DE1190306B - Schachtartige Trennkammer zur Staubabscheidung aus stroemenden Gasen - Google Patents

Description

• Schachtartige Trennkammer zur Staubabscheidung aus strömenden Gasen Es sind schachtartige Trennkammern zur Staubabscheidung aus strömenden Gasen bekannt, die parallel zueinander stehende Vorder- und Rückwand aufweisen, deren Reingasauslaß im Bereich der Kammerdecke und deren Gaseinlaßstutzen mit Abstand darunter, beispielsweise im Bereich des Kammerfußes, angeordnet ist. Der Gaseinlaßstutzen mündet dabei rechtwinklig in die Vorder- bzw.
• Rückwand der Kammer ein. Bei Kammern dieser Bauart ist es auch bekannt, den aus dem Einlaßstutzen kommenden, horizontal in die Kammer gerichteten Eintrittsgasstrahl durch eine sich von der Vorder- zur Rückwand der Kammer erstreckende, an ihrer Unterseite offenen Haube zu überdachen und die seitlichen Kammerwände unterhalb der Haube zu den Staubauslässen am Kammerboden hin konvergierend auszubilden.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Trennkammer der vorbeschriebenen Bauart durch einfachste Maßnahmen so zu gestalten, daß das Gas während der Reinigung einen möglichst geringen Druckverlust erleidet und eine mehrstufige Staubabscheidung erfolgt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den Eintrittsgasstrahl überdeckende Haube als an sich bekannter Leitkörper mit nach oben verjüngtem Tropfenprofil ausgebildet ist, der in der axialen Verlängerung der Mündung des Gaseinlaßstutzens eine Aushöhlung in der Form einer an ihrer Sohle offenen Tunnelröhre aufweist, und daß der horizontale Kammerquerschnitt in an sich bekannter Weise durch spiegelbildliche Einwölbungen der seitlichen Kammerwände bzw. Wandungsteile auf gleicher Höhe mit der Verjüngung des Leitkörpers verengt und darüber wieder allmählich auf seine ursprüngliche Breite erweitert ist.
• Eine besonders vorteilhafte weitere Maßnahme besteht darin, daß im Bereich der seitlichen Wandeinwölbungen der Trennkammer und der sich nach oben anschließenden Erweiterung der Kammer mehrere an sich bekannte Gleichrichtergitter aus parallelen Gitterstäben mit tropfenförmigem Querschnittsprofil übereinander angeordnet sind, die sich über den gesamten lichten Kammerquerschnitt erstrecken.
• Der horizontale Querschnitt der Kammer kann an jeder Stelle die Form eines Rechtecks, ebensogut aber auch die Form eines halben Zylinderringes haben oder als Vollkreis ausgebildet sein. In den Seitenwänden der Trennkammer können an sich bekannte verschließbare Reinigungsöffnungen vorgesehen werden. Nach der Erfindung ist es auch möglich, Vorder- und Rückwand der Trennkammer in der Form konzentrischer Halbzylinder anzuordnen. Ebenso können zwei halbzylindrische Kammern mit gemeinsamer Trennwand zu einem vollzylindrischen Aggregat aneinander gebaut werden.
• Nachstehend sind an Hand der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert; und zwar zeigen Fig. 1 und 2 in schematischer Darstellung zwei zueinander rechtwinklige Vertikalschnitte einer Trennkammer der neuen Art mit rechteckigem Querschnitt, F i g. 3 bis 5 vollwandige Schnittdarstellungen der in F i g. 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsform und Fig. 6 eine Trennkammer nach der Erfindung mit anderer Querschnittsform.
• Wie aus den F i g. 1 und 2 der Zeichnung erkennbar ist, wird das zu reinigende Gas der Trennkammer durch den Gaseinlaßstutzen 1 horizontal zugeführt und stößt gegen die gegenüberstehende Kammerwand 2. Der Eintrittsgasstrahl ist überdeckt durch eine an ihrer Sohle offene Tunnelröhre 4, die an der unteren Seite des in Tropfenform gehaltenen Leitkörpers 3 angeordnet ist.
• Durch den Leitkörper 3 wird das Gas nach unten zu den in einen nicht dargestellten Staubsammelbehälter mündenden Staubaustragöffnungen 6, 7 gelenkt und strömt nach beiden Seiten hin ab, wobei sich beiderseits des Leitkörpers je ein Strömungswirbel mit horizontaler Achse ausbildet.
• Durch den Aufprall auf die Kammerwand 2 werden die gröberen Staubpartikel sofort zur Abscheidung gebracht und über die mittlere Öffnung 6 abgeführt. Weitere Staubpartikel werden durch die Wirbelbewegung nach außen getragen und entlang der schrägen Seitenwände 5 oder seitlich eingebauter Rutschflächen durch die Öffnungen 7 abgeführt.
• Der untere Teil der Trennkammer kann zweckmäßigerweise auch eine die kreisende Bewegung des Strömungsmediums begünstigende Form haben, indem die konvergierenden Seitenwände gekrümmt ausgebildet werden, wie beispielsweise durch die gestrichelten Konturen 5' in Fig. 1 angedeutet ist.
• Anschließend wird das Gas aufwärts durch Gleichrichtergitter aus parallelen Gitterstäben 10 geführt, welche ein tropfenförmiges Querschnittsprofil aufweisen. Seitliche Einwölbungen 9 der Kammerwände bzw. entsprechende Leitwangen dienen zusammen mit dem Außenprofil des zentralen Leitkörpers 3 zur Beruhigung der aus dem unteren Teil der Trennkammer kommenden Strömung, um die Gleichrichte lcung der Gitterstäbe 10 zu verbessern. Durch die Gleichrichtergitter werden die Geschwindigkeitsunterschiede in der Strömung ausgeglichen, so daß oberhalb derselben eine sehr gleichmäBige Geschwindigkeitsverteilung herrscht, wie in F i g. 1 und 2 durch die punktierte Linie 14 angedeutet ist. Nach Gleichrichtung gelangt das strömende Medium in eine Schwebeione 13, in der die noch nicht abgeschiedenen feineren Staubpartikel die Möglichkeit haben, in die Reibungsgrenzschicht an den Kammerwänden abzuwandern oder sich rnit anderen Partikeln gleicher Schwebegeschwindlgkelt zu verbinden und dann infolge des Eigengewichts der Konglomerate abzusinken. Das Reingas wird oberhalb der Schwebezone als Gesamtstrom oder über einzelne Kanäle 11 abgeführt.
• Es hat sich als zweckxnäßig herausgestellt, daß der vertikale Abstand a (F i g. 1) von der Sohle der Tunnelröhre 4 zur Begrenzungswand 8 der mittleren Staubaustragoffpung 6 kleiner ist als die Entfernung b zur benachbarten schrägen Kammerwand 5.
• Der in die Wirbelzsne führende Abströmquerschnitt bei a kann verstellbar ausgeführt sein. Die Einwölbungen 9 der Kammerseitenwände bzw. entsprechend angeordnete Leitwangen können z.B. halbkreisfönriig oder elliptisch ausgeführt sein. Bevorzugt wird jedoch eine Ausbildung der Einwölbungen bzw, der Leitwangen in der Form des Oberflächeaprofils eines Stromlinienkörpers. An Stelle der aus parallelen Gitterstäben 10 aufgebauten Gleichrichteranordnung kann auch eine beliebige andere bekannter Art verwendet werden.
• Die in den F i g. 3, 4 und 5 dargestellte Kammer mit geraden Außenwandflächen entspricht hinsichtlieh ihrer inneren Gestaltung der vorstehend erläuterten, in F i g. 1 und 2 schematisch veranschaulichten Ausführungsform. Bei Kammern mit Rechteckquerschnitt kann der lichte Abstand zwischen Vorder- und Rückwand oberhalb der Tunnelröhre 4 diffusorartig zunehmen.
• Die Ausführungsform der erfindungsgemäßer Trennkammer nac Fig. 1 bis 5 ist vorteilhaft in Gaserzeugungsanlagen verwendbar, bei denen der Staubabscheider im Ofenblock mit zum Einbau kommt, so daß Platz gespart wird und die Wärmeverluste durch die Staubabscheidung auf ein Minimum herabgesetzt werden.
• Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 6 der Zeichnung dargestellt. Diese Abbildung zeigt eine im Grundriß kreisförmige Anordnung von zwei durch Trennwände 12 getrennten halbzylindrischen Kammern. Wie in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen wird das zu reinigende Medium durch die Einlaßstutzen 1 und entsprechende Tunnelröhren der Leitkörper 3 gegen Prallwände 2 geführt, seitwärts abgelenkt und zu einer Wirbelbewegung veranlaßt, dann aufwärts durch einep Strömungsgleichrichter geleitet und abgeführt. Die anfallenden Verunreinigungen werden über Öffnungen 6' und 7' abgezogen.
• Der Vorteil der Anordnung gemäß Fig. 6 liegt vor allem darin, daß die Kammern in bekannter Weise einzeln abgeschaltet und gereinigt werden können, ohne daß der Abscheidungsvorgang unterbrochen zu werden braucht.
• Die Trennkammer gemäß der Erfindung eignet sich zur Entstaubung sowohl kalter als auch warmer Gase. Gegenüber bekannten mehrstufigen Staubabscheidern ermöglicht es die Erfindung, mit wesentlich geringeren Druckverlusten zu arbeiten, und sie bietet zugleich den Vorteil einer einfachen und gegen Betriebsstörungen weitgehend unempfindlichen Bauweise.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Schachtartige Trennkammer zur Staubabscheidung aus strömenden Gasen mit vorzugsweise zueinander parallel stehender Vorder- und Rückwand, im Bereich der Kammerdecke angeordnetem Reingasauslaß und einem mit Abstand darunter an der Vorder- oder Rückwand rechtwinklig einmündenden Gaseinlaßstutzen, wobei der horizontal gerichtete Eintrittsgasstrahl durch eine sich von der Vorder- zur Rückwand der Kammer erstreckende, an ihrer Unterseite offene Haube überdacht ist und die seitlichen Kammerwände unterhalb der Haube zu den Staubauslässen am Kammerboden hin konvergieren, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß die Haube als an sich bekannter Leitkörper (3) mit nach oben verjüngtem Tropfenprofil ausgebildet ist, der in der axialen Verlängerung der Mündung des Gaseinlaßstutzens (1) eine Aushöhlung in der Form einer an ihrer Sohle offenen Tunnelröhre (4) aufweist, und daß der horizontale Kammerquerschnitt in an sich bekannter Weise durch spiegelbildliche Einwölbungen (9) der seitlichen Kammerwände bzw. Wandungsteile auf gleicher Höhe mit dei Verjüngung des Leitkörpers (3) verengt und darüber wieder allmählich auf seine ursprüngliche Breite erweitert ist.
2. 2. Trennkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der seitlichen Wandeinwölbungen (9) und der sich nach oben anschließenden Erweiterung der Kammer mehrere an sich bekannte Gleichrichtergitter aus parallelen Gitterstäben (10) mit tropfenförmigem Querschnittsprofil übereinander angeordnet sind, die sich über den gesamten lichten Kammerquerschnitt erstrecken.
3. 3. Trennkammer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Querschnitt der Kammer an jeder Stelle die Form eines Rechtecks hat.
4. 4. Trennkammer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Seitenwänden der Kammer an sich bekannte verschließbare Reinigungsöffnungen vorgesehen sind.
5. 5. Trennkammer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Vorder- und Rückwand der Kammer in der Form konzentrischer Halbzylinder angeordnet sind.
6. 6. Trennkammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei halbzylindrische Kammern mit gemeinsamer Trennwand (12) zu einem vollzylindrischen Aggregat aneinandergebaut sind.
7. 7. Trennkammer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Querschnitt der Kammer als Vollkreis ausgebildet ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 234 791, 245 569, 247 339, 279 641, 326 484, 390 586, 535 315, 542 493, 715 138, 814 377, 838741; deutsche Patentanmeldungen p5930Ia/24g (bekanntgemacht am 18.3.1954), Sch 7361 III/50n (bekanntgemacht am 30.4. 1953); britische Patentschriften Nr. 604 826, 613 363; USA.-Patentschriften Nr. 1 960 260, 2201 301, 2370629, 2379795, 2546259, 2662610.