DE102007056311A1

DE102007056311A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen von Partikeln oder Flüssigkeitströpfchen von Gasen

Info

Publication number: DE102007056311A1
Application number: DE200710056311
Authority: DE
Inventors: Johann Sebastian Pertl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-11-22
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2009-05-28

Abstract

Bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen wird das in der Wirbelkammer befindliche Gas nur vom einströmenden Gas oder Vorrichtungen außerhalb der Kammer in Rotation versetzt. Die Erfindung verbessert die bekannten Verfahren, indem das Gas mittels eines von außen angetriebenen, in der Wirbelkammer befindlichen Körpers in der Rotation beschleunigt wird, im unteren Teil verzögert wird und so neben der erhöhten Fliehkraft eine die Rotation überlagernde konvektive Strömung erzeugt wird. Die Erfindung dient dazu, Partikel oder Flüssigkeitströpfchen von Gasen zu trennen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trennung von Partikeln oder Flüssigkeitströpfchen aus einem Gasstrom unter Ausnutzung der Fliehkraft.
Stand der Technik
Bei bekannten Verfahren wird nur die kinetische Energie des einströmenden Gases oder wie in der At 250999 B beschrieben die Übertragung eines Wirbels aus einer separaten Kammer zur Förderung eines Wirbels ausgenutzt.
Kritik am Stand der Technik
Bekannte Vorrichtungen sind auf ganz bestimmte Gasmengen einzustellen. Bei zu geringem Gasstrom sinkt die Abscheiderate, bei zu hohem steigt der Strömungswiderstand stark an. Die Übertragung eines Wirbels aus einer separaten Kammer erzeugt stark überlagernde Wirbel, die der Abscheidung entgegenstehen. Ferner überträgt sich nur ein kleiner Wirbel in den Abscheiderraum, während der größte Teil des Gasvolumens unzureichend beschleunigt wird.
Aufgabe:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu entwickeln, bei dem bei geringem Strömungswiderstand und weitem Arbeitsfeld hohe Abscheideraten erreicht und dabei auch leicht fliegende Partikel abgeschieden werden.
Lösung:
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und 2, hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 5 bis 7 gelöst.
Vorteile:
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, daß auch bei schwankenden Gasmengen der Strömungswiderstand stets gering und die Abscheiderate hoch bleibt.
Ausführungsbeispiel
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der Beschreibung und aus der beigefügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen jeweils miteinander verwendet werden. Die erwähnte Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern hat vielmehr beispielhaften Charakter. Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Staubabscheiders
Der erfindungsgemäße Staubabscheider besteht im wesentlichen aus einem Hohlkörper, (4) der in seinem oberen Teil zylindrisch geformt und im unteren Bereich eine Kegelstumpfform aufweist.
In seinem Inneren befindet sich ein drehbar gelagerter Körper (3), vorteilhafterweise eine Scheibe mit Flügeln, der von außen angetrieben wird.
In seinem Inneren befindet sich weiterhin ein bevorzugt kegelförmiger Trennkörper (7), der die rotierende Gasmasse oberhalb von der nicht mitrotierenden Gasmasse (9) unterhalb des Trennkörpers trennt. Seine Oberseite ist so steil gestaltet, daß sich auf seiner Oberfläche keine Partikel ablagern können.
Der Trennkörper wird so in Postition gehalten, daß zwischen dem Trennkörper und der Abscheiderwandung ein Ringspalt entsteht und die Halteelemente (8) die Gasrotation in deren Bereich stark bremsen und verwirbeln.
Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, die in der Rotation des durch die Deckelöffnung strömenden Gases enthaltene kinetische Energie zu verwenden um das Gas voran zu treiben.
Dies kann durch eine enstprechende Gestaltung des Gassammelraums über der Austrittsöffnung mit oder ohne weiterem Rotor geschehen.
Der Ablauf geschieht folgendermaßen:
Das zu reinigende Gas strömt durch den tangential angebrachten Einlassstutzen (5) in den Abscheider. Dort wird dessen Rotation durch den drehenden Körper (3) beschleunigt. Die dabei auftretenden Fliehkräfte schleudern die enthaltenen Partikel zur Wandung, wo sie als Wirbelschicht der Schwerkraft und einer der Haupströmung überlagerten konvektiven Strömung (6) folgend zum Ringspalt des Trennkörpers sinken. Am Ringspalt wird die Rotation stark gebremst, was verhindert, daß Partikel durch die konvektive Eigenschaft der Haupströmung wieder nach oben transportiert werden. Unter dem Trennkörper können die Partikel dann als Staub durch Schleusen oder Staubkästen aufgefangen und gesammelt werden.
Durch den oberhalb des rotierenden Körpers bestehenden Spalt (3) kann das Gas durch eine Öffnung im Deckel des Vergasers zum Auslassstutzen (1) strömen. Dabei erhöht sich die Drehgeschwindigkeit weiter. Im oberhalb des Deckels in der weiteren Ausführungsform vorgesehenen Gassammelraum kann dann die in der Rotation enthaltene kinetische Energie wieder in Gasvortrieb umgesetzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- AT 250999 B [0002]

Claims

Verfahren zum Abtrennen von Partikeln oder Flüssigkeitströpfchen von Gasen unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft in einer rotationssymmetrischen Wirbelkammer (4) dadurch gekennzeichnet, dass das zu trennende Gut von einem in der Wirbelkammer drehenden Körper (3) in seiner Rotation beschleunigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Wandung abgleitende Partikel sich in einem Bereich (9) am Boden der Wirbelkammer sammeln in dem die Gasrotation beruhigt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kinetische Energie des rotierenden Gases nach Durchtritt durch die Deckelöffnung wieder in Gasvortrieb umgesetzt wird.
Vorrichtung zum Abtrennen von Partikeln oder Flüssigkeitströpfchen von Gasen – mit einer rotationssymmetrischen Wirbelkammer – mit einem tangential in die Wirbelkammer mündenden Zufuhrrohr – mit einem mittig am Kammerdeckel angebrachten Auslasstutzen. – mit einem oberhalb der Wirbelkammer vorgesehenen Pumpenrad in einem Pumpengehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Wirbelkammer (4) ein drehbar gelagerter Körper (3) befindet, der geeignet ist durch eigene Rotation die Rotation des Gases in der Wirbelkammer zu beschleunigen.
Vorrichtung zum Abtrennen von Partikeln oder Tröpfchen aus Gasen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich im unteren Bereich der Wirbelkammer ein Körper (7) befindet, der mit der Wandung der Wirbelkammer einen Ringspalt bildet.
Vorrichtung zum Abtrennen von Partikeln oder Tröpfchen aus Gasen nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Bereich des Ringspalts Elemente befinden, die geeignet sind die Hauptströmung in deren Bereich zu bremsen.