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Die Erfindung betrifft einen Nasswäscher bestehend aus einer eingangsseitig angeordneten Wasserdüsenstation, Agglomerationsstrecke, Radialdiffusor und Drallabscheider mit Schmutzwasserentsorger und Austrittsdiffusor sowie vor- oder nachgeordnetem Über- oder Unterdruckerzeuger.
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Ein solcher Nasswäscher ist grundsätzlich aus der
DE 2 150 014.1 A1 bekannt. Bei diesem Nasswäscher ist der notwendige Lüfter saugend angeordnet, d. h. der Wetterstrom wird vom Lüfter durch die gesamte Anlage hindurchgezogen und dabei von den Staubpartikeln befreit. Am Anfang ist die Düsenstation angeordnet, wobei aus den Figuren ersichtlich ist, dass die Düsen eine kegelförmige Wand erzeugen. Daran schließt sich eine lange Agglomerationsstrecke und der Radialdiffusor an, über den die stark benetzten Staubpartikel enthaltenden Wetter in den Drallabscheider so hineingesaugt werden, dass die schweren Schlammpartikel gegen die Wandung des Drallabscheiders geschleudert und dann über den nicht weiter bezeichneten Schmutzwasserentsorger abgezogen werden. Auf diese Weise gelangen die von Wasser und Schmutzpartikel befreiten Wetter in den Lüfter bzw. Unterdruckerzeuger und von dort in die Umgebungsluft. Vorausgesetzt ist, dass in der entsprechend lang ausgebildeten Agglomerationsstrecke (~2,0 m) die in den Wettern enthaltenen Staubpartikel so stark benetzt sind, dass sie dann mit den Wassertropfen im Drallabscheider vollkommen von den Wettern getrennt werden können. Wie die Figur der
DE 2 150 014.1 A1 zeigt, entsteht so ein sehr lang bauender und damit nur begrenzt im untertägigen Bergbau einsetzbarer Nasswäscher.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, einen Nasswäscher zu schaffen, der mit einem insgesamt verkürzten Gehäuse einen optimalen Reingaswert bei ausreichend trockenen, den Nasswäscher verlassenden Wettern erreichen lässt.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Agglomerationsstrecke auf einen ihrem Durchmesser angepassten Demister mit vergrößerter Wirkfläche reduziert ist, dessen Gehäuse direkt mit der Wasserdüsenstation verbunden angeordnet und in den aus feststehenden Drallgebern bestehenden Radialdiffusor und den verkürzten Drallabscheider übergehend ausgebildet ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Nasswäscher kann auf die Agglomerationsstrecke annähernd verzichtet werden, weil der Demister sicher dafür Sorge trägt, dass der mit Wasser in der Wasserdüsenstation bereits in Verbindung gebrachte Staub so stark auf kurzem Wege benetzt wird, dass eine weitere Vermischung von Wasser und Staub überhaupt nicht mehr notwendig ist. Der Demister ist in einem eigenen Teilgehäuse untergebracht, um ihn leicht zu montieren und ggf. auch demontieren zu können, wobei er rein theoretisch auch in die Wasserdüsenstation mit aufgenommen werden kann, in einem bestimmten Abstand zu den einzelnen Düsen. Aufgrund der wesentlich verbesserten Vermischung bzw. Befeuchtung des in den Wettern mitgeführten Staubes kann nicht nur die Agglomerationsstrecke, sondern auch das Teilgehäuse des Drallabscheiders verkürzt werden, um so eine zusätzliche Baulängenreduzierung zu erreichen. Die Länge kann z. B. von 3 m auf 2,4 m oder von 2,6 m auf 1,8 m verkürzt werden.
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Die vergrößerte Wirkfläche des Demisters wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Demister eine gewellte oder gekantete oder gefaltete Wirkfläche aufweist. Diese vergrößerte Wirkfläche ermöglicht die Einhaltung des bisher üblichen Querschnitts der Agglomerationsstrecke und gleichzeitig eine optimale Benetzung des von den Wettern mitgeführten Staubes.
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Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Demister trichterförmig ausgebildet und die Trichterspitze auf die Spitze des Radialdiffusors gerichtet angeordnet ist. Diese besondere Ausbildung gibt die Möglichkeit, den Benetzungserfolg des Demisters grundsätzlich weiter zu erhöhen und in den Bauabmaßen, also dem Durchmesser zu reduzieren, sodass der Platzbedarf wesentlich verringert wird. Der Demister passt sich praktisch in das die frühere Agglomerationsstrecke darstellende Rohr ein, sodass mit den bisher üblichen Radialdiffusoren weitergearbeitet werden kann, allerdings mit feststehenden Drallgebern und nicht wie bisher üblich mit rotierenden Blättern. So kann der gesamte Nasswäscher mit feststehenden Bauteilen verwirklicht werden, was von der Lärmbelastung, aber auch anderen Funktionen her, deutliche Vorteile bringt.
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Um Verletzungen bei der Montage und Demontage zu verhindern, aber auch die Funktionsweise zu verbessern, ist vorgesehen, dass die Trichterspitze eine Abdeckkappe aufweist. So ist auch bei längerem Betrieb sichergestellt, dass sich die Trichterspitze nicht erweitern kann und eventuell einen Teil der Wetter unbeeinflusst passieren lässt.
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Ein recht stabiler Demister wird erfindungsgemäß dann zur Verfügung gestellt, wenn er beidseitig ein Drahtgeflecht einfassende Seitenwände aus einem Streckmetallgitter aufweist. Das die eigentliche Benetzung bringende Drahtgeflecht wird durch die Streckmetallgitter eingefasst und behält so die Formgebung, die eine optimale Benetzung des Staubes gewährleistet.
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Aufgrund der besonderen Formgebung, d. h. der Trichterausbildung des Demisters kann je nach notwendigem Feuchtigkeitsgrad der die Nasswäscherstation verlassenden Wetter die Wandung des Demisters eine Gesamtdicke von nur 1–25 mm aufweisen.
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Üblich bei derartigen Nasswäschern eingesetzte Wasserdüsen erzeugen nur einen Kegelmantel. Weil damit eine Benetzung des mit den Wettern herbeiströmenden Staubes schwierig ist, werden diese Wasserdüsen gegen den Wetterstrom gestellt. Erfindungsgemäß ist dagegen vorgesehen, dass die Wasserdüsenstation eine oder mehrere, ein vollflächiges Sprühbild erzeugende Wasserdüsen aufweist. Aufgrund der damit wesentlich besser erzeugten Wassernebelwand können diese Wasserdüsen dann auch so angeordnet werden, dass sie in den trichterförmigen Demister hineinsprühen und so eine optimale Befeuchtung des Staubes ermöglichen.
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Dabei ist es in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, die durch gleichmäßige Verteilung über den Stationsquerschnitt eine vollständig geschlossene Wassernebelwand erzeugenden als Vollkegeldüsen ausgebildete Wasserdüsen über Zuführungsrohre im Wetterstrom anzuordnen. Außerdem tragen diese als Vollkegeldüsen ausgebildeten Wasserdüsen wie schon erwähnt in Wetterrichtung und auf den Demister aus, sodass sich insgesamt eine optimale Befeuchtung des Staubes im Wetterstrom erreichen lässt.
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Die entsprechend befeuchteten Wetter werden wie üblich über den Radialdiffusor in den Drallabscheider weitergeleitet, wobei das Teilgehäuse des Drallabscheiders zylinderförmig ausgebildet ist und bodenseitig eine Ausbuchtung als Sammelraum für das Schmutzwasser aufweist. Das vom Radialdiffusor und Drallabscheider vom Wetterstrom abgetrennte Schmutzwasser kann so an der Innenwandung des Drallabscheiders ablaufen und in der Regel ohne weitere Beeinflussung den Drallabscheider verlassen und entsorgt werden.
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In Weiterentwicklung dieser Schmutzwasserabführung sieht die Erfindung dann vor, dass dem Sammelraum ein Abführungsstutzen zugeordnet ist, der einen Anschluss einer Pumpe ermöglichend ausgeführt ist. Bei Bedarf kann somit das im Sammelraum anstehende Schmutzwasser auch gezielt abgesaugt und der Entsorgung zugeführt werden.
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Um die noch den benetzten Staub enthaltenden Wetter gezielt gegen den Außenmantel des Drallabscheiders zu führen, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass der Drallabscheider auf den Außenmantel zuweisende Schälschlitze an den Außenkanten der Führungsbleche und am Übergang vom Drallabscheider zum Austrittsdiffusor ein Kontrollfenster aufweist. Der Wetterstrom wird so in Teilströme unterteilt und kann dann sehr gezielt und mit der notwendigen Geschwindigkeit gegen den Außenmantel des Drallabscheiders geführt werden, wobei die Schälschlitze dafür sorgen, dass das Schmutzwasser restlos an den Außenmantel gelangt und dort abfließen kann. In den Austrittsdiffusor strömen dann völlig wasserfreie Reingasteilströme, die dann bei saugendem Betrieb durch den Unterdruckerzeuger geführt werden können.
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Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Gesamtlänge des Drallabscheiders und damit des Nasswäschers bei Verkleinerung des Verhältnisses Länge des Schäl- bzw. Außenmantels zu Durchmesser von 3,5/1 auf 3,0/1 oder 2,5/1 oder < 2,5/1 verringert ist. Bei optimaler Entstaubung ist gleichzeitig auch eine Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes der den Nasswäscher verlassenden Wetter zu verzeichnen.
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Ein erfindungsgemäßer Nasswäscher kann trotz des kurz bauenden Gesamtgehäuses als Hochleistungsnasswäscher bezeichnet werden, weil er durch den eine besondere Formgebung aufweisenden Demister den in den Wettern mitgeführten Stein- und/oder Kohlenstaub so intensiv benetzt, dass damit ein auch besser abtrennbarer Staub oder Schlamm entsteht, der zusätzlich dazu führt, dass die den Nasswäscher verlassenden Wetter einen sehr geringen Feuchtigkeitsgehalt aufweisen. Dies kann wenn erwünscht auch optisch überprüft werden, wobei zweckmäßigerweise am Übergang vom Drallabscheider zum Austrittsdiffusor ein Kontrollfenster angebracht ist, sodass die Feuchtigkeit der den Drallabscheider verlassenden Wetter optisch überprüft werden kann. Insgesamt ist damit ein optimales Gerät zur Verfügung gestellt, das im untertägigen Bergbau mit seinen beengten Platzverhältnissen gut einsetzbar, und zwar vor allem in den jeweiligen Strecken verfahrbar angeordnet ist, sodass es optimal an den jeweiligen Arbeitsplatz herangebracht werden kann. Ein derartiger Nasswäscher weist die für den Einsatz im Bergbau optimale Aufteilung des Gesamtgehäuses in mehrere kurze Teilgehäuse auf, wobei die die unterschiedlichen Funktionen erbringenden Teilgehäuse bzw. deren Einrichtung jeweils zusammengefasst ist, sodass der Gesamtnasswäscher problemlos untertage montiert und auch wieder demontiert werden kann. Die Düsenstation kann z. B. von 600–500 mm auf 400–350 mm, die Agglomerationsstrecke von 1.800–1.600 mm auf 400–350 mm, der Drallabscheider von 2.800–2.600 mm auf 2.300–2.100 mm und der Austrittsdiffusor von 500–450 m auf 300–200 mm gekürzt ausgebildet werden.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
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1 eine Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Nasswäschers,
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2 einen Längsschnitt durch den Nasswäscher,
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3 eine vergrößerte Darstellung des trichterförmigen Demisters,
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4 einen Schnitt durch den Drallabscheider mit Sammelraum,
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5 eine Funktionsskizze von Radialdiffusor und Drallabscheider,
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6 eine Einzeldarstellung des Radialdiffusors und
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7 eine Teilansicht eines Drallabscheiders.
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Der in 1 dargestellte Nasswäscher 1 verfügt über ein Gesamtgehäuse 2 mit einer stark reduzierten, d. h. um rund 2 m reduzierten Baulänge. Dieses Gesamtgehäuse 2 ist in mehrere Teilgehäuse 13, 17, 28 unterteilt. Erkennbar ist, dass die Wasserdüsenstation 3 mit dem Eintrittsstutzen 4 mit Wasserdüsen 22, 23 bestückte Zuführungsrohre 24 aufweist. An diese Wasserdüsenstation 3 schließt sich eine hier noch als Agglomerationsstrecke 5 bezeichnete Einrichtung an, wobei es sich hier um einen in dem Teilgehäuse 13 untergebrachten Demister 12 handelt. Einzelheiten dazu werden weiter hinten noch erläutert.
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An das stark verkürzte Teilgehäuse 13 des Demisters 12 schließt sich der Radialdiffusor 6 bzw. dessen Teilgehäuse 17 an, das sich erweiternd in das Teilgehäuse 28 des Drallabscheiders 7 übergeht. Etwas in das Teilgehäuse 28 hineinreichend ist der Austrittsdiffusor 9 wiedergegeben, wobei in diesem Bereich in das Teilgehäuse 28 eingelassen ein Kontrollfenster 40 gezeigt ist. Das im Drallabscheider 7 niedergeschlagene Schmutzwasser wird in einer Ausbuchtung 29 und den so entstandenen Sammelraum 30 zusammen- und als Schmutzwasser abgeführt, wobei dieser Bereich auch als Schmutzwasserentsorger 8 bezeichnet wird.
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2 zeigt einen Schnitt durch den Nasswäscher 1, wobei deutlich wird, dass die Wasserdüsen 22, 23 in Richtung auf den erkennbar trichterförmig ausgebildeten Demister 12 austragend angeordnet sind. Der Demister 12 ist dabei so angeordnet, dass seine Trichterspitze 18 auf die Spitze 16 des Radialdiffusors 6 ausgerichtet ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die anströmenden und den Demister durchströmenden Wetter gezielt weiter in den Drallabscheider 7 geführt werden können.
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Verdeutlicht ist in 2 auch, dass der Austrittsdiffusor 9 mit seiner Spitze in den Drallabscheider 7 hineinragend angeordnet ist.
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Die Wandung 32 des Demisters 12 beträgt nur 10–25 mm, was durch den etwas dickeren Strich in 2 verdeutlicht wird.
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Einzelheiten zu dem trichterförmigen Demister 12 zeigt 3, wobei besonders deutlich erkennbar ist, dass die äußere Seitenwand 21 aus einem Streckmetallgitter besteht. Auch die innere Seitenwand 26, die naturgemäß hier nicht erkennbar ist, wird durch ein solches Streckmetallgitter gebildet. Dazwischen ist ein Drahtgeflecht 20 angeordnet, das also über diese beiden Streckmetallgitter Seitenwände 21, 26 sicher eingefasst ist und dafür Sorge trägt, dass die durchströmenden und Staubpartikel enthaltenen Wetter ausreichend mit dem Wassernebel in Kontakt kommen und der Staub damit sicher befeuchtet wird. Die Spitze des Demisters 12 ist mit einer Abdeckkappe 19 versehen, wobei auf die damit verbundenen Vorteile weiter vorne schon eingegangen worden ist. Zusätzlich zu den Streckmetallgittern der Seitenwände 21, 26 ist das Drahtgeflecht 20 sicher gehalten durch diese Abdeckkappe 19 sowie den Einfassungsrand 27 aus Blechmaterial.
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Auf den weiter vorne schon erwähnten Schmutzwasserentsorger 8 weist 4 ergänzend hin, wobei er das in der Ausbuchtung 29 bzw. dem Sammelraum 30 gesammelte Schmutzwasser erhält. 4 zeigt einen Querschnitt des Drallabscheiders 7, wobei hier auch die Führungsbleche 36 erkennbar sind, die an den Außenkanten 35 Schälschlitze 34 aufweisen. Diese sorgen dafür, dass das Luft-Schlamm-Gemisch sicher gegen den Außenmantel 33 des Drallabscheiders 7 geführt werden, sodass das Schmutzwasser dann am Außenmantel 33 herabströmt und zwar in den Sammelraum 30. Der Abführungsstutzen 31 ist hier vorgesehen, um den Anschluss einer Pumpe zu ermöglichen, wenn das Schmutzwasser aus dem Sammelraum 30 nicht selbsttätig in den Schmutzwasserentsorger 8 abfließen kann.
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5 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil des Nasswäschers 1, wobei die Führung des Wetterstroms 25 im Bereich des Radialdiffusors 6 und des Drallabscheiders 7 angedeutet ist. Über den hier als Unterdruckerzeuger ausgebildeten Lüfter 10 werden die noch Schmutz- oder Staubpartikel beinhaltenden Wetter aus dem Demister 12 herausgesaugt und bereits im Radialdiffusor 6 so in Teilströme unterteilt, dass sie dann mit dem nötigen Drall versehen in den Drallabscheider 7 gelangen. Der Radialdiffusor ist in 6 verdeutlicht, wobei erkennbar ist, dass die Drallgeber 14, 15 so angeordnet sind, dass aufgrund der abgebogenen Drallgeber 14, 15 die Wetter in eine entsprechende Richtung gezwungen werden. Sie gelangen dann so an den Außenmantel 33 des Drallabscheiders 7, dass sie von den weiterströmenden Wettern getrennt werden. Die nun ein Reingas 39 darstellenden Wetter strömen dann über den Eingangsrand 38 des Austrittsdiffusors 9 in Richtung auf den Lüfter 10 und gelangen von dort aus in die Umgebungsluft.
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Auf die besondere Ausbildung des Radialdiffusors 6 ist anhand von 6 bereits hingewiesen worden. Die 7 zeigt dann noch einmal die besondere Ausbildung der Führungsbleche 36 im Drallabscheider 7 mit ihren Schälschlitzen 34 an ihren Außenkanten 35, die dafür sorgen, dass die noch den Staub enthaltenen Wetter gezielt gegen den Außenmantel 33 des Drallabscheiders 7 gelenkt werden, um dort das Niederschlagen des Schmutzwassers sicherzustellen.
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Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2150014 A1 [0002, 0002]
