsbahnabschnitte
für das
Abscheideelement 4 gebildet sein. Insbesondere ist via
eine derartige Führungsbahn 48 ebenso
ein Eintauchen in die Flüssigkeit 3 und
ein Auftauchen aus dem Flüssigkeitsbad
ermöglicht.
Durch wechselweises Ein- und Auftauchen zumindest zweier Abscheideelemente 4 ist es
dabei möglich,
fortwährend
eine Abscheidewirkung innerhalb der Vorrichtung 1 aufrecht
zu erhalten. Dadurch kann während
einer Benetzungsphase eines Abscheideelementes 4 zumindest
ein weiteres Abscheideelement 4 die entsprechende Abscheidewirkung
der Vorrichtung 1 sicherstellen, wie dies der schematischen
Darstellung entnehmbar ist.
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In 8 ist
eine weitere Ausführungsvariante
der Vorrichtung 1 veranschaulicht. Hierbei ist die Lagervorrichtung 12 für das Abscheideelement 4 durch
zumindest zwei Umlenkorgane 49, 50 für ein endloses,
bandförmiges
Abscheideelement 4 gebildet. Auch hierbei ist ein Teil
des Abscheideelementes fortwährend
in der Flüssigkeit
getränkt,
während
ein weiterer bzw. restlicher Teil des befeuchteten bzw. mit Flüssigkeit 3 benetzten
Abscheideelementes 4 vom zum behandelnden Gasstrom 2 zumindest
einmal durchströmt
ist. Durch Drehung des bandförmigen
Abscheideelementes 4 um die zueinander distanzierten Umlenkorgane 49, 50 wird
eine fortlaufende bzw. kontinuierliche Benetzung der Ober- bzw. Wirkfläche 8 mit
Flüssigkeit 3 erzielt.
Das Abscheideelement 4 ist hierbei in Art eines Fördergurtes
ausgeführt
und kann dabei ebenso durch ein entsprechendes Gestrickpaket, welches
gegebenenfalls mit Zugelementen armiert bzw. verstärkt ist,
versehen sein. Die Umlenkorgane 49, 50 sind durch
freilaufende und/oder antreibbare Umlenkwalzen bzw. Umlenkrollen
für das
entsprechende gurt- bzw. bandartige Abscheideelement gebildet. Auch
hierbei ist eine Benetzung des Abscheideelements durch Relativverstellung
desselben gegenüber
einem im Wesentlichen kontinuierlichen bzw. gleichbleibenden Flüssigkeitsbad
erzielt.
-
Die
Ausführungsbeispiele
zeigen mögliche Ausführungsvarianten
der Vorrichtung 1 wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass
die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausfüh rungsvarianten derselben
eingeschränkt
ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten
untereinander möglich
sind und diese Variationsmöglichkeit
aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche
Erfindung im Können
des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es
sind also auch sämtliche
denkbaren Ausführungsvarianten,
die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und
beschriebenen Ausführungsvariante
möglich
sind, vom Schutzumfang mitumfasst.
-
Der
Ordnung halber sei abschließend
darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Vorrichtung 1 diese
bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder
verkleinert dargestellt wurden.
-
Vor
allem können
die einzelnen in den 1–5; 6; 7; 8 gezeigten
Ausführungen
den Gegenstand von eigenständigen,
erfindungsgemäßen Lösungen bilden.
Die diesbezüglichen,
erfindungsgemäßen Aufgaben
und Lösungen sind
den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
-
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Gasstrom
- 3
- Flüssigkeit
- 4
- Abscheideelement
- 5
- Gestrickpaket
- 6
- Strömungskanal
- 7
- Gehäuse
- 8
- Wirk-
bzw. Oberfläche
- 9
- Teilabschnitt
- 10
- Flüssigkeitspegel
- 11
- Flüssigkeitsaufnahmebehälter
- 12
- Lagervorrichtung
- 13
- Teilabschnitt
- 14
- Hohlkörper
- 15
- Innenraum
- 16
- Oberfläche
- 17
- Drehlagerung
- 18
- Rotationsachse
- 19
- Trommel
- 20
- Stirnfläche
- 21
- Drehlagerungselement
- 22
- Antriebsvorrichtung
- 23
- Elektromotor
- 24
- Steuervorrichtung
- 25
- Tragkörper
- 26
- Durchbruch
- 27
- Wirkungsabschnitt
- 28
- Zuströmkanal
- 29
- Wirkungsabschnitt
- 30
- Ausströmkanal
- 31
- Trennvorrichtung
- 32
- Trennwand
- 33
- Kammer
- 34
- Kammer
- 35
- Dichtvorrichtung
- 36
- Übergangsbereich
- 37
- Strömungsvorrichtung
- 38
- Strömungsverteiler
- 39
- Luftleitblech
- 40
- Tropfenabscheider
- 41
- Auslassöffnung
- 42
- Reinigungsvorrichtung
- 43
- Sprühdüse
- 44
- Innenfläche
- 45
- Rohrleitung
- 46
- Hohlwelle
- 47
- Begrenzungselement
- 48
- Führungsbahn
- 49
- Umlenkorgan
- 50
- Umlenkorgan