DE1544069C - Verfahren und Vorrichtung zum Abschei den mitgefuhrter fester bzv flüssiger Be standteile aus einem Gasstrom - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abschei- gelöst, daß das in Betracht kommende Verfahren in den mitgeführter fester bzw. flüssiger Bestandteile aus der Weise durchgeführt wird, daß der Sekundärgaseinem Gasstrom, wobei dieser in Form einer Rota- strom dem aus der Wirbelkammer austretenden, getionsströmung eine zylindrische Wirbelkammer reinigten. Gasstrom entnommen und auf einen gegendurchströmt und wobei ein Sekundärgasstrom, der 5 über dem Innendruck der Wirbelkammer höheren Rotationsströmung axial entgegengesetzt gerichtet, in Druck gebracht wird, was vorzugsweise unmittelbar etwa tangential in die Wirbelkammer eingeleitet wird. nach dem Reinigungsvorgang geschieht.

Bei den bisher bekanntgewordenen Abscheidern, Zur Erzeugung des höheren Druckpotentials wird

wie sie z. B. aus der französischen Patentschrift der gesamte, aus der Wirbelkammer austretende Gas-

80 554/1235 749 bekanntgeworden sind, die nach io strom aufgestaut, und ein nach Druck und Menge

dem Drehströmungsprinzip arbeiten, wird in einer regelbarer Anteil wird wieder in die Wirbelkammer

vertikalen zylindrischen Wirbelkammer im Bereich zurückgeleitet. Es ist aber auch möglich, den aus der

der Wand der Wirbelkammer erzeugt und aufrecht- Wirbelkammer austretenden Gasstrom im Bereich erhalten, die zusätzlich zur Umlaufbewegung noch der Austrittsöffnung der Wirbelkammer in zwei Gaseine Axialbewegung, und zwar entgegen dem die 15 ströme aufzuteilen, einen von ihnen abzuleiten und

Wirbelkammer axial und zentral durchströmenden, den anderen aufzustauen und in die Wirbelkammer

mit festen bzw. flüssigen Bestandteilen beladenen als sekundären Gasstrom zurückzuleiten. Der in die

primären Gasstrom ausführt. Der sekundäre Gas- Wirbelkammer zurückgeleitete Gasstrom wird vor-

strom in Form einer rotierenden Potentialströmung zugsweise dem peripheren Bereich der Gasströmung

wird in Höhe des Eintritts des primären Gasstroms so in der Wirbelkammer entnommen,

gegen diesen hin umgelenkt und mit ihm vereinigt. Dabei wird von dem gereinigten Gasstrom in etwa

Die auszuscheidenden Bestandteile, die im primären 10 bis 90%, vorzugsweise etwa 30 bis 40%, der

Gasstrom mitgeführt werden, werden dabei durch die Menge abgezweigt und wieder in die Wirbelkammer

Rotation des primären Gasstroms in diesem radial zurückgeführt. Besonders günstige Verhältnisse las-

nach außen und aus diesem heraus bewegt, so daß 25 sen sich erhalten, wenn die sekundäre Gasströmung

sie von der sekundären Potentialströmung nach unten mit einem Druck in die Wirbelkammer einströmt, der

geführt werden können; diese Bestandteile fallen um etwa 10 bis 2000 mm Ws, vorzugsweise etwa 50

dann im unteren Teil der Wirbelkammer durch einen bis 1000 mm Ws, über dem Druck in der Wirbel-

zwischen der Wirbelkammerwand und der Eintritts- kammer liegt.

öffnung für den primären Gasstrom befindlichen 30 Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Ringspalt in einen unter der Wirbelkammer angeord- gemäß der Erfindung ist vorteilhafterweise derart aus-

neten Bunker, aus dem sie von Zeit zu Zeit entfernt gebildet, daß die Wirbelkammer von einem Gehäuse

werden. umgeben und am austrittsseitigen Ende der Wirbel-

Bei diesen bekannten Wirbelstrom- bzw. Dreh- kammer zwischen diesem und der Wirbelkammer ein

Strömungs-Abscheidern wird die sekundäre Potential- 35 Gebläse angeordnet ist.

strömung durch zusätzliche Zufuhr eines gasförmigen Dieses Gebläse saugt das Gas aus der Wirbelkam-

Mediums erzeugt, das mit Hilfe eines Gebläses tan- mer an und drückt es insgesamt oder nur zu einem

gential entgegen dem primären Gasstrom und schräg Teil in den Zwischenraum zwischen der Außenwand

abwärts gerichtet in die Wirbelkammer eingeführt der Wirbelkammer und der Innenwand des diese

wird. 40 umgebenden Gehäuses, so daß das unter Überdruck

Ein Gebläse saugt den gereinigten Gasstrom, be- stehende Gas als Sekundärgasstrom durch in der

stehend aus primären und sekundärem Gasstrom, ab Wandung in der Wirbelkammer befindliche, an sich

und gegebenenfalls gleichzeitig den Primären, mit bekannte Gasdurchtrittsöffnung in die Wirbelkammer

Schwebeteilchen beladenen primären Gasstrom an. zurückströmt, wobei sie jedoch in diese tangential

Der Drall bzw. die Drehung des primären Gas- 45 und nach unten geneigt eingeleitet wird.
Stroms wird in an sich bekannter Weise, z. B. mittels Derjenige Teil des gesamten Gasstroms, der nicht eines Drallkörpers oder einer anderen Vorrichtung, als Sekundärgasstrom in die Wirbelkammer zurückin bzw. hinter der Eintrittsöffnung des Einlaßkanals geleitet wird, wird durch einen Gasaustrittskanal abdes primären Gasstroms erzeugt. geführt, in welchem sich eine einstellbare Drossel be-

Bei den vorbekannten, nach dem Drehströmungs- 50 findet, mit deren Hilfe ein gewünschter Überdruck

prinzip arbeitenden Vorrichtungen zum Abscheiden vor der Drosselstelle eingestellt werden kann,

von festen bzw. flüssigen Bestandteilen aus einem Wird von vornherein nur ein Teil des abgesaugten

Gasstrom sind zwei unabhängig voreinander arbei- Gases für den Sekundärgasstrom in den Zwischen-

tende, der Förderung der beiden Gasströme dienende raum zwischen der Wirbelkammer und dem Außen-

und dementsprechend dimensionierte Gebläse vor- 55 gehäuse eingeleitet, so wird der andere Teil unmittel-

handen. bar von dem Gebläse aus bereits abgeführt; hierfür

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die verwendet man vorteilhafterweise ein Gebläse mit bekannten, auf dem Drehströmungsprinzip beruhen- einem Doppellaufrad. An der Eintrittsöffnung zu den Verfahren und Vorrichtungen zur Durchführung dem Gebläse sind Leitflächen vorgesehen, die in ihrer des Verfahrens derart weiterzuentwickeln und zu 60 Lage veränderbar sind, um den den beiden Teilen des verbessern, daß eine erhebliche Vereinfachung und Doppellaufrades zuströmenden Gasstrom in geeine wirtschaftlichere Betriebsweise erreicht wird, wünschter Weise zu teilen und zu beeinflussen,
wobei auf eines der Gebläse, nämlich das zur Förde- Der Sekundärgasstrom wird vorteilhafterweise mit rung des sekundären Gasstroms und die hierzu nöti- Düsenrohren in die Wirbelkammer eingeleitet. Die gen Druckleitungen verzichtet, die Anordnung gün- 65 Düsenrohre haben ihren Eintritt in Wandnähe des stigcr gestaltet und der Abscheidegrad erhöht werden äußeren Gehäuses und sind durch die Wandung kann, der Wirbelkammer hindurchgeführt. Sie sind in Strö-

Dicsc Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch mungsrichtung geneigt und weisen an ihrem äußeren

Claims (1)

1. 3 4

   Ende Leitflächen auf, um so bevorzugt Gas aus dem 11 eintretende sekundäre Gasstrom umgibt den zen-

   äußeren Bereich des' Innenraumes des äußeren Ge- tralen, primären Gasstrom in Form einer axial ent-

   häuses in die Wirbelkammer zurückzuführen. Dies gegengesetzt zu diesem bewegten Potehtialströmung,

   hat den Vorteil, daß die kinetische Energie des Gas- um die durch die Zentrifugalkräfte in die sekundäre

   Stroms zwecks Einbringens in die Wirbelkammer 5 Gasströmung getragenen Schwebeteilchen in den

   ausgenutzt werden kann, und weiterhin, daß vor unteren Teil der Wirbelkammer 11 zu bringen. Von

   allem der noch am meisten gewisse Restbestandteile dort gelangen sie durch den zwischen der Wandung

   an abzuscheidendem Gut mitführende Teil des Gases der Wirbelkammer 11 und dem Eintrittskanal 13 ge-

   in die Wirbelkammer zurückgeführt wird. bildeten Ringspalt 24 in einen unterhalb des Dreh-

   Es ist weiterhin auch möglich, innerhalb des äuße- io Strömungsabscheiders befindlichen Bunker,
   ren Gehäuses am Boden einen ringförmigen Sammel- Der Gasaustrittskanal 20 mündet vorteilhafter-¹ behälter "für dort aus dem Gasstrom noch abgeschie- weise in einen Wärmetauscher 25 ein, durch den der dene Bestandteile vorzusehen, welche sich bei der Gaseintrittskanal 13 hindurchgeführt ist. Dadurch Rotation des Gasstromes im Innenraum des äußeren wird der Wärmeinhalt des austretenden Gases zur ErGehäuses noch absetzen, so daß man somit einen zu- 15 wärmung des primären Gasstroms ausgenutzt, wosätzlichen Abscheidungseffekt erzielt. durch Taupunktsunterschreitungen und sich daraus

   Vorteilhafterweise leitet man das abgeführte Gas, ergebende andere schädliche Erscheinungen vermie-

   welches einen gewissen Wärmeinhalt besitzt, durch den werden.

   einen Wärmeaustauscher, der von dem in die Wirbel- Fig. 3 zeigt ein weiteres AusfUhrungsbeispiel eines

   kammer eingeleiteten primären Gasstrom ebenfalls 20 Drehströmungsabscheiders gemäß der Erfindung. Bei

   durchströmt wird, um das in die Wirbelkammer ein- diesem wird der aus der Wirbelkammer 1Γ. austre-

   geführte Gas aufzuheizen; man vermeidet dadurch, tende Gasstrom an der Austrittsöffnung 16' geteilt

   daß die Temperatur des primären Gasstroms beim und mittels eines Doppellaufrades 31 angesaugt. Das

   Eintritt in die Wirbelkammer unter den Taupunkt ab- untere Laufrad 31 α saugt einen Teil der aus der

   sinkt, was in mancherlei Hinsicht von Nachteil ist. 25 Wirbelkammer 11' austretenden Gasmenge ab, führt

   In den Fig. 1 bis 3 der Zeichnungen sind zwei be- ihn in den Innenraum 19' des Gehäuses 12', in wel-

   sonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfin- ehern dieser aufgestaut wird. Der restliche Teil des

   dungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, welche nach- Gases wird durch das obere Laufrad 316 abgeführt,

   stehend im einzelnen näher erläutert sind. Es zeigt *Die Querschnitte der beiden konzentrischen Bereiche

   Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungs- 30 16a' und 166' der Austrittsöffnung 16' können durch

   gemäß ausgebildeten Drehströmungsabscheider mit die einstellbaren Leitflächen 32 verändert werden,

   einfachem Gebläse in schematischer Darstellung, Dadurch ist es in einfacher Weise möglich, den se-

   F i g. 2 einen Horizontalschnitt durch den Abschei- kundären Gasstrom nach Druck und Menge zu regeln

   der nach Fig. 1 entlang der Linie H-II in Fig. 1, und die Anlage bei schwankenden Betriebsbedingun-

   Fig. 3 einen Axialschnitt durch einen Abscheider 35 gen mit optimalem Wirkungsgrad zu betreiben.

   in einer zweiten Ausführungsform mit einem Doppel- Auf Grund des Verfahrens und der Vorrichtung

   gebläse. gemäß der Erfindung ist es möglich, auf die geson-

   Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird der eigentliche derte Zuführung eines sekundären Gasstroms und Drehströmungsabscheider von der Wirbelkammer 11 das hierzu nötige Gebläse sowie die erforderlichen gebildet. Dieser ist zumindest teilweise von dem Ge- 40 Leitungen zu verzichten und den gesamten Aufbau häuse 12 umgeben. Der primäre, mit Schwebeteilchen des Drehströmungsabscheiders zu vereinfachen. Weibeladene Gasstrom gelangt über den Einlaßkanal 13 terhin ist es möglich, den Abscheidegrad zu erhöhen, und die mit einem Drallkörper 14 ausgerüstete Düse da ein Teil des bereits gereinigten Gases nochmals in 15 in den unteren Teil der Wirbelkammer 11 und die Wirbelkammer zurückgeführt und dort gereinigt strömt in Form einer Rotationsströmung nach oben 45 wird sowie der restliche Teil einer zweiten Reinizur Austrittsöffnung 16, in welche sie durch das Ge- gungsphase im äußeren Gehäuse unterzogen wird,
   blase 17, welches von dem Antriebsmotor 18 angetrieben wird, hineingesaugt wird. Patentansprüche:

   Das Gebläse 17 drückt das sehr weitgehend gerei- 1. Verfahren zum Abscheiden mitgeführter

   nigte Gas in den Innenraum 19 des Gehäuses 12. 50 fester bzw. flüssiger Bestandteile aus einem Gas-

   Ein Teil des gereinigten Gases wird aus dem Ge- strom, wobei der Gasstrom in Form einer Rota-

   häuseinnenraum 19 über den Gasaustrittskanal 20 tionsströmung eine zylindrische Wirbelkammer

   abgeführt, in welchem die einstellbare Drosselklappe durchströmt und wobei- ein Sekundärgasstrom,

   21 angeordnet ist. 'der Rotationsströmung axial entgegengesetzt ge-

   Mit Hilfe dieser Drosselklappe 21 wird der aus der 55 richtet, in etwa tangential in die Wirbelkammer

   Wirbelkammer 11 abgezogene Gasstrom in dem Ge- eingeleitet wird, dadurch gekennzeich-

   häuseinnenraum 19 aufgestaut, so daß ein Teilstrom net, daß der Sekundärgasstrom dem gereinigten

   des Gases aus dem Gehäuseinnenraum 19 als Sekun- Gasstrom nach dessen Austritt aus der Wirbel-

   därstrom durch die Düsenrohre 22 hindurch wieder kammer entnommen und auf einen gegenüber

   in die Wirbelkammer zurückgeführt wird. 60 dem Innendruck in der Wirbelkammer höheren

   Um die Geschwindigkeitsenergie des Gasstroms, Druck gebracht wird.

   welche dieser beim Austritt aus dem Gebläserad be- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gesitzt, auszunutzen, sind, wie insbesondere aus F i g. 2 kennzeichnet, daß der gereinigte Gasstrom unhervorgeht, die Düsenrohre 22 in Strömungsrichtung mittelbar nach dem Reinigungsvorgang auf einen gekrümmt ausgebildet. Zweckmäßigerweise sind an 65 höheren Druck gebracht wird.
   deren EintriUsöffnungeri Leitflächen 23 angeordnet, 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gedie den Gassirom in die Düsenrohre 22 hineinleiten. kennzeichnet, daß der aus der Wirbelkammer

   Der durch die Düsearohre 22 in die Wirbelkammer austretende Gasstrom im Bereich der Austritts-

   öffnung der Wirbelkammer in zwei Gasströme aufgeteilt, einer davon abgeleitet und der andere aufgestaut und in die Wirbelkammer als sekundärer Gasstrom zurückgeleitet wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Wirbelkammer zurückleitende, sekundäre Gasstrom dem peripheren Bereich des gereinigten Gasstroms beim Austritt aus der Wirbelkammer entnommen wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß von dem aus der Wirbelkammer austretenden Gasstrom in etwa 10 bis 90%, vorzugsweise etwa 30 bis 40%, als sekundärer Gasstrom in die Wirbelkammer zurückgeführt wird.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des aufgestauten Gases hinter der Wirbelkammer um etwa 10 bis 2000 mm Ws, vorzugsweise um etwa 50 bis 1000 mm Ws über dem Druck der Wirbelkammer gehalten wird.

   7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelkammer (11) von einem Gehäuse (12) umgeben und am austrittsseitigen Ende der Wirbelkammer zwischen dieser und dem Gehäuse ein Gebläse (17) und in der Wandung der Wirbelkammer an sich bekannte Gasdurchtrittsöffnungen für den Sekundärgasstrom, sowie in dem aus dem Gehäuse herausführenden Gasaustrittskanal (20) eine einstellbare Drossel (21) vorgesehen sind.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (17') mit .einem Doppellaufrad (31) versehen ist.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (16 a' und 16b') der Wirbelkammer (H') zur Regelung der abgeführten Gasmengen mit lageveränderbaren Leitflächen (32) versehen sind.

   10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasaustrittskanal (20) und der Einlaßkanal (13) an einen Wärmetauscher (25) angeschlossen sind.

   11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärgasstrom durch Düsenrohre (22) in die Wirbelkammer (11, 11') zurückgeleitet wird, deren Eintrittsöffnungen in der Nähe der Außenwand des Gehäuses (12, 12') angeordnet sind.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Eintrittsöffnungen der Düsenrohre (22) Leitflächen (23) angeordnet sind.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenrohre (22) in Strömungsrichtung gekrümmt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen