DE1245910B - - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Beimischen einer Flüssigkeit in feinstzerteilter Form zu einem in einem Förderkanal strömenden Gas Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die zum Beimischen einer Flüssigkeit in feinstzerteilter Form zu einem in einem Förderkanal strömenden Gas dient und die in den Förderkanal eingeschaltet und mit Einrichtungen für die Zufuhr der Flüssigkeit ausgerüstet ist.
• Der Erfindung liegt folgende Aufgabe zugrunde.
• Dem in einer Rohrleitung transportierten Gas soll zum Zwecke seiner Entstaubung eine Flüssigkeit in möglichst feiner Verteilung beigemischt werden. Die Mischvorrichtung soll möglichst einfach fein und ohne Zuhilfenahme von Druckgasen für die Feinverteilung und Mischung der Flüssigkeit auskommen.
• Die Vorrichtung soll dabei für die Zumischung von Flüssigkeiten in sehr große Gasmengen geeignet sein, die mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit und geringem Druck durch den Förderkanal strömen.
• Der erfindungsgemäße Apparat zur Lösung der skizzierten Aufgabe ist in allen Zweigen der Technik mit Vorteil anzuwenden, wo im industriellen Maßstab große Gasmengen durch Beimischung einer Flüssigkeit behandelt werden sollen. Ein besonders weitverbreitetes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Gasreinigung, insbesondere die Staubabscheidung.
• Bisher wurden in der Praxis zur Staubabscheidung Nebeldüsen eingesetzt, mit denen das Wasser entweder unter Druck unmittelbar oder unter Zuhilfenahme eines Druckgases zerstäubt wurde. Mit diesen Düsen war jedoch die gewünschte Feinverteilung der Flüssigkeit nicht möglich. Daher konnten die feineren Staubteile nicht aus dem Gasstrom entfernt werden.
• Ferner sind die Düsen im Betrieb störanfällig, da sich die engen Kanäle in den Düsen leicht durch Feststoffteilchen zusetzen. Auch ist die beschriebene Art der Entstaubung relativ aufwendig. Noch bedeutend aufwendiger ist die bekannte Art der Entstaubung durch elektrostatische Filter.
• Außer den beschriebenen Nebeldüsen sind mannigfache Arten und Formen von Zerstäubern bekannt.
• Die Zerstäubung erfolgt bei ihnen dem Prinzip nach dadurch, daß die betreffende Flüssigkeit durch eine Düse zentral in einen Gasstrom eingeführt wird. Der an der Düse entlangströmende Gasstrom reißt Flüssigkeitsteilchen mit sich und bewirkt auf diese Weise die Verteilung der Flüssigkeit. Das Gas dient hierbei lediglich als Energieträger und als Transportmitte für die Flüssigkeitsteilchen. Nachdem der Gasstrom die Flüssigkeitsteilchen zerstäubt und in die freie Atmosphäre getragen hat, ist seine Aufgabe erfüllt.
• Das Gas muß mit möglichst hoher Geschwindigkeit an der Düse vorbeigeführt werden, hierzu ist wiederum ein relativ hoher Druck erforderlich. Aus diesem Grunde können die bekannten Zerstäuber nicht in Gasleitungen eingebaut werden, denen Flüssigkeiten beigemischt werden sollen. Da die Flüssigkeit nur punktweise an einer oder höchstens an einigen Stellen zugeführt werden kann, ist die Leistung der bekannten Zerstäuber auch zu gering. Auch neigen die engen Querschnitte zum Zusetzen.
• Gemäß der Erfindung wird die oben geschilderte Aufgabe dadurch gelöst, daß der Förderkanal mit einem Gaszuführungsstutzen in ein erweitertes, vertikal gerichtetes Zwischenstück hineinragt, welches an seinem oberen Bereich über seinen Umfang verteilt Vorrichtungen für die Einführung der Flüssigkeit in Form eines dünnen Flüssigkeitsfilms aufweist und welches sich in Strömungsrichtung zu seinem unteren Ende hin konisch verengt und an seinem unteren Ende eine scharfkantige Querschnittsverengung bildet, an die sich der Förderkanal mit seinem Gasabführstutzen anschließt.
• Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgen eine Wirbelbildung und eine Steigerung der Geschwindigkeit der zu mischenden Stoffe. Die Vorrichtungen zum Einführen der Flüssigkeit am oberen Bereich des erweiterten Zwischenstücks sind in geringem Bogenabstand voneinander angeordnet. Aus diesem Grunde und wegen der Verengung des Zwischenstücks in Strömungsrichtung bildet sich auf der Innenwandung des Zwischenstücks ein zusammenhängender dünner Flüssigkeitsfilm. Dieser Flüssigkeitsfilm wird an der Stelle der scharfkantigen Querschnittsverengung etwa radial in den Gasstrom eingegeben, der hier die stärkste Wirbelbildung und größte Geschwindigkeit besitzt. Da die Flüssigkeit auf dem ganzen Umfang in den Gasstrom eintritt, ist die in der Zeiteinheit beizumischende Flüssigkeitsmenge sehr groß. Die Flüssigkeit wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung dem Gasstrom in so feiner Zerteilung beigemischt, daß bei der Verwendung zur Staubabscheidung mikroskopische Festkörper von 0,2 bis 10 Mikron Teilchengröße und ultramikroskopische Festkörper mit einer Teilchengröße unter 0,2 Mikron wirksam gebunden und in einem nachgeschalteten Zyklon niedergeschlagen werden können.
• Vorteilhaft ist der freie Querschnitt an der Stelle der scharfkantigen Querschnittsverengung und im Gasabführstutzen kleiner als der Querschnitt im Gaszuführstutzen.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein ringförmiger Spalt zwischen dem erweiterten Zwischenstück und dem Förderkanal freigelassen. Vorteilhaft ist das erweiterte Zwischenstück von einer Kammer umschlossen, die mit Einrichtung zum Zuführen eines Gases versehen ist und über den ringförmigen Spalt mit dem Innenraum des erweiterten Zwischenstücks in Verbindung steht. Hierdurch können dem Gasstrom in dem Förderkanal außer der Flüssigkeit auch andere Gase beigemischt werden.
• Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung.
• Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung; F i g. 2 zeigt eine Einzelheit der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung in größerem Maßstab.
• In dem vertikal angeordneten Förderkanal 1 strömt das Gas, dem die Flüssigkeit beigemischt werden soll. Die Strömungsrichtung ist durch einen Pfeil angedeutet. Der Förderkanal ragt mit einem Gaszuführungsstutzen 2 in ein erweitertes Zwischenstück 4 hinein. Das erweiterte Zwischenstück 4 verjüngt sich nach unten in Strömungsrichtung. An seinem unteren Ende 6 ist die Wandung des Zwischenstückes 4 nach innen gewölbt und bildet eine scharfkantige Querschnittsverengung 7. Hieran schließt sich der Gasabführstutzen 8 an. Die Flüssigkeit wird oberhalb der Austrittsmündung des Gaszuführstutzens durch die Vorrichtungen 3 in das erweiterte Zwischenstück eingegeben. Die Vorrichtungen zum Einführen der Flüssigkeit sind in so engem Abstand voneinander um den Umfang herum angeordnet, daß sich die einzelnen Flüssigkeitsströme zu einem ununterbrochenen Flüssigkeitsfilm vereinigen.
• Hierzu trägt auch die konische Verjüngung in Strömungsrichtung bei, durch die der Umfang der Wandung 5 verkleinert wird.
• Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist in F i g. 2 verdeutlicht. Die durch die Einlässe 3 zugeführte Flüssigkeit nimmt ihren Weg in Form eines dünnen Flüssigkeitsfilms längs der Wandung 5 des Zwischenstückes 4 und wird an der Stelle der scharfkantigen Querschnittsverengung7 etwa radial in den Gasstrom eingeleitet.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung, die zum Beimischen einer Flüssigkeit in feinstzerteilter Form zu einem in einem Förderkanal strömenden Gas dient und die in den Förderkanal eingeschaltet und mit Einrichtungen für die Zufuhr der Flüssigkeit ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichn e t, daß der Förderkanal (1) mit einem oberen Gaszuführungsstutzen (2) in ein erweitertes, vertikal gerichtetes Zwischenstück (4) hineinragt, welches an seinem oberen Bereich über seinen Umfang verteilt Vorrichtungen (3) für die Einführung der Flüssigkeit in Form eines dünnen Flüssigkeitsfilms aufweist und welches sich in Strömungsrichtung zu seinem unteren Ende hin konisch verengt und an seinem unteren Ende (6) eine scharfkantige Querschnittsverengung (7) bildet, an die sich der Förderkanal mit einem Gasabführstutzen (8) anschließt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Querschnitt an der Stelle der scharfkantigen Querschnittsverengung (7) und im Gasabführstutzen (8) kleiner als der Querschnitt im Gaszuführstutzen (2) ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Spalt zwischen dem erweiterten Zwischenstück (4) und dem Förderkanal (1) freigelassen ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erweiterte Zwischenstück (4) von einer Kammer umschlossen ist, die mit Einrichtungen zum Zuführen eines Gases versehen ist und über den ringförmigen Spalt mit dem Innenraum des erweiterten Zwischenstücks in Verbindung steht.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 473 957, 842 323; deutsche Patentanmeldung K 11966 XI/72g (bekanntgemacht am 7. 8. 1952); österreichische Patentschriften Nr. 101 208, 215 231; belgische Patentschrift Nr. 508456; französische Patentschrift Nr. 412 478; britische Patentschriften Nr. 180 468, 655 008; USA.-Patentschriften Nr. 1 273466, 2 275 2275 691, 2308773.