DE1471602C - Gaswaschanlage mit einem scheibenfor mig ausgebildeten rotierenden Spruhgenera tor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gaswaschanlage, die aus einer vom zu waschenden Gas in axialer Richtung durchströmten Waschkammer mit einem darin angeordneten, um eine vorzugsweise vertikale Achse rotierenden Sprühgenerator besteht.

Die USA.-Patentschrift 1 992 762 zeigt für solche Zwecke einen Sprühgenerator, der aus mehreren übereinander angeordneten schalenförmigen Sprühgeneratoreinheiten besteht, wobei die Bodenfläche einer solchen Sprühgeneratoreinheit in der Nähe ihres Randes eine Mehrzahl Löcher aufweist, so daß das von oben der Einheit zugeführte Waschwasser sowohl über die obere Kante des zylinderförmigen Schalenmantels als auch über die Kante des an der unteren Seite der Bodenfläche vorgesehenen Zylindermantels abgesprüht wird. *

Die deutsche Patentanmeldung B 12 346 beschreibt eine Vorrichtung zum Reinigen von Gasen, bei der in einer Gasleitung ein System mehrerer um die Längsachse der Leitung rotierender und durch eine Turbine angetriebener Scheiben vorgesehen ist. Gegen die Scheiben wird Waschwässer gesprüht und vom Scheibenrand abgeschleudert.

Durch die USA.-Patentschrift 1976 392 ist es ferner bekanntgeworden, eine Mehrzahl korbähnlicher Sprühgeneratdreinheiten an einer vertikal len Rotationsachse anzuordnen und das Waschwasser der obersten Korbeinheit zuzuführen. Eine jede solche Korbeinheit wird durch schräg zur Rotationsachse sich erstreckende, im Abstand voneinander angeordnete Käfigstreben gebildet.

Bei einem nach dem Zentrifugalprinzip und trocken arbeitenden Entstauber von Luft ist es durch die deutsche Patentschrift 889 545 bekanntgeworden, gekrümmte oder geneigte Flügel dicht aufeinanderfolgend an einem rotierenden Kreisscheibenpaar vorzusehen.

Die Erfindung bezweckt, bei einem Sprühgenerator, der aus Schleuderscheiben besteht und bei dem die Zuführungsmittel für die Waschflüssigkeit zwischen den Schleuderscheiben angeordnet sind, sich im wesentlichen radial erstreckende Flügel vorzusehen zu dem Zweck, einen möglichst gleichförmigen Sprühnebel um den Außenrand der rotierenden Sprühgeneratoranordnung herum zu erzeugen.

Eine Gaswaschanlage, bestehend aus einer vom zu waschenden Gas in axialer Richtung durchströmten Waschkammer, in der ein vorzugsweise um eine vertikale Achse rotierender, zylindrischer, scheibenförmig ausgebildeter Sprühgenerator angeordnet ist, zwischen dessen Schleuderscheiben Zuführungsmittel für die Waschflüssigkeit gegen deren Oberflächen vorgesehen sind, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß die Oberflächen jeder Sprühgeneratorscheibe in an sich bekannter Weise im wesentlichen radial gerichtete Flügel aufweisen.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigen ^;" i·: V-

F i g. 1 und 1A einen vertikalen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Gaswaschanlage,

Fig. 2A und 2B erfindungsgemäße Flügelanordnungen auf den Sprühgeneratorscheiben der Gaswaschanlage nach Fig. 1,

Fig. 2C einen Axialschnitt einer Sprühgeneratorscheibe nach Fig. 2B,

Fig. 3 einen Schnitt einer abgewandelten Ausbildung einer Sprühgeneratorscheibe nach der Erfindung,

Fig. 4A und 4B eine Draufsicht bzw. Seitenansicht einer Vorrichtung zur Zuführung der Waschflüssigkeit gegen die Oberfläche einer Sprühgeneratorscheibe.

Die in F i g. 1 gezeigte erfindungsgemäße Gaswaschanlage hat eine aufrecht stehende, im wesentlichen zylindrische Waschkammer 1 mit einem Einlaßrohr 3 zum Einleiten von verschmutztem Gas, beispielsweise verunreinigter Luft, sowie einem AusläßrohrS zum Ableiten des gewaschenen, d. h. von> Verschmutzungen gesäuberten Gases.

Auf einer koaxial in der Waschkammer 1 gelagerten Welle 7 sind ein Gebläse 9, der aus den Schleuderscheiben 11,13 und 15 bestehende Sprühgenerator und eine Waschflüssigkeitspumpe 17 angeordnet. Die Welle 7 trägt an ihrem oberen Ende außerhalb der Kammer 1 eine Riemenscheibe 19, die von einem Motor über die V-Riemen21 angetrieben wird. Das Gebläse 9 ist in Höhe des Auslaßrohres 5 am oberen

ao Ende der Welle 7 innerhalb der Kammer 1 angeordnet, und das auszustoßende gewaschene Gas wird durch die Öffnung eines Prallbleches 10 nach oben gesaugt. Die Welle 7 ist bei 23, 23 α und 23 b drehbar gelagert. Die Lager 23« und 236 ruhen auf der Oberplatte 25 α bzw. der Unterplatte 25 b einer der Feuchtigkeitsbeseitigung \ dienenden Prallscheiben-..; anordnung 27, bestehend aus einer Anzahl ortsfester Prallschirme, die für die nach oben strömende Luft einen gewundenen oder geschlungenen Weg bilden.

Die Reinigungszone befindet sich unterhalb der Prallscheibenanordnung 27. Innerhalb der Reinigungszone a-a' ist der aus den Schleuderscheiben 11, 13 und 15 bestehende Sprühgenerator angeordnet. Jede Schleuderscheibe 11, 13 und 15 weist eine Vielzahl Flügel in bestimmt gewählter Gruppierung auf. Oberhalb der Schleuderscheibe 11 sowie zwischen den Scheiben 11, 13 und 15 befinden sich die zylindrischen Zuführungsmittel 29, 31 bzw. 33 für die Waschflüssigkeit. Diese .. sind koaxial miteinander fluchtend auf der Welle 7 angeordnet. Wegen ihrer besonderen Ausbildung, wie besonders in Fig,4A und 4 B ersichtlich und später ausführlicher beschrieben, beaufschlagt die Waschflüssigkeit die jeweils räumlich einander ,gegenüberstehenden Flächen der Schleuderscheiberi 11, 13 und 15 in gleichmäßiger Verteilung um die Welle 7 herum.

Die zu versprühende Waschflüssigkeit wird mittels einer Druckpumpe 37 über ein Verteilerrohr 35 und Förderrohre 30, 32 und 34 in vorbestimmten Dosierungen den Zuführungsmitteln zugeführt. Das Verteilerrohr 35 dient zugleich dazu, die Zuführungen 29, 31 und 33 ortsfest und frei von der Dreh welle 7 zu haltern. Die Druckpumpe 37 ist in einen unter- - halb einer Bodenplatte 16 angeordneten Behälter 39 eingetaucht. Die Bodenplatte 16 ist über eine Rückflußrinne 18, die auch eine Filtereinrichtung enthalten kann, mit dem Behälter 39 verbünden.

In Fig. 1 ist für-; die Unterfläche der Schleuderscheibe 15 keine entsprechende Fördervorrichtung vorgesehen. Vielmehr wird die Unterfläche der Scheibe 15 durch eine üblich ausgebildete' Flüssigkeitspumpe 17 mit Waschflüssigkeit aus dem Behäl-

„ ter 39 beaufschlagt.

Gewünschtenfalls kann jedoch für die Beaufschlagung der Unterfläche der Scheibe 15 mit Waschflüssigkeit gleichfalls ein den Zuführungen 29, 31, 33 entsprechendes Kopfstück vorgesehen sein. Ein solches Kopfstück43 ist in Fig. IA, die den in Fig. 1

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zwischen den Schnittlinien X und Y liegenden Abschnitt wiedergibt, dargestellt. -"V

Innerhalb der Reinigungszone a-a' ist konzentrisch zur Drehwelle 7 eine kegelstumpfförmige Prallwand 51 angeordnet. : r ?- -, Die verunreinigte Luft wird durch eine gemeinsam von den. rotierenden Schleuderscheiben 11,13 und 15 ;. erzeugte gleichförmige Sprühzone nach oben gesaugt. Die Sprühzone besteht aus dünnen Schichten schnellfliegendsr Flüssigkeitströpfchen. ^;;

Fig. 2 A und 2B zeigen jeweils eine der beiden gegenüberliegenden Flächen einer > der Schleuderscheiben 11, 13, 15. Jede dieser Scheiben hat eine Trägerplatte61,-die z.B. als Ringscheibe aus korrosionsbeständigem Stahl ausgebildet ist. Die Scheibe 61 hat eine Mittelöffnung 63 sowie eine koaxiale Nabe 65, die auf der Welle 7 befestigt ist. Von der Nabe 65 ausgehend befinden sich sowohl auf der Oberfläche als auch auf der Unterfiäche der Scheibe 61 eine Vielzahl von Flügeln. In F i g. 2 A verlaufen ao die Flügel 67 im wesentlichen radial; die Flügel 69 in Fig. 2B dagegen haben einen Krümmungsradius. Die äußeren Enden der einzelnen Flügel schließen bündig mit dem Umfang der Scheibe 61 ab. In bestimmten Fällen kann man den Durchmesser der Scheibe 61 kleiner als den der Flügel machen/so daß die Enden der Flügel 67 und 69 über den Umfang der Scheibe vorstehen, wie in Fig. 3 gezeigt ist. In diesem Fall kann man für die Abstützung der äußeren Flügelenden einen Verstärkungsring 71 vorsehen... . ·· ... ··· ':·... /■■. .· : '··.·; -■■-

Um durch einheitliche Ausbildung der Sprühzone den Wirkungsgrad der Zerstäubereinrichtung zu erhöhen, stattet man die einzelnen Schleuderscheiben mit einer möglichst großen Anzahl von Flügeln aus. Die Anzahl der Flügel läßt sich dadurch vergrößern, daß man zwischen den Flügeln 67 und 69 jeweils einen oder mehrere zusätzliche Flügel 72 bzw. 73 anordnet. Die inneren Enden der Flügel laufen spitz zu, wie in Fig. 2A und 2B gezeigt, so daß ein großer Zwischenraum zwischen den einzelnen Flügeln für die Aufwärtsbeschleunigung großer Flüssigkeitsvolumina geschaffen wird. .

Zweckmäßigerweise haben die auf den einzelnen Flächen der rotierenden Schleuderscheiben 11, 13 und 15 angeordneten Flügel unterschiedliche Winkelstellungen sowie unterschiedliche Krümmungen, um die gewünschte Gleichmäßigkeit der Verteilung der schnellfliegenden Flüssigkeitströpfchen zu erreichen. Ferner sind die einzelnen Flügel auf der Oberseite und der Unterseite der Schleuderscheiben gegeneinander versetzt angeordnet, so daß die Ausgangspunkte und Richtungen der Sprühstrahlen in den einzelnen Schichten der Sprühzone verschieden sind. Außerdem sind die einzelnen Schleuderscheiben 11, 13 und 15 in progressiv unterschiedlichen Winkelstellungen auf die Welle 7 aufgekeilt, so daß die Flügel gegeneinander verdreht sind. ; ·.■■·.. ■ Wie in Fig. 2C gezeigt, sind die inneren Enden der einzelnen Flügel zu Spitzen verjüngt. Dadurch wird verhindert, daß Faserstoffe oder ähnliche Rückstände an den Flügeln festhängen und die schnell rotierenden Schleuderscheiben 11, 13 und 15 aus dem Gleichgewicht bringen können.

Auch werden dank der Zuspitzung der Flügel und der Anordnung von längeren und kürzeren Flügeln größere Mengen Waschflüssigkeit auf den Flachen der Schleuderscheiben versprüht. Der Grund für die Anordnung ist, daß zwar am Umfang der Scheibe eine möglichst große Anzahl von Flügeln erwünscht ist, andererseits jedoch die inneren Enden-der Flügel in Nähe der Nabe 65 nicht zu dicht angeordnet sein dürfen. Die abwechselnde Anordnung von längeren und kürzeren Flügeln 67 und 72 sowie 69 und 73 sowie die gezeigte Zuspitzung der Flügel sind daher vorzuziehen. -

Wegen der durch die gekrümmten Pfeile 78 und 79 in Fig. 2A und 2B angedeuteten hohen Drehgeschwindigkeit wird die auf die Schleuderscheiben gespritzte Waschflüssigkeit längs der Flächen der einzelnen Flügel zentrifugal beschleunigt, wie durch die Pfeile 80 und 82 angedeutet ist. Am äußeren Ende der einzelnen Flügel wird die Waschflüssigkeit in winzige Flüssigkeitströpfchen aufgelöst und mit hoher Geschwindigkeit in Form von dicht ..benachbarten, divergierenden und sich überlappenden oder vermischenden Tröpfchenstrahlen 84 und 86 nach außen abgestoßen.

Im Fall der in Fig. 2A gezeigten radialen Flügel 67 und 72 werden die Flüssigkeitströpfchen auf den Schleuderscheiben radial mit einer sehr hohen Geschwindigkeit vorangetrieben. Bei der gekrümmten Form der Flügel 69 und 73 gemäß Fig. 2B erhält man eine aus einer tangentialen und einer radialen Komponente zusammengesetzte Geschwindigkeit der einzelnen Flüssigkeitströpfchen, wodurch relativ höhere Tröpfchengeschwindigkeiten erreicht werden. Die Waschflüssigkeit wird also weiter in Drehrichtung der Flügel 69 und 73 beschleunigt.

Der Winkel »A« oder »S« zwischen der Tangente 88 und der Abstrahlungsrichtung 84 bzw. 86 -wird durch die Winkelgeschwindigkeit der äußeren Flügel und die Aufwärtsgeschwindigkeit 80 oder 82 der Flüssigkeit bestimmt. Zu beachten ist, daß die nach vorwärts gekrümmten Flügel 73 eine nach vorn gerichtete Geschwindigkeitskomponente ergeben, wie durch die Pfeile 82 angedeutet, die sich zur Umlaufgeschwindigkeit der Flügel addiert. Dadurch wird die Endgeschwindigkeit der Tröpfchenströme 86 erhöht, und die Ströme oder Strahlen sind mehr nach vorwärts gerichtet, so daß der Winkel B kleiner als der Winkel A ist. Das heißt, die Flüssigkeitströpfchen werden von den gekrümmten Flügeln in anderen . Winkeln und auch mit größeren Geschwindigkeiten abgestoßen als von den radialen Flügeln 67 und 72. Entsprechend übergreifen die aus verschieden schnellen Strahlen 84 und 86 zusammengesetzten Schichten einander mit unterschiedlichen Winkeln, und die Möglichkeit von »Löchern« in der Sprühzone wird weitgehend ausgeschaltet, so daß eine gleichmäßigere Durchsetzung des Volumens des behandelten Gases erreicht wird.

Um eine gleichmäßige Verteilung der Sprühzone um den Umfang der Schleuderscheiben 11,13 und 15 zu erreichen, sind die Zuführungen 29, 31 und 33 nach Fig. 1 so eingerichtet, daß sie die Waschflüssigkeit mit einer Kreisströmungskomponente 90 gegen die entsprechenden Schleuderscheiben 11, 13 und 15, und zwar in der Drehrichtung dieser Einheiten, spritzen.

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 Auslaßschlitze 93 und 95 gebildet sind, so daß die

Flüssigkeit unter kräftigem Druck sowohl nach oben als auch nach unten in Form kegeliger Strahlen gegen die Flügel der Schleuderscheiben 11,13 und 15 gespritzt wird, wie durch die auf die zugespitzten inneren Enden der Flügel 67 und 69 zielenden Pfeile 94 und 96 angedeutet ist. Die gesamte Querschnittsfläche der beiden Ringschlitze 93,95 soll zweckmäßig kleiner als die halbe Querschnittsfläche des Förderrohres 32 sein.

Das Förderrohr 32 schickt Waschflüssigkeit unter Druck in den Förderkopf der Zuführung 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 längs der gekrümmten Innenwandung 97 des Förderkopfes geführt, so daß sie eine der Drehrichtung der Welle 7 entsprechende Kreisströmungskomponente annimmt. Wegen dieser Kreisströmungskpmponente strömt die Waschflüssigkeit gleichzeitig durch beide Ringschlitze.93 und 95, d. h. nach oben und nach aa unten, so daß sie gleichmäßig um den Umfang der Welle 7 auf die beiden gegeneinander gerichteten Flächen, beispielsweise der Schleuderscheiben 11 und 13, verteilt wird.

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Gaswaschanlage, bestehend aus einer vom zu waschenden Gas in axialer Richtung durchströmten Waschkammer, in der ein vorzugsweise um eine vertikale Achse rotierender, zylindrischer, scheibenförmig ausgebildeter Sprühgenerator angeordnet ist, zwischen dessen . Schleuderscheiben Zuführungsmittel für die Waschflüssigkeit gegen deren Oberflächen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen jeder Sprühgeneratorscheibe in an sich bekannter Weise im wesentlichen radial gerichtete Flügel (67,69, 72, 73) aufweisen.

2. Gaswaschanlage nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen und im Abstand von längeren Flügeln (67, 69) jeweils kürzere Flügel (72, 73) angeordnet sind, wobei die inneren Enden der kürzeren Flügel (72, 73) einen größeren Abstand von der Wellenachse (7) haben als entsprechende Enden der genannten längeren Flügel (67, 69), wobei die kürzeren Flügel zur Verteilung der nach außen geschleuderten Waschflüssigkeit zwischen den genannten längeren Flügeln dienen.

. 3. Gaswaschanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (69, 73) auf den Scheiben in einer zwischen dem Scheibenradius und der Tangente liegenden Winkellage angeordnet sind.

4. Gaswaschanlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den. Scheibenflächen (61) befindlichen Flügel (69, 73) die Form von Schaufeln haben, die in Drehrichtung nach vorn gekrümmt sind.

5. Gaswaschanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkellage der Schaufeln (69, 73) relativ zum Radius auf verschiedenen Scheiben unterschiedlich ist.

6. Gaswaschanlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Wellenachse zugekehrten Enden der Flügel (67, 69, 72, 73) spitz zulaufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen