DE1245267B - Fliehkraft-Staubabscheidevorrichtung mit einem Zyklon und einem Feinstaub-Nachabscheider in Form eines Drehstroemungswirblers - Google Patents

Fliehkraft-Staubabscheidevorrichtung mit einem Zyklon und einem Feinstaub-Nachabscheider in Form eines Drehstroemungswirblers

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DE1245267B DES62797A DES0062797A DE1245267B DE 1245267 B DE1245267 B DE 1245267B DE S62797 A DES62797 A DE S62797A DE S0062797 A DES0062797 A DE S0062797A DE 1245267 B DE1245267 B DE 1245267B
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    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
B04c
BOId
Deutsche KL: 5Oe-3/10
Nummer: 1245 267
Aktenzeichen: S 62797 HI/50 e
Anmeldetag: 28. April 1959
Auslegetag: 20. Juli 1967
Mit herkömmlichen Fliehkraftabscheidern nach Art von Zyklonen werden bekanntlich sehr feine Schwebeteilchen nur unvollständig abgeschieden. Dem kann man jedoch durch Nachschalten eines Feinstentstaubers abhelfen. Als Feinstentstauber werden dabei häufig Naßabscheider verwendet, oder es werden mehrere Fliehkraftabscheider hintereinandergeschaltet. Bei den bekannten Kombinationsgeräten handelt es sich jedoch meist um eine reine Hintereinanderschaltung mehrerer Einzelapparaturen ohne weitergehende bauliche Zusammenfassung.
Darüber hinaus sind zur Feinstabscheidung sogenannte Drehströmungswirbler bekanntgeworden, die auch Teilchen, die von normalen Zyklonen nicht mehr erfaßt werden, sicher abscheiden. Bei derartigen Drehströmungswirblern sind im Mantel einer zylinderrohrförmigen Wirbelkammer eine oder mehrere tangential und dem aufsteigenden Gasstrom schräg entgegengerichtete Einlaßdiisen für einen zur Erzeugung der Drehströmung in der Wirbelkammer dienenden Hilfsgasstrom und am unteren Ende der Wirbelkammer ein Auslaß für die abgeschiedenen Teilchen vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einem Zyklon üblicher Bauart einen Drehströmungswirbler zur Feinstaub-Nachabscheidung unmittelbar nachzuschalten, und zwar derart, daß gewisse Bauteile des Zyklons gleichzeitig als Beiteile für den Drehströmungswirbler dienen.
Die Erfindung besteht darin, daß das verlängerte Gasauslaßrohr des Zyklons den Wirbelkammermantel des Drehströmungswirblers bildet und in ihm unterhalb der Hilfsgasdüsen eine in der Hauptströmungsrichtung konvergierende Ringdüse angeordnet ist, die oberseitig mit dem Wirbelkammermantel eine Staubsammelrinne bildet, an die eine Absaugleitung angeschlossen ist.
Die durch das Gasauslaßrolir des Zyklons austretende Gasmenge mit dem darin noch enthaltenen Reststaub wird also in dem unmittelbar in dieses Gasauslaßrohr eingebauten Drehströmungswirbler einer nochmaligen Abscheidung zugeführt. Der in diesem nachgeschalteten Wirbler abgeschiedene Staub fällt in die Staubsammelrinne aus und kann von dort abgeführt werden. Die von dieser Staubsammelrinne ausgehende Absaugleitung kann dann entweder tangential in den Wirbelraum des Zyklons münden oder in den Staubgaseinlaßstutzen des Zyklons geführt werden.
Bei der Rückführung der Absaugleitung tangential in den Wirbelraum des Zyklons ist die Anordnung ihrer Einmündung entweder in der Umfangswand Fliehkraft-Staubabscheidevorrichtung mit einem
Zyklon und einem Feinstaub-Nachabscheider
in Form eines Drehströmungswirblers
Anmelder:
Siemens Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
Erlangen 2, Werner-von-Siemens-Str. 50
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Dr. rer. pol. Karl-Heinz Oehlrich,
Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. Karl-Rudolf Schmidt,
Erlangen
oder ini Deckel des Zyklons oder auch unmittelbar im Innern des Zyklons in Höhe des Staubgaseinlaßstutzens möglich.
Zweckmäßigerweise ist mittig im Drehströmungswirbler vor der Mündung der Ringdüse eine bekannter tropfenförmiger Strömungsleitkörper angeordnet, um einerseits den Sirömungswirbel zu stabilisieren und andererseits den aus dem Zyklon zentral eintretenden Gasstrom in den Bereich der längs des Wirbelkammerrnantels nach unten gerichteten Hilfsgasströmung zu lenken.
An Hand der schematischen Zeichnung wird nachstehend die Erfindung näher erläutert.
F i g. 1 und 2 zeigen zwei verschiedene Zyklonbauarten mit einem nachgeschalteten Drehströmungswirbler, während
Fig. 3 bis 6 die verschiedenen Möglichkeiten der Rückführung der von der Staubsammelrinne ausgehenden Absaugleitung in den Zyklon dargestellt sind.
Nach den Ausfühnmgsbeispielen in F i g. 1 und 2 kann die Erfindung bei Zyklonen mit und ohne Tauchrohr angewendet werden. In Fig. 1 ist ein Zyklon 1 ohne Tauchrohr mit einem tangential angeordneten Rohgaseinlaßstutzen 4 und einem Staubgutauslaß 3 für die abgeschiedenen Partikeln dargestellt. In das Gasauslaßrohr 5 des Zyklons ist ein Drehströmungswirbler 9 eingebaut, wobei das Gasauslaßrohr 5 zugleich den Wirbelkammermantel des Drehströmungswirblers bildet. In die Wirbelkammerwand sind die zur Erzeugung der Drehströmung dienenden tangentialen, dem aufsteigenden Gasstrom schräg entgegengerichteten Hilfsgasdüsen 6 eingesetzt. Unterhalb dieser Hilfsgasdüsen 6 ist eine in der
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Claims (1)

Durchströmungsrichtung konvergierende Ringdüse 10 angeordnet, durch die das vorgereinigte Rohgas vom Zyklon 1 in den nachgeschalteten Drehströmungswirbler 9 strömt. Die in dem Drehströmungswirbler 9 abgeschiedenen Teilchen sammeln sich in der Staub- s sammelrinne 7, die von der Oberseite der Ringdüse 10 und dem Wirbelkammermantel gebildet wird. An diese Staubsammelrinne 7 ist — wie insbesondere aus dem Grundriß nach F i g. 1 b hervorgeht —- tangential eine Absaugleitung 8 angeschlossen. In F i g. 2 ist ebenfalls ein herkömmlicher Zyklon 1 dargestellt, der jedoch ein Tauchrohr 2 und eine Leitwendel 11 für das durch den tangentialen Einlaß 4 einströmende Staubgas aufweist. Auch hierbei ist in das Gasauslaßrohr 5 des Zyklons 1 entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ein Drehströmungswirbler 9 mit den Hilfsgasdüsen 6, der konvergierenden RingdUselO und der Absaugleitung 8 eingebaut. Zusätzlich ist hierbei oberhalb der Mündung der Ringdüse 10 ein tropfenförmiger Strömungsleitkörper 12 angeordnet. Da das aus dem Zyklon 1 in den Drehströmungswirbler 9 abströmende Gas nämlich einen erheblichen Restdrall aufweist und durch die Wirkung der Ringdüse 10 außerdem beschleunigt wird, tritt es in den nachgeschalteten Drehströmungswirbler 9 als enger Strahl mit hoher Axial- und Rotationsgeschwindigkeit ein. Um nun die Abscheidung der in diesem Gasstrahl noch enthaltenen Feinstaubteilchen zu unterstützen, ist der tropfenförmige Strömungskörper 12 vorgesehen, der die Gasströmung aus dem axialen Bereich nach außen führt, so daß die auf die Partikel wirkenden Fliehkräfte vergrößert und die ausgeschleuderten Teilchen mit größerer Sicherheit in die von den Hilfsgasdüsen 6 angeregte, abwärts gerichtete Potentialströmung gelangen. In den F i g. 3 bis 5 sind verschiedene Rückführungsmöglichkeiten der Absaugleitung 8 in den Zyklon 1 dargestellt. Nach F i g. 3 a und 3 b mündet die Absaugleitung 8 tangential in den konischen Teil des Zyklons 1 ein. Diese Einführung muß so angeordnet sein, daß das abgesaugte Staubgas im gleichen Drehsinn in den Zyklon eingeführt wird wie das durch die tangentiale Zuführungsleitung 4 in den Zyklon einströmende Staubgas. In Fig. 4a und 4b ist die Rückführung der Absaugleitung 8 im Deckel des Zyklons 1 dargestellt. Auch hierbei mündet die Absaugleitung 8 tangential und im gleichen Drehsinn wie das zugeführte Staubgas in den Zyklon ein. Durch diese Anordnung der Rückführung wird die Staubkonzentration im zugeführten Staubgas erhöht, so daß die Abscheidung schon im Zyklon verbessert wird. Nach den Fig.5a und 5b mündet die Absaugleitung 8 direkt im Innern des oberen Bereiches des Zyklons 1. Dabei ist wiederum darauf zu achten, daß die kurzen Rohrstutzen 8 ebenfalls in Umlaufrichtung der im Zyklon herrschenden Wirbelströmung enden. Bei dem hier dargestellten Zyklon wird dem durch den tangentialen Einlaßstutzen 4 zugeführten Staubgas in der bekannten Weise zusätzlich durch Leitschaufeln 13 ein Drall erteilt. Nach dem Ausführungsbeispiel in F i g. 6 a und 6 b mündet die Absaugleitung 8 in den Staubgaseinlaßstutzen 4 des Zyklons ein. Dabei weist der Staubgaseinlaßstutzen 4 an der Einmündung der Absaugleitung 8 eine venturiartige Verengung 14 auf, um damit die Geschwindigkeit des einströmenden Staubgases zu erhöhen und in der Leitung 8 den notwendigen Sog zur Abführung der in der Staubsammelrinne 7 aufgefangenen Teilchen zu bewirken. Mit dem beschriebenen Einbau des Drehströmungswirblers in das Gasauslaßrohr herkömmlicher Zyklone ist es also möglich, auf einfache Weise eine Nachreinigung des den Zyklon verlassenden Gases zu bewirken. Durch die dargestellten verschiedenen Möglichkeiten der Rückführung der Absaugleitung in den Zyklon ist darüber hinaus sichergestellt, daß in dieser Absaugleitung stets der notwendige Sog zui Abführung der im nachgeschalteten Drehströmungswirbler abgeschiedenen Teilchen herrscht. Patentansprüche:
1. Fliehkraft-Staubabscheidungsvorrichtung mit einem Zyklon üblicher Bauart und einem unmittelbar auf dem Gasauslaß des Zyklons koaxial aufgesetztem Feinstaub-Nachabscheider in der Form eines Drehströmungswirblers, dessen zylinderrohrförmige Wirbelkammer im Kammermantel eine oder mehrere tangential und dem aufsteigenden Gasstrom schräg entgegengerichtete Einlaßdüsen für einen zur Erzeugung der Drehströmung in der Wirbelkammer dienenden Hilfsgasstrom und am unteren Ende einen Auslaß für den abgeschiedenen Reststaub aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das verlängerte Gasauslaßrohr (5) des Zyklons (1) den Wirbelkammermantel des Drehströmungswirblers (9) bildet und in ihm unterhalb der Hilfsgasdüsen (6) eine in der Hauptströmungsrichtung konvergierende Ringdüse (10) angeordnet ist, die oberseitig mit dem Wirbelkammermantel eine Staubsammelrinne (7) bildet, an die eine Absaugleitung (8) angeschlossen ist.
2. Fliehkraft-Staubabscheidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Drehströmungswirbler (9) vor der Mündung der Ringdüse (10) ein tropfenförmiger Strömungsleitkörper (12) angeordnet ist.
3. Fliehkraft-Staubabscheidevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Staubsammelrinne (7) ausgehende Absaugleitung (8) tangential in den Wirbelraum des Zyklons (1) mündet.
4. Fliehkraft-Staubabscheidevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Staubsammelrinne (7) ausgehende Absaugleitung (8) in den Staubgaseinlaßstutzen (4) des Zyklons (1) mündet.
5. Fliehkraft-Staubabscheidevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubgaseinlaßstutzen (4) des Zyklons (1) an der Einmündung der Absaugleitung (8) eine venturiartige Verengung (14) aufweist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 651095, 926 647,
992;
französische Patentschrift Nr. 1096 283;
belgische Patentschrift Nr. 514224;
britische Patentschriften Nr. 491431, 713 670;
USA.-Patentschrift Nr. 2607438.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 617/129 7.67 © Bundesdruckerei Berlin
DES62797A 1958-08-22 1959-04-28 Fliehkraft-Staubabscheidevorrichtung mit einem Zyklon und einem Feinstaub-Nachabscheider in Form eines Drehstroemungswirblers Pending DE1245267B (de)

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