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Die
Erfindung betrifft eine Profilschiene für ein Abscheideelement zur
Entfernung von Teilchen oder Flüssigkeiten
aus einem Gasstrom mit quer zur Längsrichtung der Profilschienen
gekrümmten
Umlenkflächen,
an denen der zu reinigende Gasstrom unter Umlenkung seiner Strömungsrichtung
quer zur Längsrichtung
der Profilschienen entlangströmt.
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Abscheideelemente,
die derartige Profilschienen verwenden, sind beispielsweise aus
dem deutschen Gebrauchsmuster 90 05 858 bekannt. Die Umlenkflächen sind
dabei als glatte Flächen
ausgebildet, die längs
des Strömungsweges
vorzugsweise eine sich ändernde
Krümmung
aufweisen, um dadurch die Abscheidung der zu entfernenden Teilchen und
Flüssigkeitströpfchen zu
verbessern.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, die Profilschienen und damit die Abscheideelemente
in Bezug auf die Abscheidewirksamkeit zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Profilschiene der eingangs beschriebenen
Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Umlenkflächen
in Längsrichtung
und parallel zueinander verlaufende rinnenförmige Vertiefungen aufweisen.
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Es
hat sich gezeigt, daß das
Anordnen derartiger Vertiefungen zu einer die Abscheidewirkung erhöhenden Verwirbelung
des Gasstromes führen, wenn
dieser an den Umlenkflächen
entlangströmt.
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Die
Vertiefungen können
dabei über
die gesamte Länge
der Profilschienen mit gleichbleibendem Querschnitt kontinuierlich
verlaufen, es ist aber grundsätzlich
auch möglich,
daß sich
der Querschnitt der Vertiefungen längs der Profilschienen ändert, insbesondere
können
die rinnenförmigen
Vertiefungen sich auch nur über
einen Teil der Länge
der Profilschienen erstrecken, beispielsweise können rinnenförmige Vertiefungsabschnitte
in Längsrichtung
der Profilschiene im Abstand zueinander angeordnet sein. Bevorzugt
ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der die rinnenförmigen Vertiefungen
kontinuierlich über
die gesamte Länge
der Profilschienen verlaufen und dabei jeweils die gleiche Querschnittsform
beibehalten.
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Gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
sind die Vertiefungen im Querschnitt bogenförmig ausgebildet, insbesondere
kreisbogenförmig.
Beispielsweise können
die Vertiefungen einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen.
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Bei
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
weisen die Vertiefungen eine V-förmigen
Querschnitt auf mit seitlichen, ebenen Flächen, die sich am tiefsten
Punkt der Vertiefung in einer Kante treffen.
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Die
Vertiefungen können
in Gasströmungsrichtung
unmittelbar nebeneinander liegen, so daß zwischen ihnen eine Rippe
mit einer Kante verbleibt.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
ist jedoch vorgesehen, daß die
Vertiefungen in Gasströmungsrichtung
im Abstand nebeneinander liegen, so daß zwischen ihnen die ursprüngliche
Umlenkfläche verbleibt.
Außerdem
können
abgeschiedene Flüssigkeitsteilchen
in den rinnenförmigen
Vertiefungen gesam melt werden und in diesen ablaufen, so daß keine
Gefahr besteht, daß abgeschiedene
Flüssigkeitsteilchen
durch den Luftstrom wieder mitgerissen werden. Es entsteht somit
ein Drainageeffekt, der zusammen mit der besseren Abscheidung zu
einer deutlichen Steigerung der Reinigungseffektivität führt.
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Bei
einer ersten bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, daß der
Abstand der Vertiefungen voneinander in Gasströmungsrichtung gleich ist.
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Dieser
Abstand kann sich aber bei einer anderen Ausführungsform auch längs des
Gasströmungsweges
verändern,
und zwar kann er in Richtung des Gasströmungsweges je nach Konstruktion zunehmen
oder abnehmen, die Zunahme oder Abnahme kann dabei kontinuierlich
erfolgen oder auch diskontinuierlich, beispielsweise kann die Abstandsänderung
an die Änderung
der Krümmung
der Umlenkfläche
angepaßt
sein.
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Die
Tiefe aller Vertiefungen kann bei einer bevorzugten Ausführungsform
gleich sein, es kann aber auch vorgesehen werden, daß sich die
Tiefe der Vertiefungen längs
des Gasströmungsweges
verändert.
Auch diese Änderung
kann eine Zunahme oder eine Abnahme sein und wahlweise kontinuierlich oder
diskontinuierlich erfolgen, beispielsweise angepaßt an die Änderung
der Krümmung
der Umlenkfläche
oder an die Änderung
des Abstandes der Vertiefungen voneinander.
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Insbesondere
kann vorgesehen werden, daß der
Abstand der Vertiefungen in Strömungsrichtungen
zunimmt, außerdem
ist es vorteilhaft, wenn die Tiefe der Vertiefungen in Strömungsrichtung
abnimmt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
vorgesehen, daß die
Oberfläche
der Umlenkfläche und/oder
der rinnenförmigen
Vertiefungen aufgerauht sind. Diese Aufrauhung kann beispielsweise durch
Bestrahlen der Oberfläche
mit Glasperlen oder Sandstrahlen erfolgen oder auch durch eine geeignete
Beschichtung der Oberfläche
mit einem Material, welches eine körnige Struktur auf der Oberfläche erzeugt.
Auch durch diese Maßnahme
kann die Abscheidung noch einmal verbessert werden.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf ein Abscheideelement zur Entfernung
von Teilchen oder Flüssigkeiten
aus einem Gasstrom, welches mindestens eine der entsprechend ausgebildeten
Profilschienen umfaßt.
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Die
nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
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1:
eine perspektivische Ansicht einer Profilschiene eines Abscheideelements
mit zwei einander gegenüberliegenden
Umlenkflächen
mit sich ändernder
Krümmung
und Vertiefungen mit kreisbogenförmigem
Querschnitt;
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2:
eine Schnittansicht durch eine Profilschiene ähnlich 1 mit im
Querschnitt V-förmigen, unmittelbar
aneinander angrenzenden, rinnenförmigen
Vertiefungen;
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3:
eine Ansicht ähnlich 2 mit
im Abstand zueinander angeordneten V-förmigen Vertiefungen mit gleichbleibendem
Ab stand und gleichbleibender Tiefe längs des Gasströmungsweges;
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4:
ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel
einer Profilschiene mit insgesamt vier Umlenkflächen mit sich in Gasströmungsrichtung ändernder Krümmung und
mit V-förmigen
rinnenförmigen
Vertiefungen gleicher Tiefe mit sich längs des Gasströmungsweges änderndem
Abstand;
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5:
eine Ansicht ähnlich 4 einer
der vier Umlenkflächen
mit im Querschnitt V-förmigen
rinnenförmigen,
unmittelbar nebeneinanderliegenden Vertiefungen mit in Strömungsrichtung
abnehmender Tiefe der Vertiefungen;
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6:
eine Ansicht ähnlich 5 mit
in Gasströmungsrichtung
zunehmendem Abstand zwischen den rinnenförmigen Vertiefungen und
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7:
eine Querschnittansicht durch ein Abscheideelement mit mehreren
Profilschienen ähnlich denen
der 4 bis 6.
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In 1 ist
perspektivisch eine Profilschiene 1 mit einem im wesentlichen
X-förmigen
Querschnitt dargestellt, deren beide Schenkel 2, 3 jeweils
nach außen
gebogen sind und dadurch auf ihren Außenseiten im Querschnitt gebogene
Umlenkflächen 4, 5 bilden.
Die Umlenkflächen 4, 5 sind
spiegelbildlich und zueinander gleich aufgebaut, nachstehend wird daher
nur noch eine der beiden Umlenkflächen näher erörtert. Die Krümmung der
Umlenkfläche 4 nimmt von
einem Ende zum anderen Ende kontinuierlich ab, an beiden Enden sind
die Schenkel 2, 3 wulstförmig verdickt.
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Die
Profilschiene 1 ist als Strangpreßprofil ausgebildet und weist über ihre
gesamte Länge
einen gleichbleibenden Querschnitt auf, beispielsweise kann die
Profilschiene aus Aluminium bestehen.
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In
die Umlenkfläche 4 sind
eine größere Anzahl
von in Längsrichtung
der Profilschiene 1 und parallel zueinander verlaufenden
rinnenförmigen
Vertiefungen 6 eingearbeitet, die bei dem Ausführungsbeispiel
der 1 einen kreisbogenförmigen Querschnitt haben. Die
Vertiefungen 6 sind beim Ausführungsbeispiel der 1 so
weit voneinander entfernt, daß zwischen
ihnen ein Teil der ursprünglichen
Umlenkfläche 4 stehenbleibt,
die Abstände
der Vertiefungen 6 voneinander sind auf der gesamte Umlenkfläche gleich.
Die Breite der Vertiefungen 6 ist gegenüber der Breite der Umlenkfläche gering,
so daß auf der
Umlenkfläche
eine größere Anzahl
von derartigen Vertiefungen angeordnet ist, diese Zahl kann beispielsweise
zwischen 10 und 50 liegen.
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Die
Vertiefungen 6 verlaufen quer zur Gasströmungsrichtung,
wenn die Profilschiene 1 in ein plattenförmiges Abscheideelement
eingebaut ist, dann werden die Profilschienen 1 quer zur
ihrer Längsrichtung
von dem zu reinigenden Gasstrom angeströmt, dieser strömt den Umlenkflächen 4, 5 entlang
und wird durch diese in seiner Richtung abgelenkt. Dabei überstreicht
der Gasstrom die Vertiefungen 6 quer zu deren Längsrichtung,
und die Vertiefungen führen
dazu, daß im
Kontaktbereich zwischen Gasstrom und Umlenkfläche die Abscheidung durch Turbulenzbildung
verbessert wird. Abgeschiedene Flüssigkeiten werden in den Vertiefungen
abgeführt und
werden daher von nachfolgenden Gasströmen nicht mitgerissen, sondern
zuverlässig
aus dem Gasstrom abgeschieden.
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Die
Querschnittsform der rinnenförmigen Vertiefungen 6 kann
verschieden sein, im Ausführungsbeispiel
der 1 ist ein kreisbogenförmiger Querschnitt gewählt, beim
Ausführungsbeispiel
der 2, das im übrigen
dem der 1 sonst vollständig entspricht,
haben die Vertiefungen 6 einen V-förmigen Querschnitt mit zwei
schräg
zueinander verlaufenden ebenen Seitenflächen 7, 8,
die sich am tiefsten Punkt der Vertiefung 6 in Form einer
Kante 9 treffen.
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Beim
Ausführungsbeispiel
der 2 sind die Vertiefungen 6 so dicht benachbart,
daß die
ebenen Seitenflächen 7, 8 benachbarter
Vertiefungen 6 sich direkt in einer Kante 10 treffen,
das heißt
die ursprünglich
glatte Umlenkfläche
ist bei diesem Ausführungsbeispiel
nicht mehr vorhanden.
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Im
Gegensatz dazu ist der Abstand der Vertiefungen 6 beim
Ausführungsbeispiel
der 3, das sonst gleich aufgebaut ist wie das der 2,
so groß gewählt, daß die Seitenflächen 7, 8 benachbarter Vertiefungen
sich nicht treffen, sondern daß ein
Teil der ursprünglichen
Umlenkfläche
zwischen benachbarten Vertiefungen 6 stehenbleibt.
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Während die
Abstände
benachbarter Vertiefungen 6 bei den Ausführungsbeispielen
der 1 bis 3 über die gesamte Umlenkfläche gleich sind,
ist dies bei einer Profilschiene 1 mit abgewandelter Querschnittsform,
wie sie in 4 dargestellt ist, nicht der
Fall, in diesem Ausführungsbeispiel
mit vier Umlenkflächen 4a, 4b, 5a und 5b mit
sich in Gasströmungsrichtung ändernder
Krüm mung ändern sich
die Abstände
benachbarter, im Querschnitt V-förmiger
Vertiefungen 6, sie nehmen nämlich in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
mit abnehmender Krümmung
der Umlenkfläche
zu, allerdings bleibt die Tiefe der Vertiefungen gleich.
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Im
Gegensatz dazu sind beim Ausführungsbeispiel
der 5 Vertiefungen 6 vorgesehen, deren Abstand
zwar über
die gesamte Umlenkfläche
gleich bleiben, deren Tiefe aber mit abnehmender Krümmung der
Umlenkfläche
abnimmt.
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Beim
Ausführungsbeispiel
der 6 schließlich
nehmen mit abnehmender Krümmung
der Umlenkfläche
sowohl die Tiefe der Vertiefungen 6 als auch deren Abstand
zueinander ab.
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Die Änderung
der Tiefe und des Abstandes der Vertiefungen kann kontinuierlich
erfolgen, wie dies bei den Ausführungsbeispielen
der 4 bis 6 erkennbar ist, grundsätzlich wäre es aber
auch möglich,
diskontinuierliche Änderungen
dieser Größen vorzunehmen.
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Die
Profilschienen werden normalerweise in größerer Anzahl in einem Abscheideelement
so relativ zueinander angeordnet, daß ein quer auf das plattenförmige Abscheideelement
auftreffender Gasstrom beim Durchtritt durch das plattenförmige Abscheideelement
mehrfach umgelenkt und dadurch gereinigt wird.
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In 7 ist
ein Beispiel eines solchen Abscheideelements 11 dargestellt
unter Verwendung von Profilschienen 1, die im wesentlichen
der Querschnittsform der 4 entsprechen. Es ist aufgrund des
eingezeichneten Strömungsweges 12 deutlich, daß der Gasstrom
an den Umlenkflächen
sowohl in Richtung zunehmender Krümmung als auch in Richtung
abnehmender Krümmung
entlang geführt
werden kann, und dementsprechend kann vorgesehen sein, daß die Vertiefungen 6 sich
hinsichtlich ihres Abstandes und/oder ihrer Tiefe sowohl in Richtung zunehmender
Krümmung
als auch in Richtung abnehmender Krümmung in der einen oder in
der anderen Richtung ändern.
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In
praktischen Ausführungsbeispielen
haben die Profilschienen des Ausführungsbeispiels der 1 beispielsweise
eine Gesamtbreite vom 25mm und eine Höhe von nahezu 20mm, so daß die Abmessungen
der Vertiefungen entsprechend klein sind, beispielsweise kann der
Abstand der Vertiefungen beim Ausführungsbeispiel der 1 bei
1mm liegen, der Radius des bogenförmigen Querschnitts bei 0,35mm.
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Ähnlich kann
die Tiefe der V-förmigen
Vertiefungen bei etwa 0,35mm liegen, der Abstand bei gleichbleibendem
Abstand kann etwa bei 1mm liegen, die Tiefe ebenfalls bei etwa 0,35mm.
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Bei
Profilschienen mit anderen Dimensionen können die Dimensionen der Vertiefungen
entsprechend geändert
werden.