DE1407916A1

DE1407916A1 - Einrichtung zum Ausscheiden von festen Partikeln aus einem gasfoermigen Medium

Info

Publication number: DE1407916A1
Application number: DE19621407916
Authority: DE
Inventors: Bieth Tom Conrad
Original assignee: BIETH TOM CONRAD
Current assignee: BIETH TOM CONRAD
Priority date: 1961-11-30
Filing date: 1962-11-07
Publication date: 1969-10-02
Also published as: DK112063B; NL285619A; GB958182A

Description

D.PI...NG. FKANZ WE.DE.MANN "Jg"»»»»* £*» *' ^5 PATENTANWAIT _{TELEFON 4521}3, 140791

F. 787/62 Wdm/dr«

Tom Conrad B i I t h ,
Sandared/Schweden»

Einrichtung zum Ausscheiden von festen Partikeln aus einem gasförmigen Medium·

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Einrichtung zum Ausscheiden von festen Partikeln aus einem gasförmigen Medium, bei der das die Partikel enthaltende gasförmige Medium schraubenlinienförmig einen vorzugsweise zylindrisohen Hohlkörper durchströmt, in dessen Ausgangsöffnung ein mit dem Hohlkörper koaxiales Abströmrohr für die Grase derart hineinragt, dass zwischen ihm und dem Hohlkörper ein ringförmiger Spalt freibleibt, durch den die festen Partikel abgeführt werden (Zyklonabscheider)»

Zweck der Erfindung ist es hauptsächlich, eine Einrichtung dieser Art zu schaffen, die einen besonders einfachen Aufbau sowie eine hohe Leistungsfähigkeit besitzt und es gestattet, die abgeschiedenen Partikel unmittelbar in einen geschlossenen Sammelbehälter abzuführen«

Die Erfindung ist in der Hauptsache dadurch gekennzeichnet, dass das in den Hohlkörper hineinragende Rohr eine iji· Achsrichtung gekrümmte Hantelfläohe mit zur Aohs·

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des Rohres hin konvexen Mantellinien aufweist und dass der Spalt zwischen dem Hohlkörper und dem Bohr in einen ge» sohlossenen Sammelbehälter für die durch den Spalt abgeführten festen Partikel mündet»

Der ringförmige Spalt zwischen der Innenwandung des Hohlkörpers und der Aussenwandüng des Abströmrohres kann auf diese Weise eine Quersehn tsform erhalten, die zur Folge hat, dass, wie sich durch Versuche nachweisen lässt ₉ der den Hohlkörper schraubenlinienförmig durcheilende Gasstrom im Bereioh des Spaltes einen Ringwirbel bildet» so dass die in bekannter Weise infolge der Zentrifugalkraft zur Innenwandung des Hohlkörpers strebenden Partikel, welche in den Spalt eintreten, auf Grund der zusätzlichen Zentrifugalwirkung der Gasströmung in dem Spalt, in etwa axialer Richtung aus dem Spalt heraus in den Auffang- und Sammelbehälter geschleudert werden, ohne sich in störender Weise im Spalt festsetzen zu können.

Durch Versuche wurde gefunden, dass eine besonders günstige Wirkung zu erzielen ist, wenn die vom Ende der gekrümmten Mantelfläche des Abströmrohres begrenzte Ei$- trittsöffnung, durch welche die festen Partikel in den Spalt gelangen, etwas kleiner ist als die Austritteöffnung, duroh welche die festen Partikel den Spalt wieder verlassen, um in den geschlossenen Sammelbehälter zu gelangen·

Weiterhin wurde gefunden, dass es besondere vorteilhaft ist, wenn die axiale länge des Spaltes zwischen dem

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Hohlkörper und des in ihn hineinragenden Teils des Abströmrohres etwa ebenso gross oder geringfügig kleiner ist wie der Halbmesser des Hohlkörpers.

Hach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Breite des Spaltes an seiner Eintrittsöffnung, d.h, die Differenz zwischen dem inneren Halbmesser des Hohlkörpers und dem Halbmesser des Abströmrohres an der Eintrittsstelle der Gasströmung in den Spalt, etwa ein Fünftel bis ein Sechstel des Halbmessers des Hohlkörpers beträgt ο

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutertt

Fig· 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Einrichtung gemäss der Erfindung, und zwar einen Reinigungs apparat für die Rauchgase eines Heizkessels« Pig. 2 stellt ein Kurvenbild dar, welches erläutert _f wie die Mantelflächenkontur des in den Hohlkörper hineinragenden Abströmrohres für das gereinigte Gas konstruiert werden kann* 1 ist ein zylindrischer Hohlkörper, der in einer geschlossenen Kammer 2, die zum Auffangen des Staubes dient, angeordnet ist. Der Hohlkörper 1 ist durch Bolzen 3 an der einen Wand 4 der Kammer 2 abdichtend befestigt, durch welche der Hohlkörper 1 mit seinem trichterförmigen Ende hindurchragt. Dieses befindet sich in einer Kammer 6₉ in welche das zu reinigende Rauchgas rechtwinklig zur Längs-

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ausdehnung des Hohlkörpers 1 über ein oben an die Kammer 6 angeschlossener Rohrstutzen 7 eingeführt wird« An den unteren Teil der Kammer 6 ist ein in einen geschlossenen Sammelbehälter 8 mündender Trichter 9 angeschlossen, der zum Auffangen solcher in den Rauchgasen enthaltender fester Partikel dient, die bereits infolge der Richtungsänderung der Rauchgase in der Kammer 6 und infolge der Schwerkraft aus den Rauchgasen abgesondert, werden, bevor diese in den Hohlkörper 1 eintreten. In dem Endteil 5 des Hohlkörpers 1, der in die Kammer 6 hineinragt, sind schräggestellte Schaufeln 5a angeordnet, welohe eine schraubenlinienförmige Bewegung des in den Hoklkörper 1 einströmenden Gases erzwingen. Diese schraubenlinienförmige Bewegung des Gasstromes ist durch die Wellenlinie 10 angedeutet. Infolge ihrer Trägheit streben die in den Rauchgasen enthaltenen festen Partikel zur Innenwandung des Hohlkörpers 1. Dieser endet in einem Abstand von der der Wand 4 der Kammer 2 gegenüberstehenden Wand 11· In eine öffnung dieser ist abdichtend ein zum Hohlkörper 1 koaxiales in den Hohlkörper konzentrisch hineinragendes Abströmrohr 12 von besonderer, nachstehend noch näher zu beschreibender Form für das gereinigte Gas eingesetzt, welches in eine Kammer 13 mündet, aus welcher das Gas über einen Rohrstutzen 14 abströmt. Die axiale Ausdehnung a des in den Hohlkörper 1 hineinragenden Teiles 15 des Abströmrohres 12 ist etwa ebenso gross oder etwas kleiner

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wie der Halbmesser b des trommelartigen Hohlkörpers· Seine Gestalt ist die eines Rotationskörpers, dessen Mantelfläche die Kontur eines zur Achse des Rohres hin konvexen Bogens aufweist· Sas Rohratüok 15 ist so bemessen, dass zwischen ihm und dem Hohlkörper 1 ein ringförmiger Spalt 16 vorhanden ist, dessen eine Mündungsöffnung etwas grosser ist als die andere Mtindungsöffnung 17» deren radiales Mass ο (Spaltbreite an der Eintrittsstelle des

Gasstromes) etwa ein Fünftel bis ein Sechstel des HaIb-

ifiträgt. messers b des Hohlkörpers 1. An die Kammer 2 ist unten ein Trichter 19 angeschlossen, der in einen geschlossenen Sammelbehälter 20 für die durch den Spalt 16 abströmenden festen Partikel mündet·

Bei der hier beschriebenen Gestaltung und Bemessung des Spaltes 16 befindet sich in diesem eine verhältnismässig kräftige wirbelartige Gasströmung, deren Verlauf durch, die in Fig. 1 eingezeichneten, mit Pfeilspitzen versehenen linien 21 angedeutet wird· Diese Ringwirbelströmung schleudert die festen Partikel, die sich längs der Innenwandung des Hohlkörpers 1 auf Grund der Zentrifugalkraft ihrer schraubenlinienförmigen Bewegung bis zur Eintrittsöffnung dee Spaltes 16 gesammelt haben, duroh den Spalt 16 und dessen Austrittsöffnung 18 in den Baum 2, von wo aus sie infolge der Schwerkraft duroh den Trichter 19 in den geschlossenen Sammelbehälter 20 fallen.

Vereuoh· haben ergeben, dass eine besondere günstige

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Wirkungsweise erreicht wird, wenn die Mantelfläche des Abströmrohres nach dem in Figur 2 gezeigten Kurvenbild gestaltet wird· 1 ist hier wiederum der zylindrische Hohlkörper,22 dessen Mittelachse. Wählt man den Nullpunkt eines rechtwinkligen Koordinatensystems, dessen X-Achse einen Winkel von etwa 30° mit der Achse 22 fcildet, in einen Punkt A, der sich in einem Abstand a vom Ende des Hohlkörpers 1 befindet, der etwa gleich oder etwas kleiner ist als der Halbmesser b des Hohlkörpers und der sich in einem Abstand ο von der Innenwandung des Hohlkörpers befindet, welcher etwa ein fünftel bis ein Sechstel des Halbmessers b des Hohlkörpers beträgt, und konstruiert man in diesem Koordinatensystem eine Kurve ο nach der Gleichung

X³ T

1 * 1

3 I Y

2 2

welche von X* 4 und Y« 6 befriedigt wird, so stellt der !Feil der Kurve, der sich zwischen dem Nullpunkt und der Linie e erstreckt, die durch den Schnittpunkt zwischen der Aohse 22 und der X-Achse senkrecht zur Achse 22 gelegt ist, d.h. der voll ausgezogene Teil der Kurve d, eine besonders günstige Tora für die Uantelfläohenkontur des Rohres 12 dar·

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Die hier beschriebene als Reinigungsapparat dienende Einrichtung eignet sich besonders gut zum Reinigen der Verbrennungsgase von Feuerungen für Wohnhäuser, in üsn&n zeitweise mit verschiedenen Abfällen geheizt wird, was zur Folge hat, dass die Verbrennungsgase feste Partikel verschiedenster Form und Beschaffenheit enthalten«

Bei grosseren Anlagen kann es zweckmässig sein, mehrere gemäss der Erfindung ausgebildete Reinigungsapparate parallel anzuordnen«

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind die Schaufeln 5a, um das Reinigen des Apparates zu erleichtern, an dem einen Ende einer durch den Hohlkörper 1 und das Abströmrohr 12 hindurchgeführten Stange 25 angebracht, deren anderes Ende mittels eines Keiles 26 lösbar in einer Hülse 27 befestigt ist, die von einem am Austritts« ende des Abströmrohres 12 angebrachten Bügel getragen wird»

Die Möglichkeiten zur A_usführung und Anwendung der Erfindung beschränken sich nicht auf die hier dargestellten und beschriebenen Einzelheiten. Diese können im einzelnen mancherlei Veränderungen erfahren, ohne dass vom Grundgedanken der Erfindung abgewichen wird©

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Claims

Pet entansprüohe

1.) Einrichtung zum Ausscheiden von festen Partikeln aus einem gasförmigen Medium, bei der das die Partikel enthaltende gasförmige Medium schraubenlinienförmig einen vorzugsweise Zylindrischen Hohlkörper durchströmt, in dessen Ausgangsöffnung ein mit dem Hohlkörper koaxiales Abströmrohr für die Gase derart hineinragt, dass zwischen ihm und dem Hohlkörper ein ringförmiger Spalt freibleibt, duroh den die festen Partikel abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Hohlkörper hineinragende Rohr (12) eine in Achsrichtung gekrümmte Mantelfläche

(15) mit zur Achse des Rohres hin konvexen Mantellinien aufweist und dass der Spalt (16) in einen geschlossenen Sammelbehälter (2, 19, 20) für die durch den Spalt (16) abgeführten festen Partikel mündet.

2«) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Ende der gekrümmten Mantelfläche (15) dee Rohres (12) begrenzte Eintrittsöffnung (17) des Spaltes

(16) etwas kleiner ist als seine Austrittsöffnung (18)· 3·) Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge (a) des Spaltes zwischen dem Hohlkörper (1) und des in ihn hineinragenden Teils des Rohres (12) etwa ebenso gross oder geringfügig kleiner ist wie der Halbmesser des Hohlkörpers (1)·

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4») Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (c) des Spaltes (16) an seiner Eintrittsöffnung (17) etwa ein Fünftel bis ein Sechstel des Halbmessers des Hohlkörpers (1) beträgt.

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