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Gaswaschanlage keine Priorität Yorliegende ErfindungbefaBtsichmitGaawaaohanlagen,die
mit einer Sprühzone aus schnellfliegenden Flüssigkeitströpfchen arbeiten und daher
besonders finir NaBstaubabacheider und Naßabgasabscheider sowie fUr r Verfahren,
bei denen Gase mit FlUssigkeiten sur Reaktion gebraoht werden pollen, geeignot sind.
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Die Erfindung läßt sich sehr gut auf die derseit handelsüblichen Baßetaubabacheider
und Naßabgasabscheider, häufig auch als "Luftwäsche" oder "Luftreiniger' bezeichnet,
anwehden.
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Derartige Abscheider sind beispielsweise in der USA-Patentschrift
2 789 866 vom 23. 4.1957 (Emil Umbricht0 sowie in der USA-Patentschrift 2 833 417
vom 6. 5.1958 (Emil Umbricht und Mitarbeiter) beschrieben. Jedoch läßt sich auf
Grund ihrer zahlreichen Vorteile die Erfindung allgemein auf jede Art von Vorrichtung
anwenden bei der fUr einen leistungsfähigen Betrieb eine hochkonzentrierte, gleichmäßig
verteilte Sprühzone aus schnellfliegende Flüssigkeitströpfchen benötigt wird.
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"Luftreiniger"werden in grole Ausmaße in der Industrie verwendet,
um die Verunreinigung der Luft zu vermindern und/oder wertvolle Stoffe, z.B. Metallteilchen,
Chemikalien in fester, flüssigeroderGasphaseuaw.,zusammelnundzubergen.Bei derartigen
Anlagen ist es bekannt, mit Hilfe von Zerstäubereinrichtungen eine Sprühzone aus
Flüssigkeitströpfchen zu erzeugen, um Verunreinigungen oder andere Schwebetoffe,
wie z.B.
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Sohleifetaub, bei metallurgischen Prozessen anfallende Rauchdompta,
chemische Abgase usw., aus der Luft herauozuwaschen und su entfernen. Die verschmutzte
Luft wird durch die Sprühzone geleitet, in der die Verunreinigungen angefeuohtat
und herausgewasohen werden. Gewdhnliah verwendet man als Wasohflüssigkeit
@@für
derartige Reinigunganlagen Wasser oder mit Neutralisierungsmitteln versetztes Wasser,
um nicht nur di/e Entfernung der teilchenförmigen Stoffe sondern auch die anschließende
Behandlung der Waschflüssigkeit zu erleichtern. Die Verunreinigungastoffe werden
anschlieBend nach üblichen Absetz-oder Filtrerverfahren aus der Vaschflüssigkeit
abgetrennt und wiedergewonnen.
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Kleinere Schmutzteilchen laseen sich schwieriger anfeuchten und aus
der Luft herauawaschen als gewöhnliche Fuseel-und Staubteilchen. Bei den derzeit
bekannten Zerstäubereinrichtungen fliegen diese kleineren Teilchen vielfach durch
die erzeugte Sprühzone hindurch. nm derartige Feinstoffe, wie z. B. fein verteilte
Teilchen, Aerosole, molekulare Verunreinigungen usw., abzuscheiden, benötigt man
eine hochkonzentrierte, gleichförmige Sprühzone aus. Flüssigkeitströpfchen sehr
hoher Geschwindigkeit. Zwar wurden die bisher bekannten Naßabscheider in erheblichem
Umfang für die Bekgmpfung der Iuftrerunrelutgung und die Bergung von Schwebstoffen
aus der Luft verwendet; jedoch erwies sich die Leistungsfähigkeit derartiger Abscheider
hinsichtlich der erwähnten Feinatoffe häufig als beschränkt. Dagegen gelingt es
mit Hilfe der erfindungagemäßen Anlage, eine hochkonzentrierte, gleichmäßig verteilte
SprUhzone aus einer großen Vielzahl von kleinen, sehr schnell fliegenden Flüssigkeitströpfchen
zu erzeugen, die tief in die zu waschende Luft eindringen, so daB die Wahrscheinlichkeit
eines Zusmenstoßes mit den kleineren Verschmutzungsteilohen sehr groß ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gaswasohanlage su sohaffen, die
eine gleichmäßiger verteilte, hoohkontentrlerte Sprühzone, d. h. eine SprUhzone
ohne Diskontinuitäten oder "Löcher" aus sehr schell fliegenden Flüsaigkeitatröpfohen
erzeugt.
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Die hierfür verwendete Zerstäubereinriohtung soll so ausgebildet
sein, daB sie sich wirteahaftlich herstellen und betreiben läßt und doch mit hohen
Drehgeschwindigkeiten arbeiten kann.
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Die Gaswaschanlage soll sich ohne weiteres in"Iuftreiniger", wie
sie derzeit im Handel erhältlich sind, einbauen lassen.
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Die in der Anlage verwendete Zerstpubereinrichtung soll so ausgebildet
sein, daß sie bei hohen Drehgeschwindigkeiten durch die Einwirkung von Reinigungsrückständen
oder auf Grund sonstiger die Auewuohtung störender Einflüsse nicht deformiert wird.
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Die erfindungsgemäße Gasaschanlage in ihrer bevorzugten Ausfi inrungaform
enthält eine Zerstäubereinriohtung, die aus einer Vielzahl von ausgewuchtet## um
die Aches einer rotierenden Scheibe angeordneten Schaufeln besteht. Die Waschflüssigkeit
wird den Sohaufeln von einer in der N&he der Drehachee der Scheibe angeordneten
Fördereinrichtung zugeleitet, Es wird daher wegen der raschen Umdrehung der Scheibe
die Waschflüssigketi längs der yinzelnen Schaufeln zentrifugal nach auswärts beschleunigt.
Nach dem
Vorbeifließen an den Sohaufelfläohen wird die Waschflüssigkeit
in Form von winzigen Kügelohen oder Tröpfchen von den Sohaufelenden abgesohleudert,
Auf diese Weiee werden sohnellfliegende flüssigkeitströpfohen erzeugt, die eine
gründlichere Reinigung der versohmutzten Luft besorgen. Infolge der hohen Drehgeschwindigkeit
der Läuferscheibe werden die erzeugten Flüssigkeitatröpfohen entsprechend kleiner
und wird die den Trdpfohen erteilte Energie entsprechend gröBer, was ebenfalls zu
einer grundlicheren Auswaschung der Luft führt. Da ferner die Läuferaohaufeln gleichwinklig
um die Drehaohee der Scheibe angeordnet sind, wird die Luft beim Durohatrömen der
Spriihzone von rotierenden Sprühstrahlen aus schnellfliegenden Flüssigkeitströpfchen,
die vom Umfang der Scheibe austreten, durchsetzt. Die ganze Zerstäubereinriohtung
let sehr robust und kann sich auch bei hohen Drehgeschwindigkeiten nicht verbiegen
oder anderweitig deformieren.
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Bin weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß eine Vielzahl von Zerstäubereinheiten
auf einer einzigen Antriebwelle so befestigt sind, daß die entsprechenden Sohaufelgruppen
oder-kränze eine geataffolte oder gegeneinander versetste Anordnung haben.
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Außerdem sind gegeneinander vereetzte Schaufelkränze jeweils an der
Oberseite und der UInterseite der Läuferscheibe vorgesehen.
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Es durchströmt daher dan verunreinigte Gas eine Sprühzone, die aus
übereinandergreifenden Schichten von unterschiedlichen Sprühstrahlsoharen
zusammengesetzt
ist. Die Schaufeln an der Ober-. seite und der Unterseite der einzelnen läufersoheiben
haben jeweils eine verschiedene Krümmung, so daß die entsprechenden Sprühschiohten
oder Sprühstrahlscharen in Bezug auf den Ausgangspunkt, die Richtung und auch die
Geschwindigkeit voneinander verschieden sind. Dadurch wird die Möglichkeit des Auftretens
von leerstellen oder"Löchern"in der erzeugten Sprühzone ganz erheblich verringert.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dal für die Beaufschlagung
der einzelnen Schaufelkränze auf den Läuferscheiben mit WaschflUssigkeit eine Fördereinrichtung
vorgesehen ist, die dafür sorgt, daß die Waschflüasigkeit den Fläohen der einzelnen
Scheiben in jeweils gleichmäliger Verteilung um die Drehachse zugeleitet wird. Dadurch
ergibt sich eine gleichmäßigere Verteilung der Waschflüssigkeit auf den einzelnen
läuferscheiben, was zur Folge hat, dafi die Tröpfchen in den erzeugten Spriihsohiohten
gleichmäßig gut verteilt sind. Und zwar ist eine derartige Fördereinrichtung jeweils
zwischen zwei benaohbarten Läufersoheiben auf der Autriebswelle angeordnet. Die
Fördereinrichtung sorgt dafUr, dal die WasohflUssigkeit durchwirbelt und zugleich
in der oben beschriebenen Weise auf die jeweils gegeneinander gerichteten Fläehen
der Läuferscheiben und in die entsprechenden Sohaufelkränze geleitet wird.
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Die Erfindung soll nun an Hand der beigefügten Zeichnungen im einzelnen
beschrieben werden. In den Zeichnungen zeigent Fig. 1 einen vertikalen Axialschnitt
einee"Luftreinigers"oder Naßabscheiders mit der erfindungsgemäßen Zeratäubereinrichtung;
Fig. lA einen Axialteilsohnitt einea Luftreinigers gem§ß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung, wobei inebesondere eine optimale Méthode sum Spritzen eines Wasohflüssigkeitsstromes
nach oben und auf den unteren Teil der Zerstäubereinriohtung nach Fig. 1 veranschaulicht
iatt Fig. 2A und 2B vorteilhafte Sohaufelgruppierungen auf den rotierenden Scheiben
der Zeratäubereinriohtung nach Fig. 1, wobei die Schaufeln in Fig. 2A radial verlaufan
und in Fig. 2B eine bentlmmte Krümmung in Drehriohtung der leuferacheibe aufweisen;
Fig. 20 einen Axialchnitt der auf den beiden Seiten einer Bluter-Scheibe angeordneten
Schaufeln; Fig. 3 einen Schnitt liner abgewandelten Ausbildung der Muter~ scheibe
mit den Schaufelkränzen; und Fig.4A und 4B eine teilweise im Schnitt dargestellte
Draufaicht z bzw. Seitenansicht einer Fördereinrichtung fUr die Beaufschlagung der
entsprechenden Läuferscheibenfläche mit Waschflüssigkeit.
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Der in Fig. 1 gezeigte erfindungagemäße Naßabaoheider hat ein aufrechntstehendes,
im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1 mit. einem Einlaßrohr 3 zum Einleiten von
Schmutzgas, beispielsweise verunreinigter Luft, sowie einem Auslaßrohr 5 zum Ableiten
des gewaschenen, d. h. von Verschmutzungen gesäuberten Gases.
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Auf einer koaxial im GehEuse 1 gelagerten Drehwelle 7 sind ein Plügelradgebläse
9, die aus Einheiten 11, 13 und 15 bestehende Zerstäubereinrichtung und eine Waschflüesigkeitspumpe
17 angeordnet. Die Welle 7 trägt an ihrem oberen Endo außerhalb des Gehäusee 1 eine
Rillenscheibe 19, die von einem Motor (nicht gezeigt) über die V-Riemen 21 angetrieben
wird. Das Gebläse 9 ist in Höhe des Auslaßrohres 5 am oberen Ende der Welle 7 innerhalb
des Gehäusee 1 befestigt, und das auszustoßende gewaschene Gas wird durch die Kehlöffnung
eines Prallbleches 10 nach oben gesaugt. Die Welle 7 ist mittele geeigneter Lager
23, 23a und 23b drehbar gelagert. Die Lager 23a und 23b ruhen auf der Oberplatte
25a bzw. der Unterplatte 25b einer der Feuchtigkeitsbeseitigung dienenden Prallkörpereinrichtung
27. Diese Prallkörpereinrichtung 27 besteht aus einer Anzahl von ortsfesten Ablenkern
oder Prallschirmen, die fUr die nach oben strömende Luft einen gewundenen oder geschlungenen
Weg bilden. Die in üblicher Weise ausgebilidete Prallkdrpereinrichtung 27 sorgt
fUr die Entfernung der winzigen Wasserteilchen, die etwa von der gewaschenen Luft
aus der Reinigungszone naoh oben mitgetragen werden.
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Die Reinigungszone des Luftwäschers befindet sich unterhalb der Prallkörpereinrichtung
27 und ist in Fig. 1 in dem längenabschnitt a-a'des Zylindergehäuses 1 gezeigt.
Innerhalb der Reinigungszone a-a'ist die aus den Einheiten 11, 13 und 15 bestehende
Zeretäubereinrichtung angeordnet. Wie später ausführlicher beschrieben werden wird,
weist jede der Einheiten 11, 13 und 15 eine Yielzahl von Schaufeln auf, die in bestimmten
oberen und unteren Gruppierungen, beispielsweise wie in Fig.
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2A und 2B gezeigt, angeordnet sind. Oberhalb der Einheit 11 sowie
zwischen den Einheiten 11 und 13 sowie den Einheiten 13 und 15 befinden sich zylindrische
Fördergehäuse 29, 31 bzw. 33.
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Die Fördergehäuse sind koaxial miteinander fluchtend auf der Welle
7 angeordnet. Wegen der besonderen Ausbildung der Fordergehäuse 29, 31 und 33, wie
besonders in Fig. 4A und 4B ersichtlich und später ausführlicher beschrieben, beaufachlagt
die Waschflüssigkeit die jeweils räumlich einander gegenüberstehenden Flächen der
Zerstäubereinheiten 11, 13 bzw. 15 in gleichmäßiger Verteilung um die Welle 7 herum.
Ferner wird die Waschflüssigkeit in Drehrichtung der Welle 7 herumgewirbelt, so
daB eine größtmögliche Menge an Waschflüssigkeit in die entsprechenden Schaufelkränze
auf den Einheiten 11, 13 und 15 gelangt.
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Die zu verepriiihende Waschfliiesigkeit wird mittels einer Druckpumpe
37 durch ein Verteilerrohr 35 in vorbestimmten Dosierungen
unter
Druck in die Fördergehäuse 29, 31 und 33 gepumpt. Das Verteilerrohr 35 ist über
T-Verbindungen und die für bestimmte relative Kapazitäten bemessenen Förderrohre
30, 32 und 34 an die Yördergehäuse 29, 31 bzw. 33 angeschlossen. Das Verteilerrohr
35 dient zugleich dazu, die Fördergehäuse 29, 31 und 33 ortsfest und frei auf der
Drehwelle 7 zu haltern. Die Druckpumpe 37 ist in einen unterhalb eines Schrägdaches
16 des Gehäuses 1 angeordneten Behälter 39 eingetaucht. Das Dach 16 ist über eine
Rückflußrinne 18 mit dem Behälter 39 verbunden. Die Waschflüssigkeit sowie die aus
der aufwärtsströmenden Luft abgeschiedenen feuchten Verunreinigungen fließen an
der Innenwandung des Gehäuses 1 nach unten und fallen außerdem gegen den nach oben
gerichteten Luftstrom auf das Dach 16, von wo sie in die Rinne 18 geleitet werden.
Die Rinne 18 kann beiapielsweise eine Filtereinrichtung (nicht gezeigt) etwa von
der Art, wie sie in der eingangs erwähnten USA-Patentschrift 2 833 417 gezeigt ist,
enthalten, um die Verunreinigungen aus der Waschflüssigkeit zu entfernen. Die filtrierte
Waschflüasigkeit wird sodann zur erneuten Verwendung in den Behälter 39 zurückgeleitet.
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In Fig. 1 ist für die Unterfläche der Zerstäubereinheit 15 kein entsprechendes
Fördergehäuse vorgesehen. Vielmehr wird die Unterfläche der Einheit 15 durch eine
üblich ausgebildete Fliissigkeitepumpe
17 mit Waschflüssigkeit
aus dem Behälter 39 beaufschlagt. Wie man sieht, ragt das Gehäuse der Flüssigkeitspumpe
17 durch das Dach 16 des Gehäuses 1 in den Behälter 39.
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Am Boden des Gehäuses der Pumpe 17 ist eine Öffnung 41 vorgesehen,
durch welche die Waschfldssigkeit aus dem Behälter 39 in die Pumpe gelangt. Die
auf der Drehwelle 7 befestigten Iauft radflugel der Pumpe 17 schleudern die Waschflüssigkeit
nach oben und gegen die Unterfläche der Einheit 15. Eine ausführlichere Beschrelbung
der Flüssigkeitspumpe 17 ist in der USA-Patentschrift 2 599 202 zu finden.
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Gewünschtenfalls kann jedoch für die Beaufschlagung der Unterflähe
der Einheit 15 mit WaschflUssigkeit gleichfalls ein usF findungsgemäßes Fördergehäuse
43 vorgesehen sein, wie in Fig. 1A gezeigt. In diesem Falle ist ein zusdtzliches
Förderrohr 45 über eine T-Verbindung an das Verteilerrohr 35 angeschloseenj ferner
läuft das Dach 16 ohne Unterbrechung bis zur Rinne 18 durch. Die Drehwelle 7 kann
daher in einer Höhe etwas unterhalb des Gehäuses 43 enden. Um trotzdem eine einwandfreie
Lagerung der Drehwelle zu gewährleisten, sieht man zweckmäßigerweise oberhalb des
Fördergehäuses 29 ein zusätzliches Lager 47 vor, wie ebenfalls in Fig. 1A gezeigt.
Das Lager 47 wird mittels zweier Streben 49,-die von den Wandungen des Gehäuses
1 nach innen vorstehen, gehaltert. Einer der Vorteile der Anordnung nach Fig. 1A,
d. h. der freitragenden Lagerung der Drehwelle 7 oberhalb der Reinigungazone,
besteht
darin, daß die Iager oder Reibungsstellen nicht dem An-griff korrodierender Gase,
die in der verunreinigten Luft enthalten sein können, auegesetzt sind.
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Innerhalb der Reinigungszone a-a'ist konzentrisch zur Drehwelle 7
ein kegelstumpfförmiger Prallkörper 51 angeordnet. Der Prallkörper 51 liegt mit
seinem größten Umfang an der Innenwandung des Gehäuses 1 an. Die durch das Einlaßrohr
3 eintretende verachmutzte Luft wird durch den Prallkörper 51 so verteilt, dal sie
die Reinigungszone a-a'am Umfang der Zerstäubereinheiten 11, 13 und 15 durchströmt.
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Während des Betriebes der Einrichtung dreht die Welle 7 sowohl die
Einheiten 11, 13 und 15 als auch das Gebläse 9 und die Flirtssigkeitspumpe 17. Zugleich
fbrdert die Druckpumpe 37 Waschflüssigkeit unter Druck durch das Verteilerrohr 35
in die Gehäuse 29, 31 und 33. Das Gebläse 9 saugt verunreinigte Luft durch, das
Einlaßrohr 3 ein, und die angesaugte Luft, die im Prallkörper 51 verteilt wird,
strömt durch die Reinigungazone a-a'nach oben.
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Die verunreinigte luft wird somit durch eine gemeinsam von den Schaufelkränzen
der rotierenden Einheiten 11, 13 und 15 erzeugte gleichförmige Sprühzone nach oben
gesaugt. Die SprUhzone ist aue dünnen Schichten schnellfliegender Flüs. sigkeitströpfohen,
die von den verschiedenen oberen und unteren Schaufelkränzen
derEinheiten1113
und 15 ausgeschleudert werden, zusammengesetzt. Wie epUter beschrieben werden wird,
haben die einander übergreifenden Sprühschichten eine unterschiedliche Orientierung
in Bezug auf den Auagangapunkt, die Richtung und die Geschwindigkeit der einzelnen
Sptühstrahlen. Daraus ergibt sich eine konzentrierte, gleichmäßig verteilte Sprühzone
eehr hohen Wirkungsgrades. Die durch die Spr/ühzone strömende verunreinigte Luft
wird dabei durch BeschuB mit schnellfliegenden Fl2ssigkeitströpfchen gewaschen.
Nach dem Waschen durchströmt die Luft die Prallkörpereinrichtung 27, wo etwaige
mitgefUhrte Feuchtigkeit entfernt wird. AnschlieBend strömt die Luft durch das Auslaßrohr
5 ab. Es wurde gefunden, da9 diese Luftwaschanlage elbot allerwinsigste Verunreinigungen
aus der luft zu entfernen vermag. Die Waschflüs/sigkeit zusammen mit den abgeschiedenen
Verunreinigungen fällt auf das Dach 16, von wo sie durch die Rinne 18 in den BehElter
39 zurückgeleitet wird.
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Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Zerstäubereinrichtung
sollen nun die Figuren 2A bis 2C betrachtet werden. Fig. 2A und 2B zeigen jeweils
eine der beiden gegen-Uberliegenden Flächen einer der Zerstäubereinheiten 11, 13
oder 15. Jede dieser Einheiten hat eine Halterplatte 61, die z. B. ale Sohleuderringsoheibe
aus Stahl oder korrosionaboständigem Stahl oder einem ähnlichen Werketoff, je nach
den Korrosionseigenschaften des Arases und seiner Verunreinigungen, ausgebildet
ist. Die
Scheibe 61 hat eine Mittelöffnung 63 sowie eine'koaxiale
Nabe 65, die beispielsweise mittels einer Klemmschraube, eines Keileplintes oder
dergleichen auf der Welle 7 befeatigt ist. Von der Nabe 65 ausgehend befinden sich
sowohl auf der Oberfläche als auch auf der Unterfläche der Scheibe 61 eine Vielzahl
von Schaufeln vorbestimmter Krümmung. In Fig. 2A verlaufen beispielaweise die Schaufeln
67 im wesentlichen radial ; d. h. sie haben einen unendlich großen Krümmungeradiue
; die Schaufeln 69 in Fig. 2B dagegen haben einen endlichen KrUmmungsradius. Die
äußeren Enden der einzelnen Schaufeln schließen bundig mit dem Umfang der Scheibe
61 ab. In bestimmten Fällen kann man den Durchmesser der Scheibe 61 kleiner als
den der Schaufelkranze machen, so daß die Enden der Schaufeln 67 und 69 über den
Umfang der Scheibe vorstehen, wie in Fig, 3 gezeigt ist. In diesem Palle kann man
fUr die Abstützung der äußeren Schaufelenden einen Verstärkungering 71 vorsehen.
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Um durch einheitlichere Gestaltung der Sprühzone den Wirkungsgrad
der Zerstäubereinrichtung zu erhohen, stattet man die einzelnen Sahaufelkränze vorzugsweise
mit einer möglichst großen Anzahl von Schaufeln aus. Die Anzahl der Schaufeln läßt
sich effektiv dadurch vergrößern, daß man zwischen den Schaufeln 67 und 69 jeweils
eine oder mehrere zusätzliche Schaufeln 72 bzw.
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73 anordnet. Die inneren Enden der Schaufeln aind verjüngt, wie in
Fig. 2A und 2B gezeigt, xo daß ein großer Zwischenraum zwisohen den einzelnen Schaufeln
für die Auawärtebesohleunigung
großer Flüssigkeitevolumina geschaffen
wird. Auf diese Weise wird die Konzentration der die einzelnen Schichten der SprUhzone
bildenden sohnellfliegenden Flüasigkeitströpfohen und damit der Wirkungsgrad der
Gaswäsche orhöht.
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Zweckmäßigerweise haben die auf den einzelnen Flächen der rotierenden
Zerstäubereinheiten 11, 13 und 15 angeordneten Schaufeln unterschiedliche Winkelstellungen
sowie unterschiedliche Krümmungen, um die gewünschte Gleichmäßigkeit der Verteilung
der schnellfliegenden Flüssigkeitströpfchen zu erreichen. Ferner sind die einzelnen
Schaufeln auf der Oberseite und der Unterseite jeder Zerstäubereinheit, z. B. der
Scheibe 61, gestaffelt oder gegeneinander versetzt angeordnet, so daß die Ausgangspunkte
und Richtungen der SprUhstrahlen in den einzelnen Schichten der Sprühzone jeweils
verschieden sind. Außerdem sind die einzelnen Zerstäubereinheiten 11, 13 und 15
in progressiv sich ändernden Winkelstellungen auf die Welle 7 aufgekeilt, so daß
die Schaufelkränze der einzelnen Einheiten jeweils gegeneinander versetzt oder verdreht
sind.
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Wegen der Stabilität der Einheiten 11, 13 und 15 und der ausgewuchteten
Struktur der einzelnen Schaufelkrdnze können die Einheiten mit sehr hoher Drehzahl
unter Beibehaltung einer symmetrischen Kräfteverteilung um die Welle 7 rotieren.
Ferner sind die Einheiten 11, 13 und 15 keinen deformierenden Beanspruohungen ausgesetzt,
da
jede Einheit ein massives, einheitliches, in einer zur Welle senkrechten Ebene liegendes
Gebilde darstellt.
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Wie in Fig. 2C gezeigt, sind die inneren Enden der einzelnen Schaufeln
zu Spitzen verjungt. Dadurch wird verhindert, daß Faserstoffe oder ähnliche Rückstände
an den Schaufeln festhängen und die schnell rotierenden Einheiten 11, 13 und 15
aus dem Gleichgewicht bringen können. Zusätzlich übt die längs der Fläche der Scheibe
61 und zwischen den Schaufeln nach außen beschleunigte Waschflüssigkeit eine Reinigungswirkung
aus, die ebenfalls die Bildung von Rüekstanden verhindert.
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Durch die rasch rotierenden Schaufelkränze wird die geförderte Waschflüssigkeit
in schnellfliegende Flüssigkeitströpfohen versprUht. Die Waschflüssigkeit wird durch
die Fördergehäuse 29, 31 und 33 jeweils gegen die oberen und unteren Flache der
Za, ufereinheiten 11, 13 und 15 um die Welle 7 herum gespritzt und längs der entsprechenden
Flächen zwischen den einzelnen darauf angeordneten Schaufeln nach auswärts beachleunigt.
Zusätzlich zu den sonstigen Vorteile gelingt es dank der Zuspitzung der Schaufeln
und der abwechselnden Anordnung von langeren und kürzeren Schaufeln, wie in Fig.
2A und 2B, größere Mengen an Waschflüssigkeit auf den Flächen der Scheibe 61 zu
versprühen. Der Grund f2r diese Anordnung ist, daß zwar r am Umfang der Scheibe
61 eine möglichst groBe Anzahl von Schaufeln im jeweiligen Schaufelkranz erwünscht
ist, andererseits jedoch die inneren Enden
der Schaufeln in nächster
Nähe der Nabe 65 dann zu dicht gedrängt wären. Dadurch würde weniger Waschflüssigkeit
auf die betreffende Fläche der Scheibe 61 gelangen können. Ein großer Teil der Waachflüsaigkeit
würde beim Auftreffen auf die Fläche der Zerstäubereinheit abgelenkt und nicht von
den Vorderseiten der einzelnen Schaufeln erfaBt werden. Die abwechselnde Anordnung
der längeren und kürzeren Schaufeln 67 und 72 sowie 69 und 73 sowie die gezeigte
Zuspitzung der Schaufeln sind daher vorzuziehen. In diesem Falle gelangt die Waschflüssigkeit
in großer Menge auf die Fläche der rotierenden Scheibe 61, wo sie durch die entsprechenden
Schaufelkränze wie aus einem Staubecken nach außen geschleudert wird. Zusätzlich
wird etwaige von einer der Einheiten 11, 13 oder 15 nach oben oder unten abgelenkte
Waschflüssigkeit von der enteprechenden Nachbareinheit erfaßt und nach außen geschleudert,
so daB sie ebenfalls an der Erzeugung der Spruhzone teilnimmt.
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Wegen der durch die gekrümmten Pfeile 78 und 79 in Fig. 2A und 2B
angedeuteten sehr hohen Drehgeschwindigkeit strömt die auf die entsprechenden Flächen
der Zeratäubereinheiten 11, 13 und 15 gespritzte Wäachflüssigkeit in die entsprechenden
Schaufelkränze, wo sie längs der Flächen der einzelnen Schaufeln zentrifugal beschleunigt
wird, wie durch die Pfeile 80 und 82 angedeutet. Während die Waschflüssigkeit längs
der Vorderfläohen der einzelnen Schaufeln 67 und 72 sowie 69 und 73 laminar nach
außen
strömt, wird sie weiter beschleunigt. Am äußeren Ende der einzelnen Schaufeln wird
die Waschflüssigkeit in winzige Blüssigkeitetröpfchen aufgelöst und mit hoher Geschwindigkeit
in Form von dicht benachbarten, divergierenden und sich überlappenden oder vermischenden
Tröpfchenstrahlen 84 und 86 nach außen abgestoßen.
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Es besteht daher die von den einzelnen Schaufelkränzen erzeugte Sprühzone
aus übereinanderliegenden Schichten von umlaufenden strahlartigen Strömen 84 und
86 aus schnellfliegenden Flüssigkeitatröpfohen, wobei von jeder Schaufel jeweils
ein solcher etrahlartiger Strom ausgeht. Im Falle der in Fig. 2A gezeigten radialen
Schaufeln 67 und 72 werden die Flüssigkeitströpfchen radial sowie tangential mit
einer sehr hohen Geschwindigkeit, die gleich der Umlaufgeschwindigkeit der Schaufelränder
ist, vorangetrieben. Bei der gekrümmten Form der Schaufeln 69 und 73 gemäß Fig.
2B erhält man in vorteilhafter Weise eine aus einer tangentialen und einer radialen
Komponente zusammengesetzte Geschwindigkeit der einzelnen Flüssigkeitströpfchen,
wodurch relativ höhere Tröpfchengeschwindigkeiten erreicht werden. Die Waechflüsaigkeit
wird weiter in Drehrichtung der Schaufeln 69 und 73 beschleunigt.
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Der Winkel"A"oder"B"zwischen der Tangente 88 an der Umlaufbahn der
äußeren Schaufelränder und der Achse der etrahlartigen
Ströme 84
bzw. 86 wird durch die Winkelgeschwindigkeit der äußeren Schaufelränder und die
Auswärtsgeschwindigkeit 80 oder 82 der Plüssigkeit bestimmt. Zu beachten ist, daß
die nach vorwärts gekrümmten Schaufeln 73 eine nach vorn gerichtete Geschwindigkeitskomponente
ergeben, wie durch die Pfeile 82 angedeutet, die sich zur Umlaufgeschwi/ndigkeit
der Schaufeln addiert. Dadurch wird die Endgeschwindigkeit der Tröpfchenströme 86
in wünschenswerter Weise erhöht, und die Ströme oder Strahlen sind mehr nach vorwärts
gerichtet, so daß der Winkel B kleiner ale der Winkel A ist. D. h., die Flüssigkeitströpfohen
werden von den gekrümmten Schaufeln in anderen Winkeln und auch mit größeren Geschwindigkeiten
abgestoßen ale von den radialen Schaufeln 67 und 72. Entsprechend übergreifen die
aus verechieden schnellen Strahlen 84 und 86 zusammengesetzten Schichten einander
mit unterechiedlichen Winkeln, und die Möglichkeit von "Löchern" in der Sprühzone
wird weitgehend ausgeechaltet, so daß eine gleichmäßigere Durchsetzung des Volumens
des behandelten Gases erreicht wird.
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Um eine gleichmäßige Verteilung der Sprühzone um den Umfang der Zerstäubereinheiten
11, 13 und 15 zu erreichen, sind die Fördergehäuse 29, 31 und 33 nach Fig. 1 sowie,
falls vorhanden, das Fördergehäuso 43 nach Fig. 1A so eingerichtet, daß sie die
Waschflüssigkeit mit einer Kreieströmungskomponente 90 gegen die entsprechenden
Einheiten 11, 13 und 15, und zwar in der Drehrichtung dieeer Einheiten, spritzen.
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Fig. 4A und. 4B zeigen vergrößerte Ansichten einer mit Ringstrahl
arbeitenden Fördereinrichtung. Die Einrichtung hat die : Form einer Ringkammer,
die um die Welle 7 herum, jedoch mit Spielraum in der Mitte angeordnet ist, so daß
ringförmige Aublaßschlitze 95 und 95 gebildet werden, um die Verteilung der Waechflüssigkeit
zu regulieren und einen Druok in der Ringkammer 31 aufrechtzuerhalten, so daß die
Flüssigkeit unter kräftigem Druck sowohl nach oben als auch nach unten in Form kegeliger
Strahlen gegen die Sohaufelkranzfläohen der Scheiben 11, 13 oder 15 gespritzt wird,
wie durch die auf die zugespitzten inneren Enden der Schaufeln 67 und 69 zielenden
Pfeile 94 und 96 angedeutet. Um die Flüssigkeit in der Kammer unter Druck zu halten,
so daß sich die kegeligen Strahlen 94 und 96 ausbilden können, soll die gesamte
Querschnittsfläche der beiden Ringschlitze 93, 95 nicht größer, und vorzugsweise
kleiner als die halbe Querschnittsfläche des Förderröhres 32 sein.
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Wie man sieht, schickt das Förderrohr 32 Waschflüssigkeit unter Druck
in das Fördergehäuse 31 im wesentlichen tangential zur Innenwandung 97 und in Drehrichtung
der Welle 7, wie durch die Pfeile 8 und 90 angedeutet. Die Waschflüssigkeit wird
daher linge der gekr10mmten Innenwandung 97 des Fördergehäuees 31 geführt, so daß
sie eine der Drehriohtung der Welle 7 enteprechende Kreisströmungskomponente annimmt.
Wegen dieser Kreisströmungskomponente
strömt die Waschflüssigkeit
gleichzeitig durch beide Ringschlitze 93 und 95, d.h. nach oben und nach unten,
so da ß sie gleichmäßig um den Umfang der Welle 7 auf die beiden gegeneinander gerichteten
Fl ächen beispielsweise der Einheiten 11 und 13 verteilt wird. Man kann sweeks Douiez
< rung der die beiden Flächen beaufschlagenden Flüssigkeitsmengen die Durchmesser
der beiden Ringsohlitze 93 und 95 auch verschieden bemessen ; bllr die meisten anwendungszwecke
ist es 1 jedoch angebrach diesen Schlitzen gleiche Durchmesser zu geben. Wenn ein
Fördergehäuse, beispielsweise das Fördergehäuse 29 oder 43 in Fig. 1 bzw. 1A, nur
die Fläche einer einzigen Zerstäubereinheit, beispielsweise die Oberfläche der Einheit
11 oder die Unterfläche der Einheit 15, mit Waschflüssigkeit beschicken soll, so
dichtet man den Ringschlitz 95 bzw. den Ringsohlits 93 ab. Beispielsweise kann man
zu diesem Zweck das betreffende Fördergehäuse mit einer Innenmuffe ausrüsten, die
mit engem Spiel auf der Welle 7 aufsitzt, so daß der Ringsahlits auf der dem Auslaß
gegenüberliegenden Beite verschlossen wird.
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Die Erfindung läßt sich auch noch in anderer Weise abwandeln und verschieden
auegestalten und ist daher nicht auf die hier beschriebenen und in den Zeichnungen
gezeigten speziellen Ausführungsformen beschränkt.