DE1542446B2 - Einrichtung zur regelung der kapazitaet und der verweilzeit von freischwebend rotierenden partikelringen - Google Patents

Einrichtung zur regelung der kapazitaet und der verweilzeit von freischwebend rotierenden partikelringen

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DE1542446B2 DE19661542446 DE1542446A DE1542446B2 DE 1542446 B2 DE1542446 B2 DE 1542446B2 DE 19661542446 DE19661542446 DE 19661542446 DE 1542446 A DE1542446 A DE 1542446A DE 1542446 B2 DE1542446 B2 DE 1542446B2
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Description

tiale Einlasse 3 im oberen Teil der Wirbelkammer zelnen Ringen und somit auch die gesamte Verweileine Drehströmung angeregt wird, die in der be- zeit eines Partikels in der Wirbelkammer festgelegt schriebenen Weise die Teilchen mit einem Ast der werden kann. Außerdem lassen sich durch andere Potentialwirbelströmung den ringförmigen Behänd- bekannte Steuermittel die Stärke und Zeitdauer der lungsraum zwischen Partikeleinlaufrohr 2 und Wir- 5 Drosselung der einzelnen Ventile genau einstellen,
belkammermantel zuführt. Das Trägergas verläßt die Die Einrichtung nach der Erfindung ist nicht auf Wirbelkammer! durch den Auslaß 41. Im Bereich das in der Zeichnung beschriebene Ausführungsbeiunterhalb der Mündung 4 des Einlaufrohres 2 wird spiel beschränkt. Es ist vielmehr möglich, daß jede zunächst zwischen den Einlaßreihen 5, 6 und 7, 8 Einlaßreihe für die einzelnen Einlasse zusammengeein Partikelring 15 erzeugt. Wenn dieser Ring so io faßt ist und nur ein einziges Drosselventil aufweist, weit aufgeladen ist, daß die Aufnahmekapazität sowie es ebenfalls möglich ist, daß jeder einzelne erschöpft ist, gilt es, die überschüssigen Teilchen an Einlaß mit einem eigenen Ventil versehen ist oder den nächsten Partikelring 16 zwischen den Einlaß- daß Gruppen von Einlassen zu einer Einheit zusamreihen 7, 8 und 9,10 weiterzugeben. Auf diese Weise mengefaßt sind. Durch die beschriebene Einrichtung bilden sich zwischen jeweils zwei Einlaßreihen frei- 15 lassen sich die Ringe beliebig lange in der Wirbelschwebend rotierende Partikelringe aus.Von diesen kammer halten; außerdem ist es möglich, durch Ein-Einlaßreihen sind in der Figur nur jeweils zwei stellung der einströmenden Hilfsgasmenge die Kapa-Einlässe gezeichnet, jedoch ist die Gesamtzahl der zität der einzelnen Ringe genau zu steuern, da bei Einlasse jeder Reihe nicht darauf beschränkt, son- größeren Hilfsgasmengen und Geschwindigkeiten dem kann entsprechend den Anforderungen beliebig 20 mehr Partikeln in einem Ring gehalten werden könhöher liegen. nen. Außerdem kann die Zahl der Düsenringe entin den Zuführungsleitungen der Einlaßreihen sind sprechend der einzustellenden Verweilzeit gewählt Drosselventile 20 bis 29 angeordnet, die durch ent- werden. Dabei ist es möglich, bei gleicher angenomsprechende Betätigungsglieder 30 bis 39 verstellt mener Verweilzeit die Teilchen durch geringe Einwerden können. Diese Betätigungsglieder sind mit 25 satzmengen in weniger Ringen längere Zeit rotieren einer gemeinsamen Steuereinrichtung 40 verbunden, zu lassen, während es sich bei größeren Durchsatzvon der in noch zu beschreibender Weise entspre- mengen als günstiger erweist, mehrere Ringe überchende Schließbefehle abgegeben werden. einander mit jeweils kürzeren Verweilzeiten vorzuse-
Wenn von dem Fall ausgegangen wird, daß alle hen.
Partikelringe voll beladen sind, so erfolgt mit der be- 30 Die beschriebene Regelung gilt nicht nur für senk-
schriebenen Einrichtung eine Regelung der Verweil- recht angeordnete Wirbelkammern, sondern sie ist
zeit der einzelnen Ringe auf folgende Weise: auf gleiche Weise für waagerecht oder schräg an-
Zunächst erhalten die Betätigungsglieder 38 und 39 geordnete Wirbelkammern zu verwenden, da auch
für die Ventile 28 und 29 unter dem untersten Parti- bei waagerechter Lage die Partikeln eindeutig gehalten
kelring 18 einen kruzzeitig wirksamen Schließbefehl. 35 und geführt werden können. Bei Schließen oder
Dadurch wird die von unten auf den Partikelring Drosselung einer Einströmreihe wandern dann die
wirkende Strömung kurzzeitig unterbrochen, so daß Ringe jeweils nach der Seite der geschlossenen Ein-
die Stauebene aufgelöst und durch die Wirkung des strömreihe weiter und können schließlich allein mit
durch die Einlasse 11 und 12 einströmenden Hilfsga- Hilfe der Strömung ohne zusätzliche Wirkung der
ses der Teilchenring 18 nach unten geführt wird und 40 Schwerkraft aus der Wirbelkammer abgeführt wer-
die Partikeln dieses Ringes durch den Auslaß 19 ab- den.
geführt werden. Wenn die Drosselventile 28 und 29 Mit der Einrichtung nach der Erfindung lassen wieder öffnen, bildet sich wieder eine Stauebene zwi- sich chemische Reaktionen von grob- oder feinkörnischen den Einlaßreihen 11, 12 und 13, 14 aus. Um gen Partikeln durchführen, bei denen es auf definun zu erreichen, daß die Partikeln auch des Rin- 45 nierte Einsatzzeiten ankommt. Die Einrichtung kann ges 17 in den zunächst noch leeren Ring 18 weiter- weiter Anwendung finden zur Trocknung, Verbrenlaufen, wird anschließend ein kurzzeitig wirksamer nung sowie sogar zur Befeuchtung von Partikeln. Schließbefehl auf die Betätigungsglieder 36 und 37 Durch zusätzliche Meßeinrichtungen im Bereich des der Drosselventile 26 und 27 gegeben, so daß die von Partikelauslasses kann festgestellt werden, ob die geunten nach oben wirksame Strömungskomponente 50 wünschte Behandlung vollständig durchgeführt ist. von der Einlaßreihe 11 und 12 wegfällt und somit die Bei Abweichungen vom Sollzustand können Korrek-Partikeln nach unten geführt werden. Diese Drosse- türen der Folgezeiten für die von der gemeinsamen lung der Ventile für die Einlaßreihe 11 und 12 darf Steuereinrichtung ausgehenden Schließbefehle sowie aber nur so lange wirksam sein, bis die Partikeln aus Veränderung der erforderlichen Drosselung oder der dem Ring 17 die Mündungen der Einlaßreihe 11 und 55 Schließ- oder Drosselzeiten erfolgen. In diesem Zu-12 passiert haben, damit bei Erreichen des Ringes 18 sammenhang sei noch einmal darauf hingewiesen, die stabilisierenden Strömungen wieder hergestellt daß es zur Ablösung der Partikelringe nicht erfordersind. Anschließend können auf gleiche Weise durch lieh ist, die Hilfsgaszufuhr ganz zu unterbrechen, Drosselung der Ventile 24 und 25 für die Einlaßreihe sondern es genügt vielmehr eine entsprechende Dros-9 und 10 die Partikeln des Ringes 16 in den Ring 17 60 seiung der Strömung.
überführt werden. Schließlich werden durch Drosse- Bei plötzlich auftretenden Störungen, die ein
lung der Ventile 22 und 23 auch die Partikeln des schnelles Abschalten erfordern, kann durch Sperrung obersten Ringes 15 in den darunterliegenden Ring aller Ventile eine sehr schnelle Abführung der Parti-
überführt, so daß erneut Partikeln zur Füllung des kein erreicht werden, da im allgemeinen die Hilfsgas-
obersten Ringes aufgegeben werden können. 65 zuführung für die Einlasse 3 im oberen Teil der Wir-
Die Steuereinrichtung 40 enthält dabei herkömm- belkammer nicht mit unterbrochen wird, so daß die liehe Glieder zur zeitlichen Staffelung der einzelnen gesamte Einrichtung dann als reiner Abscheider ar-
Schließbefehle, wodurch die Verweilzeit in den ein- beitet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2
kammer hin fortschreitet. Diese Drehströmung kann
Patentanspruch: durch schrägtangentiale Düsen im Mantel der Wirbelkammer und/oder durch einen Vordrall des axial
Einrichtung zur Regelung der Kapazität und in Richtung der Fortschreitungsrichtung der Rotader Verweilzeit von durch eine Drehströmung an- 5 tionsströmung eingeführten Rohgases erzeugt wergeregten und in dieser freischwebend rotierenden den. Durch die Wirkung der Wirbelquelle und der in Partikelringen, die in einer rotationssymetrischen der Rotationsströmung nach außen gerichteten Flieh-Wirbelkammer zwischen jeweils zwei Reihen tan- kräfte werden dabei mit dem Rohgas zugeführte Pargentialer, in einer Ebene senkrecht zur Wirbel- tikeln aus der Rotationsströmung herausgeschleudert kammerachse angeordneten Einlassen für ein io und zunächst im Ubergangsbereich zwischen der Po-Hilfsgas gebildet und in Form, Lage und Rota- tential- und der Rotationswirbelströmung in ringförtion aufrechterhalten werden, und bei der insge- migen oder strähnenartigen Anreicherungen gesamsamt mehrere Einlaßreihen vorgesehen sind, da- melt. Wenn dabei die tangentialen Einlasse für das durch gekennzeichnet, daß in den Zu- Hilfsgas senkrecht zur Wirbelkammerachse angeordführungsleitungen jeder Einlaßreihe (5... 14) in 15 net und wenn jeweils zwei Reihen von in Ebenen an sich bekannter Weise jeweils mindestens ein senkrecht zur Wirbelkammer angeordneten Einlaß-Drosselventil (20 ... 29) angeordnet ist und eine reihen schräg gegeneinander gerichtet sind, so bilden allen Drosselventilen (20 ... 29) gemeinsame sich jeweils zwischen zwei solcher Reihen die erSteuereinrichtung (40) kurzzeitig wirksame wähnten Partikelringe aus, die, ohne die Wandung Schließbefehle an jeweils alle Drosselventile einer 20 der Wirbelkammer zu berühren, rotieren. Dabei ent-Einlaßreihe, ausgehend von der Einlaßreihe unter stehen diese Ringe an den Stellen, an denen die dem jeweils untersten Partikelring, nacheinander Axialkomponenten der Strömung zu Null werden,
fortlaufend von unten nach oben abgibt. Wenn in einer entsprechenden Wirbelkammer
mehrere Ringe übereinander erzeugt werden, so muß
25 zur Durchführung der angestrebten Reaktion dafür
gesorgt werden, daß genau definierte Verweilzeiten
für die Partikeln in den einzelnen Ringen eingehalten werden. Es muß dabei außerdem möglich sein, die Partikeln eines Ringes an den nächstfolgenden abzu-
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Rege- 30 geben, und zwar in derart genau definierter Weise, lung der Kapazität und der Verweilzeit von durch daß der folgende Ring von möglichst wenig Partikeln eine Drehströmung angeregten und in dieser frei- übersprungen wird und die Partikeln somit nicht vorschwebend rotierenden Partikelringen, die in einer zeitig ausgetragen werden.
rotationssymetrischen Wirbelkammer zwischen je- Zur Regelung der Verweilzeit und der Kapazität weils zwei Reihen tangentialer, in einer Ebene senk- 35 der beschriebenen freischwebend rotierenden Partirecht zur Wirbelkammerachse angeordneten Einläs- kelringe ist erfindungsgemäß bei einer Einrichtung sen für ein Hilfsgas gebildet und in Form, Lage und der eingangs beschriebenen Art vorgesehen, daß in Rotation aufrechterhalten werden und bei der insge- den Zuführungsleitungen jeder Einlaßreihe in an sich samt mehrere Einlaßreihen vorgesehen sind. bekannter Weise jeweils mindestens ein Drosselventil Die Erzeugung eines freischwebend rotierenden 40 angeordnet ist und eine allen Drosselventilen ge-Partikelringes in einem Drehströmungswirbler ist meinsame Steuereinrichtung kurzzeitig wirksame grundsätzlich in der österreichischen Patentschrift Schließbefehle an jeweils alle Drosselventile einer 225 675 beschrieben, wobei auch ein Hinweis auf die Einlaßreihe, ausgehend von der Einlaßreihe unter Möglichkeit einer Lage- und Formveränderung die- dem jeweils untersten Partikelring, nacheinander ses Ringes durch Drosselung der Hilfsgaszufuhr ge- 45 fortlaufend von unten nach oben abgibt,
geben ist. Es ist zwar aus der deutschen Auslegeschrift Zur Behandlung von festen oder flüssigen Parti- I 028 541 bei einem Wirbelschichtreaktor bekannt, kein, die z. B. getrocknet oder einer anderen physika- mehrere Reihen tangentialer Einlasse im Bereich der lischen oder chemischen Reaktion zugeführt werden Wirbelschicht vorzusehen, wobei die in diesen Einsollen, ist ferner bereits vorgeschlagen worden (Pa- 50 lassen angeordneten Drosselventile jeweils von einer tent 1 542 445), diese Partikeln in rotierenden Ringen Steuereinrichtung so angesteuert werden, daß sie zu sammeln und so lange darin zu halten, bis die ge- kurzzeitig öffnen und damit Luft in das Wirbelbett wünschte Reaktion durchgeführt ist. Derartige Parti- zur Aufwirbelung der Teilchen eingeblasen wird, kelringe lassen sich mit Hilfe der bekannten Dreh- Eine Erzeugung von freischwebend rotierenden Parströmung in rotationssymetrischen Wirbelkammern 55 tikelringen oder eine Steuerung der Kapazität und erzeugen. Bei dieser Drehströmung handelt es sich der Verweilzeit derartiger Partikelringe ist damit jeum eine Strömungskombination, die im wandnahen doch nicht möglich.
Bereich der Wirbelkammer aus einer wendelförmig Der Aufbau und die Funktionsweise der Einrich-
verlaufenden Umlaufströmung mit einer entsprechen- tung nach der Erfindung ist in der Zeichnung in
den Axialkomponente besteht. Über einer Stirnseite 60 einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt,
der Wirbelkammer wird diese wendelförmig verlau- In einer Wirbelkammer 1, die nach dem dargestell-
fende Umlaufströmung unter Ausbildung einer Wir- ten Ausführungsbeispiel senkrecht angeordnet ist,
beisenke auf spiralförmigen Bahnen zur Achse der werden von unten durch ein axiales Einlaufrohr 2
Wirbelkammer gelenkt. Von hier aus bildet sich mit kleineren Durchmessers, das bis über die Mitte in die
gleichem Drehsinn, jedoch entgegengesetzter 65 Wirbelkammer 1 hineinragt, die zu behandelnden
Axial-Komponente unter Ausbildung einer Wirbel- Partikeln der Wirbelkammer zugeführt. Zunächst er-
quelle oberhalb der Wirbelsenke eine Rotationswir- folgt in der Wirbelkammer 1 eine Abtrennung der
belströmung aus, die zum anderen Ende der Wirbel- Partikeln vom Trägergas, indem durch schrägtangen-
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