DE1258393B

DE1258393B - Device for separating solid or liquid particles from a gas

Info

Publication number: DE1258393B
Application number: DE1960S0070737
Authority: DE
Inventors: Werner Bock
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-09-30
Filing date: 1960-09-30
Publication date: 1968-01-11

Description

Vorrichtung zur Abscheidung fester oder flüssiger Teilchen aus einem Gas Die Erfindung bezieht sich auf eine Abscheidevorrichtung zur Abtrennung fester oder flüssiger Teilchen aus einem Gas innerhalb eines rotationssymmetrischen Gefäßes. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wird überdies von dem Prinzip der Bindung der abzuscheidenden Teilchen an geeignete Flüsisgkeitsteilchen Gebrauch gemacht.Device for separating solid or liquid particles from a Gas The invention relates to a separating device for separating solids or liquid particles from a gas within a rotationally symmetrical vessel. The device according to the invention is also based on the principle of binding the particles to be deposited are made of suitable liquid particles.

Es sind nach Art von Zyklonen ausgebildete Abscheider bekanntgeworden, bei denen Sprühdüsen in das Innere des Abscheiders hineinragen und geeignete Sprühschleier hervorrufen. Es ist weiterhin ein Zyklon-Trennkasten für Gase mit vertikalem zylindrischem Körper und konischem Unterteil bekanntgeworden, bei dem das Gaseintrittsrohr horizontal bis schräg in ein Übergangsstück mit nach dem Zykloninnern geneigten Flächen einmündet und der Zyklonunterteil eine Wasserfüllung zur Absperrung des Gasstromes sowie ein Mundstück mit Tauchschürze für den Staubabzug aufweist sowie das im Deckel exzentrisch angeordnete Austrittsrohr an seiner unteren Mündung kurz über dem Wasserspiegel konzentrisch zum Zyklonkörper steht. Separators designed in the manner of cyclones have become known, in which spray nozzles protrude into the interior of the separator and suitable spray curtains cause. It is also a cyclone separator box for gases with a vertical cylindrical Body and conical lower part become known in which the gas inlet pipe is horizontal until it opens obliquely into a transition piece with surfaces inclined towards the interior of the cyclone and the cyclone lower part a water filling to shut off the gas flow and a Has mouthpiece with diving apron for dust extraction and the one in the lid eccentric arranged outlet pipe at its lower mouth just above the water level is concentric to the cyclone body.

Die Vorrichtung nach der Erfindung macht ebenfalls von einem zylindrischen Gefäß Gebrauch, dessen unterer Teil konusartig ausgebildet ist und in eine Flüssigkeit eintaucht. Diese Vorrichtung enthält ebenfalls ein schräg von oben und tangential wirkendes Einlaßrohr für das Gas sowie einen konzentrischen oberen Gasauslaß und schließlich eine Flüssigkeitszuführung. The device according to the invention also makes of a cylindrical Vessel use, the lower part of which is conical and in a liquid immersed. This device also includes an oblique from above and tangential acting inlet pipe for the gas and a concentric upper gas outlet and finally a liquid supply.

Im Gegensatz zum Zyklon beruht aber die Wirkungsweise des Abscheiders nach der Erfindung auf einem anderen Prinzip. Im Abscheidegefäß wird nämlich eine aus einer Rotationsströmung und einer Potentialumlaufströmung zusammengesetzte Drehströmung angeregt und aufrechterhalten, die nach dem konzentrischen oberen Gasauslaß hin fortschreitet. Die Anregung dieser Drehströmung erfolgt durch den schräg von oben und tangential wirkenden Einlaß, so daß sich im äußeren Bereich des Abscheidegefäßes eine Potentialumlaufströmung ausbildet, die sich außerdem nach unten hin, also entgegen der Hauptfortschreitungsrichtung der Drehströmung insgesamt bewegt. Im unteren Bereich des Abscheidegefäßes wird nun diese Potentialumlaufströmung in eine gleichsinnig umlaufende Rotationsströmung überführt, die jetzt nach oben hin fortschreitet und dem Auslaß am oberen Ende des zylindrischen Gefäßes zustrebt. Bei Zustandekommen eines derartigen Strömungsverlaufes konzentriert sich der Staub als Medium höheren spezifischen Gewichtes in einer Mischzone innerhalb der Dreh- strömung, nämlich dort, wo die innere Rotationsströmung an die um sie herum umlaufende Potentialumlaufströmung angrenzt. Die Relativkräfte bewirken dort die Anreicherung der Staubteilchen. In contrast to the cyclone, however, the mode of operation of the separator is based according to the invention on a different principle. In the separation vessel is namely one Rotary flow composed of a rotary flow and a potential circulation flow stimulated and sustained towards the concentric upper gas outlet progresses. This rotary flow is excited by the diagonally from above and tangentially acting inlet, so that in the outer area of the separation vessel a potential circulating flow forms, which also moves downwards, i.e. against it the main direction of advance of the rotary current moves overall. In the area below of the separation vessel, this potential circulation flow is now in the same direction circulating rotational flow transferred, which now progresses upwards and towards the outlet at the top of the cylindrical vessel. When it comes about In such a flow course the dust is concentrated higher than the medium specific weight in a mixing zone within the turning current, namely there, where the internal rotational flow to the potential circulating flow circulating around it adjoins. The relative forces cause the dust particles to accumulate there.

Bei Zyklonen treten nur die geschilderten Rotationsströmungen auf, so daß infolge der hiermit in Zusammenhang stehenden Zentrifugalkräfte die Staubteilchen, soweit wie dies nur irgend möglich ist, nach außen geschleudert werden, also bis unmittelbar an die Wandung gelangen. Bei der Drehströmung der geschilderten Art sind diese Fliehkräfte nur im Bereich innerhalb der Rotationsströmung wirksam, während im Bereich der die Rotationsströmung umschließenden Potentialumlaufströmung Zentripetalkräfte auf die Staubteilchen einwirken. Wie geschildert, liegt die Abscheidezone im Bereich zwischen Rotations- und sie umgebender Potentialströmung, und diese Mischzone befindet sich in einem Abstand von der Außenwandung, der durch die Potentialströmung gegeben ist. Die Partikel werden also nicht mehr bis unmittelbar an die Wandung geschleudert, sondern in dieser Mischzone angereichert, von wo aus sie sich in besonders günstiger Weise erfassen und abführen lassen. Die Erfindung bezieht sich auf Maßnahmen, um unter Ausnutzung dieses Prinzips die Abscheidung in besonders günstiger Weise zu bewerkstelligen. With cyclones only the described rotational currents occur, so that due to the related centrifugal forces the dust particles, as far as this is possible, be thrown outwards, so up to get directly to the wall. With the rotary flow of the type described these centrifugal forces are only effective in the area within the rotational flow, while Centripetal forces in the area of the potential circulation flow surrounding the rotational flow act on the dust particles. As described, the separation zone is in the area between the rotational flow and the potential flow surrounding it, and this mixing zone is located at a distance from the outer wall given by the potential flow is. The particles are no longer thrown right up to the wall, but enriched in this mixed zone, from where they are particularly favorable Wise capture and discharge. The invention relates to measures to taking advantage of this principle, the deposition in a particularly favorable manner accomplish.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Vorrichtung der beschriebenen Art in der Nähe der Eintrittsstelle des Gasauslaßrohres in das Gefäß eine tangentiale Flüssigkeitszuführung vorgesehen ist. The invention consists in that in a device of the described Kind near the point of entry of the gas outlet tube into the vessel a tangential one Liquid supply is provided.

Schließlich besteht die Erfindung noch darin, daß ein an beiden Enden sich trichterförmig erweiterndes Saugrohr vorgesehen wird, das oberhalb der Flüssigkeitszuführung mit dem Rohr verbunden ist. Gegebenenfalls können mehrere tangentiale Einführungsstellen für die Flüssigkeit oberhalb der Einführungsstelle des Rohgases angeordnet sein.Finally, the invention consists in that one at both ends A funnel-shaped widening suction pipe is provided above the liquid supply connected to the pipe. If necessary, several tangential insertion points can be used be arranged for the liquid above the point of introduction of the raw gas.

An die Einführungsstelle oder die Einführungsstellen schließt sich mit Vorteil ein Fangteil an, in welchem die zugeführte Flüssigkeit ihre durch die Einführungsstelle oder Einführungsstellen zunächst erteilte hohe Umfangsgeschwindigkeit noch erhöht. The introduction point or the introduction points follows Advantageously, a catch part in which the supplied liquid is through the Entry point or entry points initially granted high peripheral speed still increased.

Am Ende des Fangteiles bildet sich dann durch feine Verteilung der zugeführten Flüssigkeit ein feiner Sprühregen aus.At the end of the catching part, the added liquid from a fine spray.

Der Wirküngsgrad der Sprühdüse ist unter anderem vom Flüssigkeitsdruck abhängig, so daß die Förderpumpe für die Flüssigkeit mit Vorteil hinsichtlich ihrer Förderleistung von Fall zu Fall für optimalen oder nahezu optimalen Wirkungsgrad auslegbar ist. Gegenüber einer Flüssigkeitszufuhr an zentraler Stelle ermöglicht eine Flüssigkeitszufuhr mit Fangteil eine großflächige Einführung, so daß große flüssigkeitsmengen in den Kreislauf zu bringen sind. The efficiency of the spray nozzle depends, among other things, on the pressure of the liquid dependent, so that the feed pump for the liquid with advantage in terms of their Delivery rate from case to case for optimal or almost optimal efficiency is interpretable. Compared to a fluid supply at a central point a liquid supply with catch part a large introduction, so that large quantities of liquid are to be brought into the circuit.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter schematischer Darstellung. The invention is to be explained in more detail with reference to the drawing. The figure shows an embodiment in its essential for the invention Parts in a greatly simplified schematic representation.

Mit 1 ist die eigentliche Abscheidekammer bezeichnet, die von dem zylindrischen Gehäuse 18 umgeben ist. Im unteren, konischen Teil 20 des Entstaubers bildet sich ein Wasserstand über dem Schlammsammelbehälter 9 aus, woran sich ein Schlammabsatzbecken 10 mit selbsttätig arbeitendem Schlammräumer 11 anschließt. Durch Umwälzen des Wassers in ein Klärbecken 12 kann das Wasser aus einem Vorratsbehälter 13 wieder verwendet werden. With 1, the actual separation chamber is referred to by the cylindrical housing 18 is surrounded. In the lower, conical part 20 of the deduster a water level is formed above the sludge collecting tank 9, which leads to a Sludge settlement basin 10 with automatically operating sludge scraper 11 connects. By circulating the water in a clarifier 12, the water can be taken from a storage tank 13 can be used again.

Ein geringer Frischwasserzusatz durch die Leitung 14 kann gegebenenfalls erforderlich sein. Da ein Wasserverlust durch die ausgeschiedenen Schlammbestandteile eintritt, muß der Wasserspiegel im Vorratsbehälter durch geregelte Frischwasserzufuhr, beispielsweise mittels eines Schwimmers 15, auf einem konstanten Wasserstand gehalten werden. Mit 16 ist eine Förderpumpe für die Flüssigkeit bezeichnet. Die mit 17 bezeichnete Impfstelle dient der Zufuhr von Chemikalien, die durch eine Dosierpumpe 48 zugeleitet werden. Der Rohgaseintritt6 befindet sich oberhalb seitlich an der Abscheidekammer und mündet schräg tangential ohne besonderen Übergang.A small addition of fresh water through the line 14 can optionally to be required. There is a loss of water due to the excreted sludge components occurs, the water level in the storage tank must be controlled by the fresh water supply, for example by means of a float 15, kept at a constant water level will. With a feed pump for the liquid is designated. The designated 17 Inoculation point is used to supply chemicals, which are supplied by a metering pump 48 will. The raw gas inlet6 is located above on the side of the separation chamber and ends obliquely tangentially without any special transition.

Gegebenenfalls kann an Stelle eines einzigen Rohgaseintrittes 6 auch eine Mehrzahl solcher Einführungsstellen vorgesehen sein. Weiterhin können auch hier Einführungsstellen für ein Hilfsgas angeordnet werden.Optionally, instead of a single raw gas inlet 6, it is also possible a plurality of such insertion points may be provided. Furthermore can also here introduction points for an auxiliary gas are arranged.

Innerhalb der Abscheidekammer beginnt das Saugrohr 37, dessen unterer Teil 38 trichterartig erweitert ist. Ein Strömungskörper 4 mit vorzugsweise flacher oder hohler Unterseite bildet gewissermaßen die Spitze des Trichters 38. Das Saugrohr 37 geht im weiteren Verlauf in das Rohr 7 über, in welchem ein Saugzug, z. B. ein Axiallüfter 8, eingebaut ist. Inside the separation chamber begins the suction pipe 37, its lower Part 38 is expanded like a funnel. A flow body 4 with preferably flat or hollow underside forms the tip of the funnel 38, so to speak. The suction tube 37 goes in further course into the pipe 7, in which an induced draft, z. B. a Axial fan 8 is installed.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die über die Rohrleitung 39 zugeleitete Sprühflüssigkeit tangential an die Stelle 35 zugeführt. Damit wird eine hohe Umfangsgeschwindigkeit der Flüssigkeit erreicht, die noch entlang dem Fangteil 36 weiter zunimmt. Am Ende des Fangteiles bildet sich dann ein gleichmäßig feiner Sprühregen aus. Eine Sprühdüse mit Fangteil in einer derartigen Ausführung zeichnet sich durch eine geringe Störanfälligkeit aus. In the illustrated embodiment, it is via the pipeline 39 supplied spray liquid is supplied tangentially to point 35. So that will a high peripheral speed of the liquid is reached, which is still along the Catching part 36 continues to increase. At the end of the catch then a uniform is formed fine drizzle. A spray nozzle with a catch part in such a design is characterized by a low susceptibility to failure.

Der Trichter 38 dient an der Außenseite einer wirksamen, gegebenenfalls noch verbesserten Verteilung des Flüssigkeitsschleiers, während sein Innenteil sich strömungsgünstig auswirkt und gegebenenfalls in Zusammenwirken mit der Unterseite des Strömungskörpers 4 die Ausbildung einer Trichterströmung ermöglicht. Die sich im Unterteil des Entstaubers ausbildende Drehströmung im Sinne einer aufsteigenden Wendel wird durch den sich verengenden Trichter 38 in eine trichterförmige Strömungsbahn übergeführt, wobei die dabei auftretenden Relativkräfte den Abscheideeffekt begünstigen.The funnel 38 serves on the outside of an effective, if necessary even better distribution of the liquid veil while its inner part is moving Has a streamlined effect and possibly in cooperation with the underside of the flow body 4 enables the formation of a funnel flow. Which in the lower part of the dust extractor forming rotary flow in the sense of an ascending one The spiral becomes through the narrowing funnel 38 into a funnel-shaped flow path transferred, whereby the relative forces that occur favor the separation effect.

Der Flüssigkeitsschleier nimmt dann die abgeschiedenen Partikel auf und schwemmt sie in den Schlammsammelbehälter 9 ab.The liquid curtain then picks up the separated particles and washes them into the sludge collecting tank 9.

Claims

Claims: 1. Device for separating solid or liquid Particles of a gas, consisting of a cylindrical vessel, the lower Part is conical and immersed in a liquid, with an oblique from above and tangentially acting inlet pipe for the gas, a concentric upper, gas outlet reaching into the cylindrical vessel and a liquid feed, characterized in that in the vicinity of the entry point of the gas outlet pipe (7) a tangential liquid feed (35) is provided in the vessel (18) and that a funnel-shaped widening suction tube (37) at both ends, the is connected to the pipe (7) above the liquid supply (35) is.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that several tangential introduction points for the liquid above the introduction point of the raw gas are arranged.

Documents considered: German Patent No. 850593; British Patent No. 422865; U.S. Patent No. 1734677.