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Venturiwäscher für Gasrergungsanlagen Die Erfindung betrifft einen
Venturiwäscher für Gasreinigungsanlagen, der vor allem als Vorreiniger für das einem
Naßelektrofilter zuströmende Gas geeignet ist.
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Es ist bekannt, Düsenwaschanlagen, sogenannte Venturiwäscher, in
Gasreinigungsanlagen einzubauen, da durch die Bindung der im Gas enthaltenen Feststoffteilchen
mittels der Waschflüssigkeit eine günstige Abscheidung erzielt wird. Die bekannten
Venturiwäscher sind größtenteils auf hohe Abscheidegrade abgestellt und dabei so
ausgebildet, daß bei ihnen innerhalb eines Venturirohres oder einer Venturidüse,
welche vom Gasstrom durchsetzt wird, die Waschflüssigkeit in Richtung des Gasstromes
oder quer zur Strömungsrichtung des Gases mit Hilfe von einer Spritzdüse eingeführt
wird. Hierbei wird die Waschflüssigkeit zusammen mit dem Gasstrom weiterbewegt und
während dieser Bewegung in Richtung des Gasstromes aus dem Gas wieder entfernt.
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Es ist weiterhin ein Luftreinigungsapparat, insbesondere für Farbspritzkammern,
zum Entfernen des Lack- oder Farbnebels aus der aus der Kammer abgesaugten Luft
bekannt, bei der in einem Absaugkanal von langgestrecktem, rechteckigem Querschnitt
eine Querschnittsverengung in Form einer schlitzförmigen Venturidüse vorgesehen
ist, der Waschflüssigkeit mit Hilfe von einer Spritzdüse oberhalb des engsten Querschnittes
dem aufsteigenden Luftstrom entgegen zugeführt wird. Die an den Kanalwänden auftreffende
Flüssigkeit fließt nach unten in einen Sammelbehälter ab. Die in der Düse befeuchtete
Luft strömt durch einen Prallblechabscheider. Die sich dort abscheidende Flüssigkeit
sammelt sich in einer außerhalb des Absaugkanals liegenden, einen Tauchverschluß
bildenden Überlaufrinne, fließt an der Außenwand des Absaugkanals entlang, um diese
zu reinigen, und fällt als die Eintrittsöffnung der Venturidüse abschließender Flüssigkeitsschleier
in den Sammeltrog. Durch diesen Schleier, den die Luft durchdringen muß, soll eine
zusätzliche Befeuchtung erzielt werden.
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Im Gegensatz zu einfachen Luftreinigungsapparaten kommt es bei Gasreinigungsanlagen
nicht allein auf eine gute Befeuchtung, sondern ebenso auch auf eine intensive Kühlung
des strömenden Mediums an.
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Um beide Erfordernisse befriedigend zu erfüllen zu können, ist es
bekannt, einem Elektrofilter, dem ein Venturivorwäscher vorgeschaltet ist, noch
mehrere Venturinachwäscher nachzuschalten, deren Aufgabe die Abkühlung der gereinigten
Gase ist. Dies führt zu einer erheblichen Raumbeanspruchung durch die Reinigungsanlage,
und man hat aus diesem Grunde
den Gasstrom schon nach den Elektrofiltern um 180°
umgelenkt, um das Gas durch die Kühler schicken zu können.
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Es ist weiterhin bekannt, daß der Abscheide-Wirkungsgrad einer Waschanlage
weitgehend von der mittels des Gasstromes und/oder der Waschflüssigkeit zugeführten
Energie abhängt. Das bedeutet, daß man zur Erzielung eines befriedigenden Abscheidegrades
mit hohem Druckverlust zwischen Eingangs-und Ausgangsseite des Venturirohres arbeiten
muß.
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Dadurch ergeben sich sehr hohe Gasströmungsgeschwindigkeiten innerhalb
des Venturirohres, welche dazu führen, daß die Flüssigkeit mitgerissen wird, so
daß eine gleichzeitige Kühlung der Gase in dem Venturivorwäscher außerordentlich
erschwert ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung einen Venturiwäscher für Gasreinigungsanlagen
zu schaffen, mit dem bei gedrungener Bauweise sowohl eine intensive Befeuchtung
als auch gleichzeitig eine wirkungsvolle Abkühlung der zu reinigenden Gase erzielt
wird.
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Zu diesem Zweck geht die Erfindung aus von einem Venturiwäscher der
einleitend genannten Art, bestehend aus einem senkrecht angeordneten Venturirohr
und einer im oberen Teil befindlichen Sprühdüse für das Waschwasser mit Sprührichtung
entgegen dem aufsteigenden Gasstrom, dessen Abströmseite von der Zuströmseite durch
einen Tauchverschluß getrennt ist, wobei das aus dem Tauchverschluß strömende Waschwasser
vor dem Gaseintritt in das Venturirohr einen Wasserschleier bildet, und sieht vor,
daß zur Bildung des Tauchverschlusses der divergierende Austrittsteil des Venturirohres
von einem entsprechend divergierenden Kegelmantel mit radialem Abstand außen umgeben
ist, der mit seiner unteren Kante in eine den Wasserschleier erzeugende Überlaufrinne
eintaucht.
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Durch diese Anordnung wird es möglich, das aus der Spritzdüse austretende
Befeuchtungsmittel unmittelbar und damit kontrollierbar der Überlaufrinne zuzuführen,
und zwar im Windschatten der
Venturidüse, d. h. in einem Bereich,
wo die verminderte Geschwindigkeit der expandierten Gase nicht mehr ausreicht, die
Flüssigkeitstropfen in größerem Umfange mitzureißen oder an den Kanalwänden in Strömungsrichtung
der Gase zu treiben.
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Aus der Überlaufrinne tritt die Flüssigkeit aus und bildet einen ringförmigen
Schleier vor dem Eintritt des Venturirohres, also ebenfalls an einer Stelle, wo
die Tröpfchen von den Gasen nicht mitgerissen werden. Dadurch wird eine intensive
Kühlung möglich.
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Weiterhin ermöglicht die neue Anordnung den in der Düse sich absetzenden
und nach oben getriebenen Tröpfchen ebenfalls in den Windschatten und damit in die
Überlaufrinne zu gelangen. Der ringförmige Spalt zwischen Venturirohr und Kegelmantel
bildet außerdem einen druckfesten Verschluß auch bei sehr hohen Druckverlusten bis
zu 1000 mm WS oder mehr im Venturirohr.
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Mit der neuen Anordnung wird also ohne Umlenkung der Gasströmung
oder der Wasserströmung und bei geringer Bauhöhe zusammen mit einer intensiven Befeuchtung
zugleich eine kontrollierbare und wirkungsvolle Abkühlung erreicht.
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Zweckmäßigerweise ist der Kegelmantel gegenüber dem divergierenden
Austrittsteil des Venturirohres in axialer Richtung verstellbar. Hierdurch läßt
sich nicht nur eine leichte Anpassung an unterschiedliche Druckverluste erreichen,
sondern auch die Stärke des Flüssigkeitsschleiers einstellen.
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Die Figur gibt in schematischer Form die beispielsweise Ausbildung
eines erfindungsgemäß ausgebildeten Düsenwaschers wieder.
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In der Figur ist lediglich die Düse ohne die äußere Behälterwandung
wiedergegeben. Sie besteht aus einem Düsenunterteil 1 sowie einem Düsenoberteil
2.
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Die Teile 1 und 2 überdecken sich im Bereich 3 derart, daß der obere
Teil 2 den unteren Teil 1 mit Spiel übergreift. Unterhalb der Uberlappungszone 3
ist eine Überlaufrinne 4 vorgesehen, die im Zusammenwirken mit den Teilen 1 und
2 einen Tauchverschluß bildet. Unmittelbar oberhalb des Düsenteiles 2 befindet sich
eine Sprühdüse 5, durch deren Sprühkegel die Wandungen der Düsenteile 1 und 2 benetzt
werden.
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Oberhalb der Düse 5 kann, wie aus der Figur ersichtlich ist, eine
weitere Düse 6 so angeordnet sein, daß sich ihr durch die strichpunktierte Linie
7 angedeuteter Kegel über den gesamten Austrittsquerschnitt des Düsenoberteiles
2 erstreckt.
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Das Gas tritt in Richtung der Pfeile 10 von unten kommend in den
sich verjüngenden Abschnitt des Unterteiles 1 ein und durchströmt die Düse in Reich
tung auf die Sprühdüse 5, 6, wobei es etwa in Richtung der Pfeile 11 wieder aus
der Düse austritt.
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Man erkennt aus der Figur, daß die Düsen 5 und 6 in einem Bereich
angeordnet sind, in dem die zu reinigenden Gase, welche zunächst im engen Bereich
der Düse auf eine hohe Geschwindigkeit gebracht worden sind, expandieren. Infolge
der hohen Relativgeschwindigkeit zwischen der eingedüsten Waschflüssigkeit und den
Staubteilchen tritt eine besonders
günstige Reinigungswirkung ein. Da im Bereich
der Reinigung eine sich zum Düsenaustritt hin vermindernde Gasgeschwindigkeit einstellt,
gelangt die eingedüste Flüssigkeit auf die Innenwandungen der Gasdüse und bildet
hier Tropfen, die in diesen Randzonen von dem Gas nicht mehr mitgerissen werden.
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Die von der Wandung des Oberteiles 2 der Gasdüse nach unten gelangende
Flüssigkeit wird zunächst von der Überlaufrinne 4 aufgenommen und bildet nach Übertritt
einen Flüssigkeitsschleier 8, durch den das einströmende Gas in Richtung der Pfeile
10 hindurchtreten muß. Die auf den Unterteil 1 der Gasdüse auftreffende Flüssigkeit
wandert an der Innenseite dieses Teiles entlang und führt somit zur Ausr bildung
eines weiteren Flüssigkeitsschleiers 9, durch den das eintretende Gas ebenfalls
hindurchtreten muß. Auf diese Weise wird die dem Düsenwascher zugeführte Flüssigkeit
sowohl zur Reinigung als auch zur Kühlung des in die Düse eintretenden Gases benutzt,
wobei infolge der geringen Gasgeschwindigkeit unterhalb der Düse keine Gefahr besteht,
daß das Gas aus den Flüssigkeitsschleiern Tröpfchen mitreißt.
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Durch die Einstellung der Arbeitshöhe A h des Tauchverschlusses,
entsprechend dem Druckverlust zwischen Gaseintritt und Gasaustritt, wird vermieden,
daß durch den Ringspalt zwischen den Düsenoberund-unterteilen ungereiniges Gas seitlich
eintritt.
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Die Neugestaltung des Düsenwaschers führt zu einer gedrungenen Bauform,
ohne daß der Gasstrom in seiner Richtung geändert werden muß, so daß aufwendige
bauliche Einrichtungen zur Umlenkung des Gas- oder Wasserstromes sowie die dadurch
bv dingten Druckverluste vermieden werden.