DE102017106678A1 - Mixing separator for hot gases and galvanizing plant with at least one such mixing separator - Google Patents

Mixing separator for hot gases and galvanizing plant with at least one such mixing separator Download PDF

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Abstract

Mischabscheider (10) für heiße Gase, umfassend eine Mischkammer (12) mit einer zu einer Rotationsachse (14) im Wesentlichen symmetrischen Innenwand, einen zur Ausbildung eines an der Innenwand in einer Drehrichtung umlaufenden Stroms abzukühlenden Gases in die Mischkammer mündenden Einlassstutzen für ein abzukühlendes Gas, wenigstens einen zur Ausbildung eines an der Innenwand in der Drehrichtung umlaufenden Stroms kühlenden Gases in die Mischkammer mündenden Einlassstutzen (20, 22, 24) für ein kühlendes Gas, ein entlang der Rotationsachse (14) gesehen unterhalb der Einlassstutzen mittig in der Mischkammer mündendes Tauchrohr (32) zur Absaugung von Gas aus der Mischkammer und einen an einem Boden der Mischkammer angeordneten Partikelauslass (30).Mixing separator (10) for hot gases, comprising a mixing chamber (12) with an inner wall substantially symmetrical to a rotation axis (14), a gas to be cooled in the mixing chamber for cooling a gas to be cooled to form a gas circulating on the inner wall in a rotational direction , at least one for the formation of a circulating on the inner wall in the direction of rotation cooling gas inlet opening into the mixing chamber (20, 22, 24) for a cooling gas, along the axis of rotation (14) seen below the inlet nozzle centrally in the mixing chamber opening dip tube (32) for extracting gas from the mixing chamber and a particle outlet (30) disposed at a bottom of the mixing chamber.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft einen Mischabscheider für heiße Gase, der dazu dient, heiße Gase abzukühlen und durch Fliehkraftabscheidung zu reinigen. Die Erfindung betrifft auch eine Verzinkungsanlage mit einem solchen Mischabscheider.The invention relates to a mixing separator for hot gases, which serves to cool hot gases and to clean by centrifugal separation. The invention also relates to a galvanizing plant with such a mixing separator.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Auf dem Gebiet der Erfindung sind Fliehkraftabscheider bekannt, die dazu dienen, Partikel aus Gasen dadurch abzuscheiden, dass die Gase in einem sogenannten Einlaufzylinder durch tangentiales Einblasen auf eine kreisförmige Bahn gebracht werden, wobei schwerere Partikel durch die auf sie wirkende Zentrifugalkraft an die Innenseite des Einlaufzylinders und eines gegebenenfalls sich daran anschließenden sogenannten Kegels gedrückt werden, von wo sie unter Schwerkrafteinwirkung nach unten sinken, während über ein Tauchrohr aus einem zentralen Bereich des Fliehkraftabscheiders von den Partikeln befreites Gas abgezogen wird.In the field of the invention centrifugal separators are known, which serve to separate particles from gases in that the gases are brought in a so-called inlet cylinder by tangential blowing on a circular path, wherein heavier particles by acting on them centrifugal force to the inside of the inlet cylinder and an optionally adjoining so-called cone are pressed, from where they sink under gravity downward, while being withdrawn via a dip tube from a central region of the centrifugal separator from the particles liberated gas.

Fliehkraftabscheider sind seit langem bekannt und haben sich in der Praxis insbesondere zur Vorreinigung von mit Feststoffpartikeln beladenen Gasströmen, wie sie z.B. bei Mühlen und Sägewerken auftreten, überaus bewährt. Wenn allerdings heiße Gase, wie sie z.B. in Öfen und insbesondere sogenannten Ofenrüsseln von Bandverzinkungsanlagen entstehen, vorgereinigt werden sollen, funktionieren herkömmliche Fliehkraftabscheider nicht, da die abzuscheidenden Partikel in den heißen Gasströmen praktisch gasförmig vorliegen und, damit sie mittels eines Fliehkraftabscheiders abgeschieden werden können, zunächst kondensieren müssen.Centrifugal separators have long been known and have in practice in particular for the prepurification of laden with solid particles gas streams, such as. occur at mills and sawmills, very well proven. However, if hot gases, e.g. Conventional centrifugal separators do not work in ovens and in particular so-called oven bowls of strip galvanizing plants, since the particles to be separated are practically gaseous in the hot gas streams and must first condense so that they can be separated by means of a centrifugal separator.

Um heiße Gasströme abzukühlen, sind sogenannte statische Mischer in unterschiedlichster Form bekannt, bei denen ein heißes Gas mit einem kalten Gas vermischt wird. Ist das heiße Gas mit feinen oder gasförmigen Partikeln beladen, kann es bereits im statischen Mischer zur Auskondensation der Partikel kommen, die sich dann im statischen Mischer in ungewünschter Weise niederschlagen und diesen verunreinigen.In order to cool hot gas streams, so-called static mixers in various forms are known, in which a hot gas is mixed with a cold gas. If the hot gas is loaded with fine or gaseous particles, it may already come in the static mixer to the condensation of the particles, which then precipitate in the static mixer in an undesirable manner and contaminate it.

Ein besonderes Problem stellt heißes mit Zinkdampf beladenes Schutzgas dar, wie es in Ofenrüsseln von Bandverzinkungsanlagen auftritt. Bei solchen Anlagen läuft ein zu verzinkendes Metallband unter Schutzgasatmosphäre durch einen Durchlaufofen und wird über den sogenannten Ofenrüssel in ein Zinkbad geführt. Dabei verhindert das Schutzgas, dass das im Durchlaufofen erhitzte Metallband vor dem Verzinken oxidiert, da an oxidierten Stellen Zink nicht oder nur schlecht haften kann.A particular problem is hot zinc-vapor-loaded inert gas, as occurs in furnace bowls of strip galvanizing plants. In such systems, a metal strip to be galvanized passes under a protective gas atmosphere through a continuous furnace and is passed over the so-called furnace trunk in a zinc bath. The shielding gas prevents the metal strip, which has been heated in the continuous furnace, from oxidizing before galvanizing, since zinc can not adhere or can only adhere poorly to oxidized sites.

Wie in der EP 2 870 268 B1 beschrieben, hat sich gezeigt, dass es im Ofenrüssel zu Ablagerungen von Zinkstaub kommen kann, der auf das Metallband fallen und Oberflächenfehler verursachen kann. Dabei entsteht der Zinkstaub dadurch, dass das vom Metallband mitgerissene Schutzgas an der Zinkbadoberfläche Zinkdampf aufnimmt, welcher beim Aufsteigen des mitgerissenen Schutzgases an den kälteren Innenwänden des Rüssels kondensiert bzw. resublimiert und sich dort als Staub absetzt. Die EP 2 870 268 B1 schlägt deshalb einen speziell ausgestalteten Ofenrüssel mit einer Vielzahl von Öffnungen zum Einblasen und Absaugen von Schutzgas vor. Ein bislang nicht in befriedigender Weise gelöstes Problem ist die Reinigung des abgesaugten zinkbeladenen heißen Schutzgases.Like in the EP 2 870 268 B1 described, it has been found that it can come in the furnace trunk to deposits of zinc dust, which can fall on the metal strip and cause surface defects. The zinc dust is formed by the fact that the protective gas entrained by the metal strip absorbs zinc vapor on the surface of the zinc bath, which condenses or resublimates on rising of the entrained protective gas on the colder inner walls of the trunk and settles there as dust. The EP 2 870 268 B1 Therefore proposes a specially designed furnace trunk with a variety of openings for blowing and suction of inert gas. A problem that has not yet been satisfactorily solved is the cleaning of the extracted zinc-laden hot inert gas.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nachfolgend als Mischabscheider bezeichnete Vorrichtung anzugeben, die es in besonders effizienter und kostengünstiger Weise ermöglicht, auch heiße Gase, in denen ungewünschte Partikel temperaturbedingt in feinster oder gasförmiger Form vorliegen, mittels Fliehkraftabscheidung zumindest vorzureinigen.The invention has for its object to provide a device referred to below as a mixing separator, which allows in a particularly efficient and cost-effective manner, at least vorzusinigen hot gases in which unwanted particles due to temperature in fine or gaseous form by means of centrifugal separation.

Die Aufgabe wird gelöst von einem Mischabscheider mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Der nebengeordnete Anspruch 8 betrifft eine Verzinkungsanlage mit einem erfindungsgemäßen Mischabscheider. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by a mixing separator with the features of claim 1. The independent claim 8 relates to a galvanizing plant with a mixing separator according to the invention. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung ermöglicht es, in einer Mischkammer heißes Gas soweit abzukühlen, dass darin enthaltene ungewünschte Stoffe auskondensieren und dann unter Fliehkraftwirkung abgeschieden werden können. Dadurch kann nicht nur auf die Verwendung gesonderter statischer Mischer o.dgl. verzichtet werden, sondern die notwendige Auskondensation erfolgt direkt in dem Bauteil, das auch zur Absonderung der auskondensierten Stoffe dient, so dass andere Bauteile nicht durch ungewünschtes Kondensat verunreinigt werden.The invention makes it possible to cool hot gas in a mixing chamber to such an extent that undesired substances contained therein condense out and then can be separated off under centrifugal force. This can not only the use of separate static mixer or the like. be omitted, but the necessary condensation occurs directly in the component, which also serves to separate out the condensed substances, so that other components are not contaminated by unwanted condensate.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der drei Figuren umfassenden Zeichnung.Further details and advantages of the invention will become apparent from the following purely exemplary and non-limiting description of an embodiment in conjunction with the drawing comprising three figures.

Figurenliste list of figures

  • 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Mischabscheider in stark schematisierter Seitenansicht. 1 shows a Mischabscheider invention in a highly schematic side view.
  • 2 zeigt den Mischabscheider gemäß 1 in stark schematisierter, um 90° gegenüber 1 gedrehter Seitenansicht. 2 shows the mixing separator according to 1 in a highly schematic, 90 ° opposite 1 rotated side view.
  • 3 zeigt den Mischabscheider gemäß 1 in Draufsicht. 3 shows the mixing separator according to 1 in plan view.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

In den 1 und 2 ist ein in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneter Mischabscheider in stark schematisierter Seitenansicht gezeigt, während 3 eine Draufsicht auf den Mischabscheider in 1 zeigt. Um die Zeichnung nicht zu überfrachten, wurde nicht in jeder Figur jedes Bauteil mit Bezugszeichen versehen.In the 1 and 2 is a mixing separator designated in its entirety by 10 shown in a highly schematic side view, while 3 a plan view of the mixing separator in 1 shows. In order not to overload the drawing, each component has not been provided with reference numerals in every figure.

Der Mischabscheider umfasst eine Mischkammer 12 mit einer zu einer Rotationsachse 14 im Wesentlichen rotationssymmetrischen Innenwand 16. In die Mischkammer münden bei diesem Ausführungsbeispiel vier Einlassstutzen, nämlich ein Einlassstutzen 18 für abzukühlendes Gas und drei Einlassstutzen 20, 22 und 24 für ein kühlendes Gas.The mixing separator comprises a mixing chamber 12 with one to a rotation axis 14 essentially rotationally symmetrical inner wall 16 , In the mixing chamber open in this embodiment, four inlet port, namely an inlet port 18 for gas to be cooled and three inlet ports 20 . 22 and 24 for a cooling gas.

Die Mischkammer 12 umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel einen oberen, im Wesentlichen kreiszylindrischen Abschnitt 26 und einen sich daran nach unten anschließenden, konisch zulaufenden Abschnitt 28, dessen Seitenwände hier den Boden der Mischkammer 12 und gleichzeitig einen nach unten offenen Trichter bilden, dessen Öffnung 30 als Partikelauslass für an der Innenwand 16 der Mischkammer 12 abgeschiedene und unter Schwerkrafteinwirkung nach unten sinkende Partikel dient, die dann in an sich bekannter geeigneter Weise aufgefangen werden können. Je nach Schwere der Partikel kann der konische Abschnitt 28 kürzer oder länger ausgebildet werden. Bei sehr schweren Partikeln könnte theoretisch komplett auf einen trichterförmigen Abschnitt verzichtet werden, jedoch erleichtert die trichterförmige Ausgestaltung das Austreten und Sammeln abgeschiedener Partikel. Auf die genaue Funktionsweise des Mischabscheiders wird nachfolgend noch eingegangen.The mixing chamber 12 in this embodiment comprises an upper, substantially circular cylindrical portion 26 and a downwardly tapered section 28 whose side walls here the bottom of the mixing chamber 12 and at the same time form a downwardly open funnel whose opening 30 as a particle outlet for on the inner wall 16 the mixing chamber 12 deposited and gravitationally sinking down particles is used, which can then be collected in a known manner suitable. Depending on the severity of the particles may be the conical section 28 be formed shorter or longer. For very heavy particles theoretically could be completely dispensed with a funnel-shaped section, but the funnel-shaped configuration facilitates the escape and collection of separated particles. On the exact operation of the Mischabscheiders will be discussed below.

Wie insbesondere in 3 gut zu erkennen, sind die Einlassstutzen 18, 20, 22 und 24 jeweils so angeordnet, dass durch sie einströmendes Gas wie durch die Pfeile angedeutet so auf die Innenwand der Mischkammer geleitet wird, dass sich ein in einer Drehrichtung umlaufender Gasstrom bildet. Dabei sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Einlassstutzen 22 und 24 für kühlendes Gas oberhalb des Einlassstutzens 18 für zu kühlendes Gas und ein Einlassstutzen 20 für kühlendes Gas unterhalb des Einlassstutzens 18 für zu kühlendes Gas angeordnet. Diese Ausgestaltung bewirkt vorteilhaft, dass der Mischabscheider von dem eintretenden abzukühlenden Gas gleichmäßig erhitzt wird und nicht einseitig wärmeinduzierte Spannungen im Mischabscheider auftreten, gleichzeitig aber auch eine gute Durchmischung und schnelle Abkühlung des eintretenden heißen Gases bewirkt wird.As in particular in 3 The intake ports are easy to recognize 18 . 20 . 22 and 24 each arranged so that gas flowing through them as indicated by the arrows is directed to the inner wall of the mixing chamber, that forms a circulating in one direction of rotation gas stream. In this case, in the embodiment shown, two inlet ports 22 and 24 for cooling gas above the inlet nozzle 18 for gas to be cooled and an inlet nozzle 20 for cooling gas below the inlet nozzle 18 arranged for gas to be cooled. This embodiment advantageously has the effect that the mixing separator is heated uniformly by the incoming gas to be cooled and that heat-induced stresses in the mixing separator do not occur on one side, but at the same time a good mixing and rapid cooling of the incoming hot gas is effected.

In der Mischkammer 12 ist ferner ein Tauchrohr 32 angeordnet, das sich bei diesem Ausführungsbeispiel wie durch die gestrichelte Linie andeutet von oben entlang der Rotationsachse 16 in die Mischkammer erstreckt und entlang der Rotationsachse gesehen unterhalb der Einlassstutzen 18, 20, 22, 24 mittig in der Mischkammer 12 mündet.In the mixing chamber 12 is also a dip tube 32 arranged in this embodiment, as indicated by the dashed line from above along the axis of rotation 16 extends into the mixing chamber and seen along the axis of rotation below the inlet port 18 . 20 . 22 . 24 in the center of the mixing chamber 12 empties.

Die Außenwand 34 des hier kreiszylindrischen Tauchrohrs 32 bildet zusammen mit der Innenwand 16 des oberen Abschnitts 26 einen ringförmige Strömungskammer 36, in der sich im Betrieb des Mischabscheiders wie durch die Pfeile in 3 angedeutet ein umlaufender, nach unten gerichteter Gasstrom ergibt, der eine gute Durchmischung des abzukühlenden Gases mit den kühlenden Gasen bewirkt und dazu führt, dass in dem zu kühlenden Gas enthaltene Partikel auskondensieren und sich an der Innenwand 16 der Mischkammer, insbesondere in deren unterem Abschnitt 28 abscheiden können. Dabei bewirkt der konische Abschnitt 28 bei diesem Ausführungsbeispiel eine Beschleunigung des Gasstroms und damit eine Erhöhung der auf die Partikel wirkenden Kräfte. Da die Partikel schwerer sind als das Gas, sammelt sich im Inneren des zirkulierenden Gasstroms partikelfreies oder zumindest partikelarmes Gas, das mittels des Tauchrohrs 32 abgesaugt wird.The outer wall 34 of the here circular cylindrical dip tube 32 forms together with the inner wall 16 of the upper section 26 an annular flow chamber 36 in which, during operation of the mixing separator, as indicated by the arrows in 3 indicates a circulating, downwardly directed gas flow results, which causes a good mixing of the gas to be cooled with the cooling gases and causes that contained in the gas to be cooled particles condense out and on the inner wall 16 the mixing chamber, in particular in the lower section 28 can separate. This causes the conical section 28 In this embodiment, an acceleration of the gas flow and thus an increase in the forces acting on the particles. Since the particles are heavier than the gas, particle-free or at least low-particle gas collects in the interior of the circulating gas stream by means of the dip tube 32 is sucked off.

Der Mischabscheider 10 ist bei diesem Ausführungsbeispiel in einer Tragkonstruktion mit vier Beinen 40 angeordnet.The mixing separator 10 is in this embodiment in a support structure with four legs 40 arranged.

Wie in 3 gut zu erkennen, besitzt der Einlassstutzen 18 für zu kühlendes Gas einen geringeren Durchmesser und damit eine geringere Querschnittsfläche als jeder der drei Einlassstutzen 20, 22, 24 für kühlendes Gas. Diese Ausgestaltung bewirkt, dass, wenn alle Gase mit der gleichen Geschwindigkeit eingeleitet werden, deutlich mehr kühlendes Gas als zu kühlendes Gas in den Mischabscheider eingeleitet wird. Es ist für den Fachmann selbstverständlich, dass sich die genaue Anzahl und Ausgestaltung der Einlassstutzen und deren Querschnittsverhältnisse nach der Art des zu kühlenden Gases und insbesondere dessen Temperatur sowie nach der Temperatur des zur Verfügung stehenden kühlenden Gases richtet.As in 3 good to recognize, has the inlet nozzle 18 for gas to be cooled a smaller diameter and thus a smaller cross-sectional area than each of the three inlet ports 20 . 22 . 24 for cooling gas. This configuration has the effect that, if all gases are introduced at the same speed, significantly more cooling gas than gas to be cooled is introduced into the mixing separator. It is obvious to the person skilled in the art that the exact number and configuration of the inlet nozzles and their cross-sectional proportions depend on the type of gas to be cooled and in particular its temperature and on the temperature of the available cooling gas.

Es versteht sich für den Fachmann, dass die genauen Abmessungen des Mischabscheiders von der Auslegung der Gesamtanlage, bei der der Mischabscheider zum Einsatz kommen, abhängen und alle hier gegebenen Maßangaben nur Beispiele darstellen. Bei einer typischen Anwendung des gezeigten Mischabscheiders wird dieser zur Abscheidung von Zinkpartikeln aus Schutzgas, das typischerweise etwa 90 % und etwa 10 % Wasserstoff enthält, das im Bereich des Ofenaustritts aus einem Ofenrüssel einer Bandverzinkungsanlage abgesaugt wird, verwendet. Eine entsprechend dimensionierte Mischkammer wird dann zwischen ihrer Oberseite und dem Partikelauslass 30 typischerweise eine Höhe von etwa 2,5 bis 6, z.B. etwa 4 m, besitzen, wobei der zylindrische Abschnitt 26 und der konische Abschnitt 28 in der Regel jeweils ungefähr die Hälfte dieser Höhe ausmachen. Typischerweise besitzt bei einer solchen Ausführungsform der zylindrische Abschnitt einen Innendurchmesser im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 2 m, z.B. etwa 1 bis 1,5 m, wobei sich der konische Abschnitt 28 dann auf einen Durchmesser von etwa 20 bis 40 cm verjüngt. Bei einer solchen Ausführungsform besitzen die Einlassstutzen für kühlendes Gas Durchmesser von typischerweise etwa 20 bis 30 cm, während der Einlassstutzen für abzukühlendes Gas einen Durchmesser von etwa 15 bis 25 cm besitzt. Das Tauchrohr besitzt dabei typischerweise einen Durchmesser im Bereich von etwa 0,5 bis 0,8 m, wobei dann das zu kühlende Gas mit einer Temperatur im Bereich von etwa 500 °C eingeleitet wird, während das kühlende Gas, bei dem es sich um gereinigtes Schutzgas handelt, eine Temperatur von etwa 50 °C besitzt. Die erfindungsgemäß erzielbare schnelle und gute Durchmischung der Gase bewirkt nicht nur eine zuverlässige Abscheidung von in dem heißen Gas enthaltenen Zinkpartikeln, sondern auch, dass das über das Tauchrohr austretende gereinigte Gas bei der vorstehend genannten Auslegung des Mischabscheiders nur noch eine Temperatur von etwa 80 °C besitzt und somit vorteilhaft keine besonders erhöhten Anforderungen an die Handhabung und Weiterleitung des durch das Tauchrohr austretenden Gases stellt. It will be understood by those skilled in the art that the exact dimensions of the mixing separator will depend on the design of the overall plant in which the mixing separator is used, and all dimensions given herein are examples only. In a typical application of the mixing separator shown, it is used for the separation of zinc particles from inert gas, which typically contains about 90% and about 10% hydrogen, which is sucked in the region of the furnace exit from a furnace trunk of a strip galvanizing plant. An appropriately sized mixing chamber is then between its top and the particle outlet 30 typically have a height of about 2.5 to 6, eg about 4 m, the cylindrical portion 26 and the conical section 28 usually make up about half of this height. Typically, in such an embodiment, the cylindrical portion has an inside diameter in the range of about 0.5 to about 2 meters, eg, about 1 to 1.5 meters, with the tapered portion 28 then tapered to a diameter of about 20 to 40 cm. In such an embodiment, the cooling gas inlet ports typically have diameters of about 20 to 30 cm, while the gas cooling inlet port has a diameter of about 15 to 25 cm. The dip tube typically has a diameter in the range of about 0.5 to 0.8 m, in which case the gas to be cooled is introduced at a temperature in the range of about 500 ° C, while the cooling gas, which is purified Inert gas is, a temperature of about 50 ° C has. The inventively achievable fast and good mixing of the gases not only causes a reliable separation of zinc particles contained in the hot gas, but also that the exiting via the dip tube purified gas in the above design of the Mischabscheiders only a temperature of about 80 ° C. has and thus advantageously no particularly increased demands on the handling and forwarding of the gas exiting through the dip tube.

Vorteilhaft kann das Tauchrohr mit einer Leitung zur Rückführung des austretenden Gases zum Ofen der Bandverzinkungsanlage verbunden sein. Vorteilhaft zweigt aus dieser Leitung eine Leitung zur Rückführung des abgekühlten Gases zum Mischabscheider ab, in deren Verlauf das Gas dann wieder auf die oben genannte Eingangstemperatur von etwa 50 °C abgekühlt wird, womit sich ein geschlossener Kreislauf für das Schutzgas ergibt.Advantageously, the dip tube can be connected to a line for returning the escaping gas to the furnace of the strip galvanizing plant. Advantageously, a line for returning the cooled gas to the mixing separator branches off from this line, in the course of which the gas is then cooled again to the abovementioned inlet temperature of about 50 ° C., resulting in a closed circuit for the protective gas.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche Abwandlungen und Weiterbildungen möglich, die sich insbesondere auf die Ausgestaltung der Mischkammer und die Anzahl und Ausgestaltung der Einlassstutzen beziehen, wobei der Fachmann vorteilhaft die für den jeweiligen Anwendungsfall optimale Ausgestaltung wählen kann. Wenn höhere Rotationsgeschwindigkeiten gewünscht sind, können die Durchmesser der Einlassstutzen verengt werden, so dass das eintretende Gas schneller strömt. Das für die rotierende Strömung zur Verfügung stehende Volumen kann durch geeignete Wahl des Innendurchmessers des zylindrischen Abschnitts der Mischkammer und des Außendurchmessers des Tauchrohrs in der benötigten Weise eingestellt werden. Das Tauchrohr, das bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel vorteilhaft eine Doppelfunktion erfüllt und einerseits zur Absaugung des gereinigten Gases, andererseits zur Bildung einer ringförmigen Strömungskammer zwischen Tauchrohraußenseite und Mischkammerinnenwand dient, kann auch von anderer Seite, z.B. von unten, in die Mischkammer geführt werden, wobei dann z.B. ein Hohlzylinder in der Mischkammer angeordnet werden sollte, um die genannte ringförmige Strömungskammer auszubilden.In the context of the inventive concept, numerous modifications and developments are possible, which relate in particular to the design of the mixing chamber and the number and configuration of the inlet nozzle, wherein the skilled person can advantageously choose the optimal configuration for the particular application. If higher rotational speeds are desired, the diameters of the inlet ports can be narrowed so that the incoming gas flows faster. The volume available for the rotating flow can be adjusted by appropriate choice of the inner diameter of the cylindrical portion of the mixing chamber and the outer diameter of the dip tube in the required manner. The dip tube, which advantageously performs a dual function in the embodiment shown and serves on the one hand for sucking off the cleaned gas, on the other hand for forming an annular flow chamber between the dip tube outside and the mixing chamber inner wall, can also be provided from another side, e.g. from below, into the mixing chamber, then e.g. a hollow cylinder should be placed in the mixing chamber to form said annular flow chamber.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
MischabscheiderMischabscheider
1212
Mischkammermixing chamber
1414
Rotationsachseaxis of rotation
1616
Innenwandinner wall
1818
Einlassstutzen für abzukühlendes GasInlet for cooling gas
2020
Einlassstutzen für kühlendes GasInlet for cooling gas
2222
Einlassstutzen für kühlendes GasInlet for cooling gas
2424
Einlassstutzen für kühlendes GasInlet for cooling gas
2626
zylindrischer Abschnittcylindrical section
2828
konischer Abschnittconical section
3030
Partikelauslassparticle outlet
3232
Tauchrohrdip tube
3434
Strömungskammerflow chamber
3636
Innenwandinner wall
4040
Beinleg

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2870268 B1 [0006]EP 2870268 B1 [0006]

Claims (10)

Mischabscheider (10) für heiße Gase, umfassend - eine Mischkammer (12) mit einer zu einer Rotationsachse (14) im Wesentlichen symmetrischen Innenwand (16), - einen zur Ausbildung eines an der Innenwand (16) in einer Drehrichtung umlaufenden Stroms abzukühlenden Gases in die Mischkammer (12) mündenden Einlassstutzen (18) für ein abzukühlendes Gas, - wenigstens einen zur Ausbildung eines an der Innenwand (16) in der Drehrichtung umlaufenden Stroms kühlenden Gases in die Mischkammer (12) mündenden Einlassstutzen (20, 22, 24) für ein kühlendes Gas, - ein entlang der Rotationsachse gesehen unterhalb der Einlassstutzen mittig in der Mischkammer mündendes Tauchrohr (32) zur Absaugung von Gas aus der Mischkammer (12) und - einen an einem Boden der Mischkammer (12) angeordneten Partikelauslass (30).Mixing separator (10) for hot gases, comprising a mixing chamber (12) having an inner wall (16) substantially symmetrical with respect to a rotation axis (14), an inlet port (18) for a gas to be cooled, which opens into the mixing chamber (12) for the purpose of forming a gas circulating in a direction of rotation on the inner wall (16); - At least one for forming a on the inner wall (16) in the direction of rotation circulating stream cooling gas into the mixing chamber (12) opening inlet ports (20, 22, 24) for a cooling gas, - A seen along the axis of rotation below the inlet nozzle centrally in the mixing chamber opening dip tube (32) for the extraction of gas from the mixing chamber (12) and - One at a bottom of the mixing chamber (12) arranged particle outlet (30). Mischabscheider (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei, vorzugsweise drei bis vier Einlassstutzen (20, 22, 24) für kühlendes Gas vorgesehen sind.Mixing separator (10) after Claim 1 , characterized in that at least two, preferably three to four inlet stubs (20, 22, 24) are provided for cooling gas. Mischabscheider (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassstutzen (18, 20, 22, 24) entlang der Rotationsachse gesehen auf unterschiedlichen Höhen angeordnet sind.Mixing separator (10) after Claim 2 , characterized in that the inlet stubs (18, 20, 22, 24) are arranged at different heights as seen along the axis of rotation. Mischabscheider (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassstutzen (18) für abzukühlendes Gas entlang der Rotationsachse gesehen zwischen zwei Einlassstutzen (20, 22) für kühlendes Gas angeordnet ist.Mixing separator (10) according to one of Claims 2 or 3 , characterized in that the inlet pipe (18) for the gas to be cooled is arranged between two inlet pipes (20, 22) for cooling gas as viewed along the axis of rotation. Mischabscheider (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsflächen des Einlassstutzens (18) für abzukühlendes Gas kleiner sind als die Querschnittsflächen des oder der Einlassstutzen (20, 22, 24) für kühlendes Gas.Mixing separator (10) according to one of Claims 1 to 4 characterized in that the cross-sectional areas of the inlet port (18) for the gas to be cooled are smaller than the cross-sectional areas of the inlet port (20, 22, 24) for cooling gas. Mischabscheider (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand der Mischkammer (12) einen im Wesentlichen kreiszylindrischen oberen Abschnitt (26) und einen sich nach unten konisch verjüngenden unteren Abschnitt (28) umfasst.Mixing separator (10) according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the inner wall of the mixing chamber (12) comprises a substantially circular cylindrical upper portion (26) and a downwardly conically tapered lower portion (28). Mischabscheider (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassstutzen (18, 20, 22, 24) im oberen Abschnitt der Mischkammer (12) münden und das Tauchrohr (32) nahe des Übergangsbereichs von oberem Abschnitt (26) und unterem Abschnitt (28) mündet.Mixing separator (10) after Claim 6 , characterized in that the inlet ports (18, 20, 22, 24) in the upper portion of the mixing chamber (12) open and the dip tube (32) opens near the transition region of upper portion (26) and lower portion (28). Verzinkungsanlage mit einem abzukühlendes Gas erzeugenden Ofen, umfassend wenigstens einen Mischabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 7.Galvanizing plant with a gas-producing furnace to be cooled, comprising at least one mixing separator according to one of Claims 1 to 7 , Verzinkungsanlage nach Anspruch 8, wobei die Verzinkungsanlage eine Bandverzinkungsanlage ist, deren Ofen einen Ofenrüssel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ofenrüssel im Bereich des Ofenaustritts mit einer Absaugleitung für abzukühlendes Gas versehen ist, die zudem Einlassstutzen für abzukühlendes Gas des Mischabscheiders führt.Galvanizing plant after Claim 8 , wherein the galvanizing plant is a strip galvanizing plant, whose furnace has a furnace trunk, characterized in that the furnace trunk is provided in the region of the furnace outlet with a suction for cooling gas, which also leads inlet connection for cooled gas of the mixing separator. Verzinkungsanlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr mit einer Leitung zur Zuführung abgekühlten Gases zum Ofen verbunden ist.Galvanizing plant after Claim 8 or 9 , characterized in that the dip tube is connected to a conduit for supplying cooled gas to the furnace.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE691033C (en) * 1938-05-21 1940-05-14 Huettenbetr Trass and similar substances containing metallic zinc in ovens, in which the goods are moved while they are heated
JPH09228016A (en) * 1996-02-23 1997-09-02 Kawasaki Steel Corp Method for plating molten metal and device therefor
EP2870268B1 (en) 2012-07-06 2016-09-07 ThyssenKrupp Steel Europe AG Method and device for avoiding surface defects caused by zinc dust in a continuous strip galvanising process

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE691033C (en) * 1938-05-21 1940-05-14 Huettenbetr Trass and similar substances containing metallic zinc in ovens, in which the goods are moved while they are heated
JPH09228016A (en) * 1996-02-23 1997-09-02 Kawasaki Steel Corp Method for plating molten metal and device therefor
EP2870268B1 (en) 2012-07-06 2016-09-07 ThyssenKrupp Steel Europe AG Method and device for avoiding surface defects caused by zinc dust in a continuous strip galvanising process

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