DE1421317A1 - Anordnung zum Auswaschen eines Gases - Google Patents

Description

Prioritätι ÜSA| 16. Oktober 1961? US* Ser. Ko. 145 509

Die Irfladung betrifft «ine Salag« auaj. Auswuschen von Saa und insbesondere betrifft die Irfindung eine ^Ordnung» welch· In das su r*inigende Qaa mit hoher Wirk«wek«it eine Waschflüaaigkeit einzuführen gestattet.

Die Erfindung wird im nachstehenden im Zusammenhang mit einer Anlage zvw Waschen eines Oases beschrieben,» welche dem Zwecke dient» aus einem industriell erzeugten Gas bestimmte Substanzen zu entfernen, wobei die ia Irage kommenden zu reinigenden Gase induatriellen Zwecken dienen und in industriellen Verfahren anfallen und Von "ierunreinigtjngen "befreit werden sollen, bevor sie in die freie Butt* geleitßit werden? die Erfindung betrifft jedoch auch Zwecke, bei denen

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aufgrund einer Reaktion Gase Reaktionsprodukte-mitführen, die aus dem Gras gewonnen werden sollen. Es kann daher die Erfindung bei verschiedenen Gasverarbeitungsprozeseen und derartigen Anordnungen Anwendung-finden, wenn es sich darum handelt, für die Zwecke des Auswaschen» eines Qmeem Waschflüssigkeit Bussufuhren.

Mit dem ständigen AnwaehafS. der Industrie hat die Terun» reinigung der Luft mit frtmdkörpern ein inwtr vordringllcherte Problem mgenoaumi* Is werden fet! &tn Tsracfeieden-■ten induetriell*n Anlsgesi groi* @cis«iijpm vwNtfritolitt/ und in vielen f tiUtn wird öm* Eestgts in äis f.feie Luft geleitet» wobei Yeranreiniiusgts eitj|»H3ä?t **rd*n» Ivi«ee ?*runr§lnigung*n «IM häuft« ist e»fcr f#in Tert«tlt#Ä Zuetand und werdtn daher leicht in dl* fr*i· Ateöiphlr« durch dit StW Aigab* ^Xeaftni«a Sm« fv^Ae&f,. #fc«*feX »lieh·

ftrb*itend# W«ecfeyorriefet«sg«a und rash auf Prinaip arbeitend« Abstm*ideVorrichtung«η Anwendung finden. Se i»t daher ein intensiv·* 4u*w»ich»n d«r Gae· erforderlich» um dl* Terunreinigungen es «atf«men»

Unter den vielen Vorteilen, die eine erfindungegeatäSe Anlage bietet, ist lnsbesonder« hervorzuheben» daff die zum Zuführen der Waschflüssigkeit vorgesehenen Mittel große Flüasigkeitsmengen der Zerstäubervorriohtung zuführen, s© daß ein intensives Auswaschen der zu reinigenden Gase stattfindet.

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Die flüssigkeit wird gleichmäßig durch, die den Flüssigkeitsnebel erzeugende Vorrichtung verteilt, so daß ein dichter Flüssigkeitsnebel entstehtj der eine besonders wirksame Auswascheigenschaft hat. Ferner können die den Nebel erzeugende Vorrichtung und das Luftgebläse von der-, selben Antriebswelle angetrieben werden.

Hinsichtlich der allgemeinen hier betroffenen Technik ist auf das amerikanische Patent 2.599.202 und die amerikanische Patentanmeldung Serial Number 107,710 vom 4c Mai 1961 (Erfinder E. Jamison und J. Panzica) zu verweisen. Ausführungsformen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang ffiit den !Figuren erörtert. Von den Figuren zeigen«

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Anlage zum Auswaschen von Gasι

Figur 2 eine perspektivische Darstellung der zum Einführen der Flüssigkeit in Figur 1 vorgesehenen Vorrichtung?

Figur 3 einen Längsschnitt in vergrößertem Maßstab, der die Vorrichtung zum Zuführen der Flüssigkeit und das sich trichterförmig erweiternde Einführrohr und die unteren !eile der Zerstäubungsvorrichtung wiedergibt?

Figur 4 eine Draufsicht auf eine Schaufel der die Flüssigkeit einführenden Vorrichtung in vergrößertem Maßstab;

Figur 5 und 7 Ansichten weiterer Ausführungsformen der

zum Einführen der Flüssigkeit dienenden Vorrichtungen und der zum Weiterleiten dienenden Rohre|

Figur 6 und 8 Schaufeln» wie sie bei den Anordnungen gemäß li 5 "und 7 Anwendung finden, in vergrößertem

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Figur 9 einen Querschnitt entsprechend der Schnittlinie 9-9 der Figur 1, wobei die Vorrichtung zum Einführen der Flüssigkeit und die umgebende Wandung gezeigt sind;

Figur 10 einen axialen Schnitt der Pumpenanordnung, wobei zugleich auch die Vorrichtung zum Zuführen der Flüssigkeit und die umgebende Wandung in Seitenansicht gezeigt, sind. ■

Die in Figur 1 dargestellte Anlage zum Auswaschen von Gas besteht aus einem zylindrischen aufrechten Gehäuse 10, welches die Waschkammer 12 zum Auswaschen des Gases bildet. Das auszuwaschende Gas, beispielsweise mit Fremdkörpern versetzte luft, wird durch die Zuleitung 14 zugeführt und in dem Gehäuse 10 durch eine ringförmige Wand 16 verteilt, die an ihrem unteren Ende einen zylindrischen Teil aufweist, der nach oben in einen trichterförmig sich erweiternden Teil 18 übergeht. Auf diese Weise wird das zugeführte Gas gleichmäßig in dem ringförmigen Einlaßraum 20, der sich zwischen dem Gehäuse 10 und den Abschirmwänden 16 und 18 bildet, verteilt. In der Nähe des inneren Endes der Zuleitung 14 ist ein zusätzliches Abschirmsegment 22 vorgesehen, welches die Verteilung des zugeführten Gases so beeinflußt, daß dasselbe in dem ringförmigen Einlaßraum 20 gleichmäßig verteilt wird.

Das eintretende Gas strömt schnell in den Raumteil unterhalb der unteren Kante der zylindrischen Abschirmwand 16 und unterhalb des Segmentes 22, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist} darauf strömt das Gas nach oben durch, den ringförmigen Zwischenraum zwischen der Abschirmwand 16, 18

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und der in der Mitte vorgesehenen Zerstäubungsvorrichtung Wie noch näher zur Erörterung gelangen wird, wird die Zerstäubungsvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit gedreht, so daß die Flüssigkeit in kleine Tröpfchen durch die Stöße der beweglichen Teile der Zerstäubungsvorrichtung zerteilt wird und die Tropfen hohe Energie erhalten, so daß sich ein intensiver Tropfen Staub bildet, der nach außen geschleudert wird. Die Tropfenjwandern mit hoher Geschwindigkeit durch das Gas, wenn sich das Gas durch die Waschkammer 12 nach oben bewegt und diese sich schnell bewegenden feinen Tropfen ■ bewirken das gewünschte Waschen des Gases durch innigen Kontakt mit demselben. Die Flüssigkeitstropfen entfernen die Verunreinigungen zuzüglich eines unerwünschten Kabels oder anderer dispergierter Flüsaigkeitsteile oder auch anderer fein verteilter fester Teile aus dem zu behandelnden Gas und dadurch wird der angestrebte Auswaschvorgang des Gases durchgeführt, während dasselbe die Kammer. 12 durchsetzt. Um die Vorteile der Erfindung in möglichst vollständiger Weise auszunützen, finden Umdrehungsgeschwindigkeiten von 500 bis 2000 Umdrehungen pro Minute Anwendung. Wenn es sich darum handelt, chemische Dämpfe oder sehr fein verteilte Materie auszuwaschen, so findet eine möglichst hohe Geschwindigkeit Anwendung, bis zu der Geschwindigkeit, bei welcher eine Hohlraumbildung in der Pumpe sich ergibt. Wenn die Geschwindigkeit zu groß ist, wird indessen die flüssigkeit Dampf bilden und dann läßt die Wirksamkeit nach.

Uachdem 'das Gas in der Kammer 12 gewaschen ist, bewegt es

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eich, durch eine Mehrzahl die Feuchtigkeit entfernende Wände 26, welche einen Zickzackpfad bilden, eo da£ an den flächen der Wände herumfliegende Tropfen geβammeIt werden· Da· das wird dann von einem Ventilator 28 angesaugt und durch tine leitung 30 im oberen !Dell des Gehäuses abgegeben.

Um eine geeignete Waschflüssigkeit dem zu reinigenden Gras zuzuführen, beispielsweise Wasser, welches Benetzungsmittel oder Antikorrosionsmittel oder Mittel zum Unterdrücken von Dampfbildung enthält, bildet der untere Teil des Gehäuses ein Flüseigkeitsreservoir 32, in welchem sich bis zur Niveauhöhe 34 Flüssigkeit befindet. Die Waschflüssigkeit wird an einer seitlichen öffnung 36, gegebenenfalls mit entsprechenden Zusätzen versetzt, zugeführt. Um zu verhindern,.daJ τοη außen her Luft in das Gehäuse 10 eindringt, ist eine Wand vorgesehen, die sich bis unter den flüssigkeitsspiegel erstreckt.

Im Betrieb dient ein elektrischer Motor 40, der nur teilweise in der Figur dargestellt ist, dem Zweck, die mittlere Welle 42, die in Vertikalrichtung die Achse des Gehäuses 10 durchsetzt, in Rotation zu versetzen. Zwecks einer Antriebsverbindung des Motors 40 mit der Welle 42 ragt das obere Ende der Welle 42 durch einen Flansch am oberen Ende des Gehäuses und trägt eine mehrfache Riemenscheibe 41. Der Motor 40 ist mittels der V-förmigen Riemen 43, welche über Riemenscheiben 41 und 45 laufen, mit der Welle gekoppelt·

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Am unteren Ende der Welle 42 Ist eine Pumpe 60 vorgesehen, welche Flüssigkeit an die Zerstäubervorrichtung 24 liefert. Je nach der Art der gewählten Pumpenanordnung müssen das untere Ende der Welle 42 und der Pumpenrotor genau koaxial mit anderen Teilen der Pumpe ausgerichtet gehalten werden, es ist jedoch ferner auch wünschenswert, sämtliche Lager gegenüber der zu pumpenden Flüssigkeit und dem'auszuwaschenden Gas zu schützen ο

Pur die vorgenannten Zwecke können verschiedene Anordnungen dienen, es zeigt jedoch Figur 3 eine besonders zweckmäßige Anordnung, bei der am unteren Ende das lager in einen Sumpf eintaucht, welcher einen Schutz gegenüber der zu zerstäubenden Flüssigkeit bildet und zugleich Schmiermaterial, liefert. Ein Teil des Lagers 50 liegt unterhalb des Flüssigkeitsniveaus 34.

Um in üblicher Weise die Schmierung des unteren Lagers 50 sicherzustellen, ist ein in axialer Richtung sich erstreckender Kanal 52 für die Schmierflüssigkeit vorgesehen, welcher am oberen Ende der Welle 51 beginnt und die Welle nach unten bis in das Lager 50 hinein durchsetzt.

Die Zerstäubungsvorrichtung 24 besteht aus einer oberen Scheibe 54, welche fest mit der Welle 42 verbunden ist· Mehrere Stäbe 56 oder ähnliche Teile sind fest an der oberen Scheibe 54 befestigt und erstrecken sich nach unten und sind

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an ihren unteren Enden mit einem Ring 58 verbunden. Die Stäbe 56 haben nahe dem Umfang der Scheibe 54 gleichen Abstand, so daß sie eine einem Käfig ähnliche Anordnung bilden.

Um innerhalb der Kammer 12 eine intensive Zerstäubung sicherzustellen, wird die Flüssigkeit aus dem Reservoir 32 durch die Pumpenanordnung 60 in die käfigähnliche Zerstäubungsvorrichtung 24 und zwar durch die Öffnung des Ringes hindurchgeschleudert. Die auf diese Weise in den Weg des umlaufenden Käfigs geschleuderte Flüssigkeit wird von den Stäben 56 getroffen und zerstäubt und nach außen geschleudert, so daß sich dadurch der gewünschte Wasserstaub ergibt. Um einen tieferen dichteren Staub vom Ring 58 bis zur oberen Scheibe 54 zu erzeugen, kann die erfindungsgemäße Anordnung mit einer großen Menge Flüssigkeit pro Zeiteinheit arbeiten und die Flüssigkeit wird gleichmäßig über die Länge der Stäbe 56 vom unteren Ring 58, der zweckmäßigerweise nicht in der Flüssigkeitsströmung liegt, bis nach oben verteilt.

Die Nabe 62 liegt unterhalb des Flüssigkeitsniveaus, so daß die schraubenähnlichen Flügel 68 eine Schraubwirkung auf die Flüssigkeit aueüben, wenn die Nabe gedreht wird, so daß die Flüssigkeit in der Pumpe 60 nach oben befördert wird. Durch den verhältnismäßig großen Durchmesser der Pumpennabe und der am Umfang angesetzten schraubenförmigen

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Blätter 68, die eine Rotationsbewegung und daher Wirbelbildung in der Pumpe bewirken, ergibt sich, eine rohrförmige Strömung, welche durch ihre eigene Trägheit am oberen Ende der Pumpe aich weiterbewegt und sich durch die Wirbelbildung und die Zentrifugalkräfte, ■ die durch den rotierenden Käfig 24 ausgeübt werden, erweitert, so daß die Luft nach außen den Käfig durchsetzt.

Die letztgenannte Erscheinung kann dadurch eingestellt werden, daß in entsprechender Weise die öffnung zwischen dem oberen Ende der Pumpe 60 und dem Boden 58 der Zerstäubervorrichtung gewählt wird. Es kann zweckmäßig sein, etwas Luft in diesen Spalt in Richtung auf die Zufuhr del- Flüssigkeit zu dem Käfig 24 einzulassen, eine größere Menge eingeführter Luft jedoch stört die gewünschte Verteilung der Flüssigkeit in der Zerstäubervorrichtung und reduziert die von der Pumpe gelieferte Menge, Gas, welches an dieser Stelle in den Käfig 24 eintritt, unterliegt nicht dem Bombardement mit Tropfen der Waschflüssigkeit bei hoher Geschwindigkeit sondern die Luft hat dann, nur das Beetreben, entlang dem Käfig 24 in die Kammer 12 zn fließen.

Wie die Figuren 1, 2 und 5 zeigen, hat die Pumpenanordnung 60 eine mittlere Nabe 62, die auf dem unteren Ende der Welle 42 vorgesehen Ist, Drei schraubenförmig gekrümmte Blätter 68 sind an der Nabe vorgesehen. Wenn die Habe die Form eines Kegelstumpfes hat, sind die Blätter zweckeäßigerweise an ihrem unteren Singangsende 70 etwas breiter und

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nehmen allmählich zu ihrem oberen Ende 72 ab und sind dort schmaler. Wie Figur 2 und Figur 4 zeigen, sind die Schaufelblätter mit eimern beträchtlichen Winkel nach hinten abgeschrägt, zwe clcmäßigerweise unter .einem Winkel von 20 bis 60 in Bezug auf einen Punkt 74 am unteren Ende der Nabe 62, wenn man einen Radius der Nabe betrachtet, der den Punkt 74 durchsetzt* Es hat sich gezeigt, daß dadurch die Schaufelblätter sich von Fremdteilen in der Flüssigkeit, beispielsweise von Fasern, Fäden oder Bändern freimachen können und dieselben durchschneiden können, während bisher sich Schwierigkeiten bei derartigen Zuführungsvorrichtungen dadurch ergaben, daß stillstehende Schaufelblätter sich verstopften und die Rotoren sich umwickelten, so daß die gewünschte Wirkung nicht erzielt wurde.

Wenn sich die Welle 42 mit hoher Geschwindigkeit dreht, so dreht sie auch das Gebläse 28 und die Zerstäubungsvorrichtung 24 und die konische Nabe 62. Die Flüssigkeit in dem Reservoir 32 fließt in der Pumpe 60 nach oben und um die Nabe 62 und wird von den schraubenförmig gebogenen Schaufelblättern 68 ergriffen und in Form einer schlauchförmigen Strömung nach oben getrieben. Die Einlaßöffnung 76 ist abgerundet bzw. hat Stromlinienform, so daß ein schnelles Einfließen mit wenig Widerstand und Kanalbildung sioh ergibt. Dine Halterung 78 für die Pumpe 60 umfaßt drei vertikal sich erstreckende Stangen 80, die oberhalb des flüssigkeit sni ve aus 34 an einem rahmenfönnigen Teil 82 befestigt sind. Pie Nabe 62 und die Schaufeln 68 werden im Abstand

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von einer Wandung 84 umgeben, die einen Kanal für die nach oben gerichtete schlauchförmige Flüssigkeitsströmung "bildet. Die Wand 84 hat eine Innenfläche, welche mit der Einlaßöffnung 76 der Pumpe ausgerichtet ist und konzentrisch zu der als Fördermittel dienenden Nabe 62 wirkt.

Wenn die zweckmäßige dargestellte konische Ausbildung der Habe 62 innerhalb eines sie umgebenden zylindrischen Wandteiles Anwendung findet, ergibt sich in der Pumpe ein sich verjüngender ringförmiger Pumpenraum 86. Es wird daher die Flüssigkeit, die durch die Schaufelblätter 68 nach oben durch den ringförmigen Zwischenraum getrieben wird, kontinuierlich nach oben beschleunigt. Wie Figur 3 und Figur 7 zeigen, nimmt die Steigung der Schaufeln 68 zu den hinteren Kanten 72 hin allmählich zu, so daß sich eine optimale Beschleunigung der Flüssigkeit ergibt, welche der bereits erreichten Geschwindigkeit angepaßt ist.

Statt daß ein konischer Nabenkörper, dessen Durchmesser nach oben hin zunimmt, und ein zylindrisches denselben umgebendes Rohr Anwendung finden, kann auch ein zylindrischer Nabenkörper und ein umgebendes Rohr von einem allmählich abnehmenden Innendurchmesser Anwendung finden1 es können auch beide Teile einen in axialer Richtung sich ändernden Durchmesser haben, denn es ist nur wesentlich, daß der Querschnitt des ringförmigen Kanales sich in Richtung der Strömung verengt, damit die gewünschte Beschleunigung eintritt.

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Bei einer derartigen Anordnung mit einem konischen Nabenkörper oder einem konischen denselben umgebenden Führungsrohr, nehmen zweckmäßigerweise die Schaufelblätter 68 in der Breite ab, sq daß sich nur ein geringer Abstand ihrer Außenkanten gegenüber der Innenfläche des sie umgebenden Rohres ergibt.

Beispielsweise kann ein zylindrischer Nabenkörper mit drei schraubenförmigen Schaufeln, die je um 120° den Körper umgeben, einen Durchmesser von 11 cm haben, wobei die Breite der Schraubenblätter 5 cm beträgt und sich auf diese Weise ein Gesamtdurchmesser für den Rotor von 16 cm ergibt. Der Innendurchmesser des Förderrohres könnte dann ungefähr 16,3 cm betragen. Ein solcher Pumpenkörper kann für eine

3 Waschanlage von Luft mit einer Leistung von 540 m pro

3 Minute dienen. Bei einer Waschanlage mit 700 m pro Minute kann ein Pumpenteil mit einer konischen Nabe von 19 cm Durchmesser an der Vorderseite der Schraubenschaufeln verwendet werden, wobei die sich verjüngenden Schraubenschaufeln eine Breite von 2,5 cm vorne und 4,1 cm an der Rotorseite haben und ringsherum einen Zwischenraum von 1,6 mm gegenüber dem Außenrohr haben. Am unteren Ende sind die Schaufeln unter einem Winkel abgeschnitten, so daß die arbeitende Kante stumpf ist.

Eine andere Waschanlage von einer Kapazität von 700 m pro Minute kann einen konischen Pumpenteil vorsehen, dessen Durchmesser 10,2 cm bzw. 14,2 cm beträgt" und der drei schrau-

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benförmige spitz zulaufende Schaufeln hat, die einen Abstand von 1,6 mm gegenüber der Innenseite des Außenrohres haben.

Ein zylindrischer Pumpenteil von einem Durchmesser von 9»1 cm und vier schraubenförmigen Schaufeln bei einem Gesamtdurchmesser von 11,2 cm wurde bei einer Wasserpumpe einer Zerstäuberanordnung verwendet, die für eine Waschanordnung einer Kapazität von 1130 m pro Minute vorgesehen war*

Zweckmäßigerweise finden zwei bis vier Schaufeln Anwendung, die eine Steigung zwischen 5 und 13 cm bei 120° Winkel aufweisen, d.h. wenn ein Pumpenteil mit drei Schaufeln Anwendung findet; es können aber auch größere Pumpenrotoren Anwendung finden, die 2 bis 12 Schaufeln haben.

Die Steigung der Schaufeln kann verschieden sein und dem gewünschten Flüssigkeitsvolumen, welches gefördert werden soll, und der gewünschten Geschwindigkeit sowie der Umlaufazahl des Rotors und der Größe des Abetandes zwischen dem labenteil und dem umgebenden Rohr angepaßt sein. Die Steigung kann gleichmäßig sein oder auch veränderlich, wie es in den Zeichnungen beschrieben ist. Wenn die Steigung zu steil ist, so wird die Flüssigkeit nicht in wirksamer und gleichmäßiger Weise beschleunigt, wie es wünschenswert ist, um die Flüssigkeit der Zerstäubungsvorrichtung zuzuführen, es wird vielmehr die Flüssigkeitsströmung unterbrochen und •es ergeben sich Stöße in der Flüssigkeitsströmung,

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Die Verjüngung der Schraubenblätter ist so gewählt, daß im •wesentlichen ein konstanter Abstand vom Außenrohr sich ergibt, wobei der Verjüngungswinkel zwischen 0 und 15° liegen kann.

Die Breite der Schaufeln kann geringer sein, wenn die Ausgangsleistung des Pumpenteiles geringer sein soll.

Die Steigung der Schraubenblätter 68 soll so sein, daß sich eine Schraubenwirkung ergibt, es können jedoch die Blätter auch eine hinreichende axiale Komponente haben, so daß sich eine Beschleunigung der Flüssigkeit in Umfangsrichtung ergibt und sich eine Wirbelbildung einstellt, die dazu beiträgt, den Schlauchcharakter der Flüssigkeitsströmung aufrechtzuerhalten und ein Auseinanderströmen am oberem Ende des Rohrteiles 84 zu bewirken. Die Steigung der Schaufelblätter muß nicht so groß sein, daß dadurch die Wirkung der. Blätter, die Flüssigkeit schraubenförmig anzuheben, leidet und nicht etwa eine Schaumbildung der Flüssigkeit sich ergibt. Je geringer die Steigung bei langen Schraubenblättern ist und je höher die Eotationsgeschwindigkeit ist, umso eher ergibt sich die gewünschte Beschleunigung, wäh rend das Unterbrechen der Flüssigkeitssäule vermieden wird·

Um weiterhin die Flüssigkeit in die käfigförmige Zeretöubervorrichtung 24 zu leiten und eine gleichmäßige Verteilung in Sichtung der Länge der Käfigstäbe 56 zu erzielen, kam» ein kurzer kragenförmiger Teil 88 oben am Mantel des

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Uabenteiles vorgesehen sein, der zirkulierendes Gas parallel leitet, bevor es in die Flüssigkeitsströmung eintritt. Auf diese Weise wird die Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit durch den engen ringförmigen Kanal 90 zwischen dem Führungsstück 88 und dem rohrförmigen Mantel 84 geleitet. Eine zusätzliche Führung und Leitung des großen Flüssigkeitsvolumens, welches von dem Pumpenrotor 60 geliefert wird,"erfolgt durch das sich erweiternde obere Ende des Führungsrohres 84, wobei zu diesem Zweck gemäß Figur 3 ein in der Vertikalrichtung einstellbares sich erweiterndes Rohr 92 vorgesehen ist. Das obere Ende erweitert sich bis auf einen Durchmesser, der ungefähr gleich dem Durchmesser der Öffnung des Ringes 58 am unteren Ende der Zerstäubungsvorrichtung 24 ist. Durch Einstellen des Rohres 92 -ist es möglich, dasselbe in die Öffnung des Ringes 58 einzupassen.

Das sich erweiternde Führungsrohr 92 wird dadurch eingestellt, daß es nach oben bzw. nach unten auf dem Führungsrohr 84 verschoben wird und es wird dann durch geeignete lösbare Mittel befestigt, beispielsweise durch eine Mehrzahl Einstellschrauben 94, welche in Löcher, die in dem Führungsrohr vorgesehen sind und in Muttern passen, weichletztere unterhalb der Löcher angeschweißt sind.

Das Führungsrohr mit seinem aufgesteckten Rohr 92 bewirkt eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit in der Längsrichtung der Stäbe 56. Durch die Einstellung des Rohrteiles ergibt sich eine bessere Einstellung des Strömungsbildes der Flüssigkeit«

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Das Lager 50 dient dem Zweck, das untere Ende der Hauptwelle 42 zu lagern. Verschiedene Lageranordnungen können für diese Zwecke Anwendung finden. Eine besondere Vorteile aufweisende Lageranordnung ist in Figur 3 gezeigt. Ein festes aufwärts gerichtetes Rohr 96 erstreckt sich durch eine mittlere Öffnung 98 des Pumpenrotors 62 und in das Rohr 64, welches die Welle 42 mit dem Fabenteil 62 verbindet. Das untere Ende des Teiles 96 ist an mehreren Armen befestigt, die an der Platte 78 angeordnet sind. Im oberen Ende des sich nach oben erstreckenden und als Säule wirkenden Teiles 96 ist eine Bohrung 102 vorgesehen, welche das Lager 50 bildet und eine Dichtung 106 für das Schmieröl enthält« Eine Verlängerung des unteren Endes der Hauptwelle 42 erstreckt sich durch die öldichtung 106 in das Lager 50 hinein« Das untere Ende des für das Schmiermittel vorgesehenen Kanales 52 durchsetzt den Wellenfortsatz 108 und führt zu dem Ölsumpf 102. Dadurch daß Schmieröl durch den Kanal 52 geleitet wird, gelangt es zu dem Lager 50. Die Dichtung 106 verhindert ein Austreten des Schmieröles am oberen Ende des ölsumpfes 102, Wenn man eine volle Welle 4-2 verwendet, so kann der Kanal 52 wie die Bohrung eines Gewehres vom einen Ende bis zum anderen durchgebohrt sein; wenn jedoch eine rohrförmige Welle verwendet wird, so kann die Zuführung 52 für das öl ein Rohr kleinen Durchmessers sein, welches in der Längsrichtung durch die Hohlwelle geführt ist.

Bin« mnder« Pumpenanordnung ist in Figur .5 gezeigt, wobei

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vier Schraubenschaufeln 68A verwendet sind und der konische Warenteil 62A sich oberhalb der Hinterkante 72 der Schaufeln 68A ein weiteres Stück erstreckt. Auf diese Weise ist ein kurzer ringförmiger Austrittsraum 90 geschaffen, durch welchen die Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit in der Nähe des ringförmigen Absatzes 88 gedruckt wird. An einer Stelle, die ungefähr ein Viertel der Entfernung von dem vorderen Ende 70 entspricht, sind die Schraubenblätter 68A längs der linie 112 abgebogen, so daß das vordere Ende der Blätter eine geringere Neigung für eine entsprechende Anfangsbewegung der Flüssigkeit hat und der obere Teil der Blätter eine steilere Steigung hat, damit mit größerer Beschleunigung die Flüssigkeit durch den ringförmigen Austrittsspalt 90 gedrückt wird» Es kann auch die Steigung in mehreren Schritten als den gezeigten zwei Schritten sich ändern.

Der Rohrteil 84 erstreckt sich über den zylindrischen Absatz 88 um ein größeres Stück als in axialer Richtung der die Schraubenschaufeln 68A aufweisende Teil einnimmt. Durch diese Anordnung wird die rohrförmige Strömung hoher Geschwindigkeit durch das Rohr 84 in den käfigförmigen Teil 24 getrieben; durch die konische Erweiterung des rohrförmigen Teiles und seine Anordnung in Bezug auf den Rotor 62 und die mittlere Öffnung des Ringteiles 58 wird eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit bis hinauf in die kttfigförmige Zerstäubervorrichtung trreioht. Es kann unter Umständen das sich erweiternd« Bohr 92 in !Fortfall können, es hat sich jedoch zur Iraielung einer besser gleichförmigen Verteilung als nützlich erwiesen·

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Die rotierende Schraubenwirkung des Pumpenrotors" und das Fehlen von festen leitflächen oder VorSprüngen in dem ringförmigen Raum zwischen dem Rotor und dem Führungsrohr bewirkt, daß sich keine Schattenwirkung ergibt, welche eine Verringerung der Pumpenwirkung zur Folge haben kann. Unter Schattenwirkung ist hierbei die Verringerung der Flüssigkeitszufuhr zu verstehen, die sich durch die durch feste !leitflächen und Halterungsmittel und dgl. bedingten Strö-mungshindernisse ergeben.

Bei der Anordnung gemäß den Figuren 5 und 7 wird eine feste Welle 42A verwendet und es gelangt das untere Lager 50 in Fortfall. Ein zusätzliches Lager für die Welle 42 oder mehrere derartige Lager können oberhalb der Scheibe 54- vorgesehen sein, zu dem Zwecke, daß eine koaxiale Rotation sichergestellt ist.

In Figur 1 wurde eine käfigförmige Zerstäubungsvorrichtung

der
gezeigt, bei/der Käfig aus vertikalen auf einem Kreiszylinder angeordneten Stangen gebildet wurde und dadurch Auftreffflächen bildet, die die Flüssigkeit in kleine Tropfen zerspritzt und die (Tropfen nach außen mit hoher Geschwindigkeit schleudertf es können aber auch für solche Zwecke andere Anordnungen verwendet werden. Figur 3 zeigt eine mit Schaufelflächen arbeitende Zerstäubungsvorrichtung. Anstelle eines aus Stangen gebildeten Käfige sind hier mehrere vertikale Sohauf elf lachen 5 6A winkelmäSig vereet*t auf einen Nabenteil 5 4-A

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der Antriebswelle 42 vorgesehene Ein Kragen 114 ist auf der Welle 42 aufgeschweißt und hat Keilnuten und einen Keil 116, wobei eine entsprechende Keilnut an der Innenfläche des Nabenteiles 54A vorgesehen ist, so daß die Nabe mit den Flügeln 56A gedreht wird, wenn die Welle 52 in Drehung versetzt wird. Zweckmäßigerweise wird ein durch ein gekrümmtes Segment bestehender Keil verwendet, welcher in die Welle durch den Kragen 114 eingreift und hinreichend weit hervorsteht, so daß er in den Schlitz 116 des Nabenteiles 54A hineinragt.

Es wurde bereits vorstehend dargelegt, daß zweckmäßigerweise der Pumpenrotor 62 die Form eines Kegelstumpfes hat, so daß eine Beschleunigung der Flüssigkeit durch Verengung de's Querschnittes der ringförmigen Durchtrittsfläche sich ergibt. Es lassen sich jedoch auch gute Resultate mit einem zylindrischen Rotor erzielen. In Figur 7 haben die Schaufeln 68B gleichmäßige Breite und der Nabenteil des Rotors 62B ist zylindrisch und ebenfalls auch das den Rotor umgebende Rohr, wobei die Steigung der Schraubenblätter allmählich zunimmt und dadurch sich eine erhöhte Geschwindigkeit der Flüssigkeitsströmung in dem ringförmigen Kanal infolge der BeschleunigungBwirkung des Rotors ergibt.

Wenn die Welle 4-2 mit hinreichend hoher Geschwindigkeit eioh. dreht, so treiben die echraubenförmigen Schaufeln 68 dta Pumpenrotor· 62 «in· schlauchförmig« flüssigkeitsströmung duroh das Auflenrohr 84« Diese Strömung wird durch das Rohr

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in den Bereich, der umlaufenden Flügel 56A teils direkt und teils durch, die Wirkung eines ablenkenden Kegels 118 getrieben. Eine ebene ringförmige Platte 120 ist an dem Nabenteil 54A durch Verschweißen mit den oberen Kanten der Flügel 56A befestigt, wobei die Habe 54A und der Kegel 118 die Flüssigkeitsströmung begrenzt und bewirkt, daß ein dichtes schmales Band Flüssigkeit zerstäubt und nach außen geschleudert wird.

Das obere Ende des auf der Welle vorgesehenen Rohres 64 erstreckt sich bis zwischen den Kragen 114 und eine Mutter 110 des Wellenabschnittes 52 und bildet an den gegenüberliegenden Enden Absätze für die Nut 110 und den Manschettenteil 114. Dieses obere Ende und das untere Ende der Welle passen über und durch einen Kupplungsring 66 und sind mit diesem verschweißt. Das Rohr 64 ist ferner mit der Mutter 110 verschweißt.

Auf diese Weise werden sowohl die Zerstäubungsvorrichtung 24A als auch der Pumpenrotor 60 durch dieselbe Welle 5·2 mittels des Rohres 114 angetrieben, wobei das untere Ende der Antriebswelle in das Lager 50 hineinragt und die drehbaren Teile exakt lagert.

Patentansprüche t

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1« Verfahren zur Erzeugung von dichtem Flüssigkeitsstaub hoher Geschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeitsströmung zum Anstoßen an Flächen gebracht, wird, die sich quer zur Strömung mit hoher Geschwindigkeit bewegen und einen Stoß auf die Flüssigkeit ausüben und sie zerstäuben und beschleunigen, so daß die Flüssigkeit als eine zerstäubte Flüssigkeit hoher Geschwindigkeit fortgeschleudert wird und

   daß die Flüssigkeitsströmung in schlauchform!ger Form durch einen rotierenden Pumpenrotor durch ein Rohr getrieben wird und einen ringförmigen Kanal durchsetzt und danns gegen die mit hoher Geschwindigkeit einen Stoß- ausübenden Flächen gefördert wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Flügelflächen durch Zentrifugalkraft die zerstäubende Flüssigkeit in den umgebenden Raum schleudern.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß .die den Stoß ausübenden Flügelflächen mit einer Umlaufsgeachwindigkeit von 2000 Umdrehungen pro Minute um eine Längsachse der Flüssigkeitsströmung umlaufen«

   .4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsgeschwindigkeit um die Längsachse der Strömung

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   zwischen 500 und 2000 Umdrehungen pro Minute liegt.

   5. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch oder einem der folgenden, bei dem Mittel vorgesehen sind, welche eine Flüssigkeitsströmung aufwärts mit sich vergrößerndem Querschnitt leiten und ein umlaufender Teil im Abstand voneinander angeordnete in der Längsrichtung sich erstreckende Flächen aufweist, die gegen die Fltiesigke its strömung bei der flotation prallen und dieselbe zerstäuben wciä die Tropfen unter der Wirkung der Zentrifugalkraft nach außen schleudern, insbesondere bei einer Gaswaschanlage, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr einen nach oben gerichteten ringförmigen Kanal für die Flüssigkeitsströmung bildet und in dem Rohr ein Rotor umläuft, der in der Mitte des Eohres einen nabenkörper aufweist, welcher zusammen mit dem Bohr den ringförmigen Strömungskanal bildet, wobei an dem Rotor Schraubenblätter vorgesehen sind, die sich in den ringförmigen Kanal hinein erstrecken.

   6. Anordnung mach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenkörper den größten Teil des Querschnittes des den Körper umgebenden Rohres ausfüllt und die Schraubenblätter sich bis unmittelbar zu der Innenwandung des Rohres von dem Nabenteil erstrecken, jedoch mit der Innenwandung nicht direkt in" Berührung stehen.

   7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenblätter eine allmählich zunehmende Steigung haben.

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   β· Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil die Schraubenblätter abgeknickt sind, so. daß die Steigung der Schraubenblätter plötzlich eine scharfe Vergrößerung erfährt.

   9ο Anordnung nach Anspruch 51 dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenkörper ein Zylinderkörper ist, an dessen Mantelfläche die Schraubenblätter befestigt sind.

   10· Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenkörper von der Form eines KonusstumpfeB ist und die Schraubenflächen an seiner Mantelfläche befestigt sind.

   11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das den Nabenteil umgehende Rohr zylindrisch ist und die Schraubenblätter allmählich zunehmende Breite haben und die Außenkanten derselben auf einer Zylinderfläche liegen, deren Durchmesser etwas geringer ist als der Innendurchmesser dee umgebenden Rohres.

   12. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die um die Längsachse der Flüssigkeitsströmung mit einer Geschwindigkeit von 2000 Umdrehungen pro Minute umlaufenden Stoßflächen an ihrem unteren Ende abgeschrägt sind.

   13. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenkörper eine ringförmige Scheibe aufweist und an seinem oberen Ende geschlossen ist und dort mit einer hohlen

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   Antriebswelle verbunden ist und daß in die hohle Antriebswelle ein säulenartiger Zapfen sich bis zu einem Niveau oberhalb des Flüssigkeitsspiegels erstreckt und am oberen Ende dieses Zapfens ein Lager vorgesehen ist, wobei an der Antriebswelle in der Mitte ein vorspringender Teil vorgesehen ist, der sich in das Lager hinein erstreckt und eine axiale Lagerung des Rotors bildet.

   14ο Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das den Rotor umgebende Rohr oberhalb des Rotors einen sich erweiternden rohrförmigen Fortsatz hat,.zu dem Zwecke, daß die schlauchform!ge Flüssigkeitsströmung allmählich sich erweitert und mit hoher Geschwindigkeit sowohl nach oben als auch nach außen abgegeben wird und sämtliche Teile der umlaufenden Zerstäubungsvorrichtung gleichmäßig mit Flüssigkeit versorgt werden.

   15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der sich erweiternde Fortsatzteil des den Rotor umgebenden Rohres ein besonderer Teil ist und an seinem unteren Ende in der Längsrichtung adjustierbar an dem genannten Rohr befestigbar ist und daß der obere Rand des Fortsatzteiles der Eintrittsöffnung der umlaufenden Zerstäubungsvorrichtung angepaßt ist und so eingestellt werden kann, daß der sich erweiternde Rohrteil im wesentlichen mit der genannten Eingangsöffnung abschließt.

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