DE1507847B1 - Drehstroemungswirbler zur abscheidung fester oder fluessiger teilchen aus gasen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehströmungswirbler zur Abscheidung fester oder flüssiger Teilchen aus Gasen mit einer zylindrischen Wirbelkammer, einem koaxialen, in einer Vordrehdüse endenden Einströmrohr für das Rohgas, einem gegenüberliegenden Reingasauslaß und einem das Rohgaseinströmrohr umgebenden, in den Bunker übergehenden Teilchenaustragringschlitz (französische Patentschrift 1 096 283, deutsches Gebrauchsmuster 1 912 323).

Das Rohgas durchsetzt dabei die Wirbelkammer in Form einer wendeiförmigen Rotationsströmung, wobei die abzuscheidenden Teilchen in Richtung zum Wirbelkammermantel ausgetragen werden. Ferner wird in der Wirbelkammer im wandnahen Bereich eine wendeiförmige Umlaufströmung derart angeregt und aufrechterhalten, daß sie zusätzlich zur Umlaufbewegung noch eine Axialbewegung entgegen dem in der einen Stirnseite der Wirbelkammer axial zugeführten Rohgas ausführt. Ein Teil dieser Umlaufströmung wird in Höhe des Rohgaseinlasses zur Achse der Wirbelkammer hin umgelenkt und geht zusammen mit dem einströmenden Rohgas in eine koaxiale und gleichsinnig umlaufende Rotationsströmung über. Die auszuscheidenden Teilchen werden dabei nach dem Ausschleudern aus der inneren Rotationsströmung von einem Zweig der äußeren Umlaufströmung in einen den Rohgaseinlaß umgebenden Teilchenauslaß zu einem Bunker abgeführt, während das gereinigte Gas die Wirbelkammer durch den Reingasauslaß an der anderen Stirnseite verläßt. Bei den bekannten Drehströmungswirblern wird dabei die Umlaufströmung durch zusätzliches Zuführen eines Hilfsmediums erzeugt, das schräg entgegen dem

ίο Rohgasstrom und tangential zum Wirbelkammermantel einströmt.

Es hat sich aber bei diesen Abscheidern gezeigt, daß durch Wandreibung und durch Grenzschichtablösung an der Wirbelkammerwand eine starke Einwärtsströmung der gasförmigen Medien stattfindet. Von diesen Einwärtsströmungen wird ein Teil der abzuscheidenden Teilchen am Austragen aus der Rotationsströmung gehindert, und schon ausgetragene Teilchen werden der axialen Strömung wieder zu-

ao geführt, so daß diese Teilchen die Wirbelkammer durch den Reingasauslaß verlassen.

Um diese Erscheinungen zu unterdrücken und so- , mit die Abscheideleistung eines eingangs beschriebenen Drehströmungswirblers zu erhöhen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß koaxial zum Reingasauslaß und anschließend an diesen ein Ringschlitz als Gasaustritt und koaxial zu diesem und angrenzend an die Wirbelkammerinnenwandung ein weiterer Ringschlitz als Gaszufuhr vorgesehen sind und daß beide Ringschlitze über ein Gebläse miteinander in Verbindung stehen.

Durch diese Strömungsführung wird um die innere Rotationsströmung praktisch ein koaxialer und gleichsinnig umlaufender Wirbelschlauch gelegt, der an der Stirnseite der Wirbelkammer abgesaugt und im wandnahen Bereich wieder eingeblasen wird, wo er dann die beschriebene Umlaufströmung bildet. Diese Umlaufströmung strömt in Höhe des Rohgaseinlasses wieder nach innen und wird somit in den die Rotationsströmung umhüllenden Wirbelschlauch überführt.

Um diese Wirkung zu erzielen, ist es erfindungsgemäß aber auch möglich, daß etwa in Höhe des Rohgaseinlasses im Mantelbereich der Wirbelkammer ein konzentrischer Ringschlitz als Gasaustritt und zwischen dem Rohgaseinlaß und dem Ringschlitz ein weiterer konzentrischer Ringschlitz als Gaszufuhr vorgesehen sind und daß beide Ringschlitze über ein Gebläse miteinander in Verbindung stehen. Auch bei einer derartigen Ausbildung des Drehströmungswirblers mit Absaugung und Wiederzuführung eines Teils des gasförmigen Mediums in Höhe des Rohgaseinlasses läßt sich der beschriebene Wirbelschlauch erzeugen.

Ferner kann es zweckmäßig sein, daß im Wirbelkammermantel schräg tangentiale, mit dem Gebläse in Verbindung stehende Düsen vorgesehen sind, die zur Wiedereinführung des abgesaugten Gases dienen. An Hand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Prinzipbild der Wirbelschlauchführung nach der Erfindung.

F i g. 2 die Absaugung und Wiederzuführung eines Teils des gasförmigen Mediums auf der Auslaßseite des Drehströmungswirblers,

Fig. 3 eine Absaugung und Wiederzuführung in Höhe des Rohgaseinlasses und

3 4

F i g. 4 die Zuführung eines Teils des gasförmigen förmigen Mediums im Wirbelabscheider entsteht. Die Mediums über schräg tangentiale Düsen im Wirbel- erforderliche Vordrehung des gasförmigen Mediums kammermantel. bei Wiedereintritt in die Wirbelkammer kann durch

Nach dem in F i g. 1 dargestellten Prinzip strömt in hier nicht dargestellte Leitbleche oder durch schräg eine Wirbelkammer 1 das mit den festen oder flüssi- 5 tangentiale Zuführung mittels Düsen im Ringschlitz gen abzuscheidenden Teilchen beiadene Rohgas durch 17 erfolgen, wobei gegebenenfalls der Ringschlitz 17 einen Einlaß 2 in Richtung der Pfeile 4 zu und wird selbst düsenartig ausgebildet sein kann,
durch eine Vordrehdüse 3 zu einer Rotationsströ- In F i g. 3 ist eine Absaugung des gasförmigen Me-

mung 5 angeregt. Diese innere Rotationsströmimg 5 diums durch einen Ringschlitz 18 im Mantel der wird von einem Wirbelschlauch 8 aus einem Teil des io Wirbelkammer in Höhe des Rohgaseinlasses 12 vorgasförmigen Mediums umgeben. Dieser Wirbel- gesehen. Über ein Gebläse 16, das ebenfalls zur Dekschlauch 8 strömt ebenfalls gleichsinnig zur Ro- kung der Reibungsverluste in der Wirbelkammer tationsströmung 5 durch den Drehströmungswirbler dient, wird das gasförmige Medium durch einen ko- und bildet somit den äußeren Bereich der Rotations- axialen und an den Rohgaseinlaß 12 direkt anschlieströmung 5. Der Wirbelschlauch strömt nach Um- 15 ßenden Ringschlitz 19 dem Wirbler wieder zugeführt, lenkung in Höhe des Reingasauslasses 6 in Form Auch in diesem Falle können im Ringschlitz 19 enteiner Umlaufströmung 9 entgegen der Fortschrei- sprechende Leitbleche angeordnet sein,
tungsrichtung des Rohgases zum Rohgaseinlaß 12 In einem weiteren Ausführungsbeispiel nach F i g. 4

und wird dort wieder zur Rotationsströmung 8 umge- kann ein Teil des bei 18 abgesaugten gasförmigen lenkt. Die Bahn des im Kreislauf strömenden gas- 20 Mediums durch schräg tangentiale Düsen 20 zur Anförmigen Mediums ist dabei mit 10 bezeichnet. regung der Umlaufströmung dem Drehströmungs-

Die den Rohgasstrom 5 umhüllende Gasschicht wirbler wieder zugeführt werden,
stellt dabei in bezug auf die Axialrichtung einen Durch den Wirbelschlauch, der um die axiale

Wirbelschlauch dar, bei dem die Axialgeschwindig- Strömung gelegt wird, wird verhindert, daß die einkeit in dem dem Rohgas nahen Teil die gleiche Rieh- 25 gangs geschilderten Turbulenz- und Ablöseerscheitung wie die der Rohgasströmung aufweist, während nungen im Wandbereich der Wirbelkammer auf die sie unmittelbar an der feststehenden Wand 1 der Wir- Rohgasströmung übergreifen, soweit das gasförmige belkammer die entgegengesetzte Richtung hat. Medium bezüglich der Rotation eine höhere Energie

Die aus dem Rohgas ausgeschleuderten Teilchen besitzt als das Rohgas. Da das gasförmige Medium gelangen also in die Umlaufströmung 10 und reichern 30 der Kreislaufbewegung keinen Durchsatz darstellt, sich dort an. Dabei werden die Teilchen, wie es bei gehen in den für die eigentliche Gasströmung nötigen den bekannten Wirbelabscheidern nach dem Dreh- Energieverbrauch nicht der Gesamtenergieinhalt, Strömungsprinzip beschrieben ist, etwa am Umkehr- sondern nur die Energieverluste des gasförmigen Mepunkt der Umlauf- zur Rotationsströmung mit einem diums ein. Es ist daher in diesem Fall wirtschaftlich Zweig der Umlaufströmung in einen den Rohgas- 35 eine wesentlich höhere Drehung des Rohgasstromes einlaß umgebenden Bunker 11 ausgetragen. als z. B. in einem Zyklon möglich.

In Fig. 2 äst eine Absaugung des Teils des gas- Darüber hinaus werden auch die Teilchen, die aus

förmigen Mediums in Höhe des Reingasauslasses 6 der inneren Rotationsströmung noch nicht ganz ausdargestellt. Dabei wird das gasförmige Medium durch geschleudert sind, sondern sich noch im äußeren Beeinen Ringschlitz 15 abgesaugt und über ein Gebläse 40 reich derselben und somit in dem beschriebenen Wir-16 durch einen Ringschlitz 17 dem Wirbelabschei- belschlauch befinden, mit diesem Wirbelschlauch abder 1 wieder zugeführt. Durch das Gebläse wird der gezweigt und somit einer sicheren Abscheidung zuge-Energieverlust gedeckt, der durch Reibung des gas- führt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Drehströmungswirbler zur Abscheidung fester oder flüssiger Teilchen aus Gasen mit einer zylindrischen Wirbelkammer, einem koaxialen, in einer Vordrehdüse endenden Einströmrohr für das Rohgas, einem gegenüberliegenden Reingasauslaß und einem das Rohgaseinströmrohr umgebenden, in den Bunker übergehenden Teilchenaustragringschlitz, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zum Reingasauslaß (6) und anschließend an diesen ein Ringschlitz (15) als Gasaustritt und koaxial zu diesem und angrenzend an die Wirbelkammerinnenwandung (1) ein weiterer Ringschlitz (17) als Gaszufuhr vorgesehen sind und daß beide Ringschlitze (15, 17) über ein Gebläse (16) miteinander in Verbindung stehen.

2. Drehströmungswirbler zur Abscheidung fester oder flüssiger Teilchen aus Gasen mit einer zylindrischen Wirbelkammer, einem koaxialen, in einer Vordrehdüse endenden Einströmrohr für das Rohgas, einem gegenüberliegenden Reingasauslaß und einem das Rohgaseinströmrohr umgebenden, in den Bunker übergehenden Teilchenaustragringschlitz, dadurch gekennzeichnet, daß etwa in Höhe des Rohgaseinlasses (12) im Mantelbereich der Wirbelkammer (1) ein konzentrischer Ringschlitz (18) als Gasaustritt und zwischen dem Rohgaseinlaß (12) und dem Ringschlitz (18) ein weiterer konzentrischer Ringschlitz (19) als Gaszufuhr vorgesehen sind und daß beide Ringschlitze (18, 19) über ein Gebläse (16) miteinander in Verbindung stehen.

3. Drehströmungswirbler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Wirbelkammermantel (1) schräg tangentiale, mit dem Gebläse (16) in Verbindung stehende Düsen (20) vorgesehen sind.