DE1544114B2

DE1544114B2 - Vorrichtung zum Abscheiden von Teilchen aus Gasen

Info

Publication number: DE1544114B2
Application number: DE1966R0044706
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr.-Ing. 5100 Aachen Regehr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-12-02
Filing date: 1966-12-02
Publication date: 1974-05-09
Also published as: GB1171378A; NL6716207A; DE1544114C3; CH457100A; DE1544114A1; NL144166B; BE707388A

Description

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Die in den Figuren dargestellten Profilplatten 1 ver- erfindungsgemäßen Vorrichtung und bei einer zum

laufen praktisch über ihre ganze Länge in der durch Stand der Technik gehörenden, F i g. 4 zeigt dem-

Pfeil angedeuteten Strömungsrichtung der Gase an- gegenüber die Druckverluste in Abhängigkeit von der

nähernd sinusförmig und bilden die Strömungs- Anströmgeschwindigkeit. Die Kurven I dieser Figu-

kanäle 2. Nahe dem Scheitel sind Fangrinnen 3 auf 5 ren entsprechen der erfindungsgemäßen Ausführungs-

die Profilplatten 1 aufgesetzt. Sie weisen ein der Pro- form, die Kurven II einer bekannten Ausführungs-

filplatte 1 ähnliches, d. h. sinusförmiges Profil auf. Sie form der beanspruchten Gattung,

verlaufen im eingebauten Zustand der Profilplatten 1 Die F i g. 3 zeigt in der Kurve I der erfindungsge-

von oben nach unten. mäßen Ausführungsform mit den durch Punkte an-

Um die Strömungsverhältnisse möglichst wirbelfrei xo gedeuteten Meßwerten den Abscheidegrad als Funkzu gestalten verfährt man so, wie es in F i g. 2 darge- tion der Anströmgeschwindigkeit. Man erkennt, daß stellt worden ist. Hier ist die Anordnung so getroffen, der Abscheidegrad mit der Anströmgeschwindigkeit daß die Fangrinnen 3 zu Trennkammern 4 erweitert stetig anzeigt. Demgegenüber zeigt die Kurve Π der sind, die eine aus dem Profil der Profilplatte 1 sich bekannten Ausführungsform mit durch Dreiecke anstetig absetzende Ablaufwand S und eine annähernd 15 gedeuteten Meßwerten, daß der Abscheidegrad mit sinusförmig geformte, nach der Trennöffnung 6 aus- der Anströmgeschwindigkeit nach einem Grenzwert laufende Rückwand 7 aufweisen. Außerdem macht plötzlich abfällt. Darüber hinaus liegt bei der erfin-Fig.2 deutlich, daß vor der Trennkammer4 und/ dungsgemäßen Ausführungsform der Abscheidegrad oder nach der Trennkammer 4, jedoch gegenüber- im ganzen höher.

liegend, zusätzliche Fangrinnen8 bzw. 9 angeordnet ao Die Fig. 4 zeigt mit KurveI, daß die Druckverwerden können. Am Auslauf der Profilplatten 1 sind luste bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform hier im übrigen zusätzliche Sperrkammern 10 vor- niedriger liegen als bei der bekannten Ausführungsgesehen. Diese verhindern ein Hinauswandern von form (Kurve II).

Teilchen oder Tropfen, die sich bereits auf einer Es versteht sich von selbst, daß die Versuche, die Profilplatte 1 befinden. Man erkennt aus einer ver- 25 zur Ermittlung der Kurven der F i g. 3 und 4 durchgleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 fernerhin, geführt wurden, unter vergleichbaren Bedingungen daß der Querschnitt der durch die Profilplatten 1 ge- durchgeführt worden sind. Die Durchmesser der im bildeten Kanäle 2 im Bereich der Umlenkstellen Gasstrom mitgeführten Tropfen lagen im Bereich durch den Einbau der Trennkammern 4 verringert größer 10~^5m und damit in dem Bereich, der für die ist. Das ist gerade für starkbeladene Gase vorteilhaft, 30 technische Praxis wichtig ist (z. B. Abgas-Waschweil hier eine konvektive Beschleunigung auftritt, die prozesse, Luftwäscher von Klimaanlagen u. dgl.). Die den Abscheideeffekt verbessert. ermittelten Zahlenwerte hängen selbstverständlich

Die Fig. 3 und 4 erläutern phänomenologisch die noch von den geometrischen Daten der untersuchten

erreichten Effekte. Fig. 3 zeigt den Abscheidegrad Vorrichtungen ab, die jedoch bei den Vergleichsver-

als Funktion der Anströmgeschwindigkeit bei einer 35 suchen übereinstimmten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Bei ähnlichen Vorrichtungen unterschiedlicher Patentansprüche: . Gattung (vgl. USA.-Patentschrift 2 921 647) mit echt wellenförmigen Platten sind an den Scheitern der

1. Vorrichtung zum Abscheiden von festen Umlenkstellen Fangrinnen nicht angeordnet. Das hat oder flüssigen Teilchen aus Gasen mit mehreren 5 den Nachteil, daß die abgeschiedenen Stoffteilchen in Abstand nebeneinanderliegenden, mehrfach auf den Platten wandern bzw. in Richtung des Gasabgebogenen Profilplatten, die wellenförmige stromes mitgerissen werden. Dadurch werden Größe Strömungskanäle bilden und die an den Scheiteln des Grenztropfendurchmessers und Abscheidegrad der Umlenkstellen mit Fangrinnen versehen sind, sehr ungünstig beeinflußt. Zwar sind hier die mehrdadurch gekennzeichnet, daß das Pro- io fach abgebogenen Profilplatten sinusförmig gestalfil der Profilplatten ,ζΐ) sinusförmig verläuft und tet, das allein beseitigt jedoch die beschriebenen die Fangrinnen (3). ein der Profilplatte (1) ahn- Nachteile nicht.

liches sinusförmiges Profil aufweisen. Bei Vorrichtungen ganz anderer Gattung (vgl.

2. Vorrichtung nach .Anspruch 1, dadurch ge- deutsche Auslegeschrift 1172236) sind die Strökennzeichnet, daß. die Fangrinnen (3) zu Trenn- 15 mungskanäle durch einzelne, sich in Strömungsrichkammern (4) erweitert sind, die eine aus dem tung jalousieartig überdeckende, gebogene Umlenk-Profil der Profilplatte, (1) sich stetig absetzende flächen gebildet, die an den Enden mit Fangtaschen Ablaufwand (S) und eine annähernd sinusförmig versehen sind. Das bedingt in strömungstechnischer geformte, nach der Trennöffnung (6) auslaufende Hinsicht hohe Druckverluste und ist in fertigungs-Rückwand (7) aufweisen. zo technischer Hinsicht sehr aufwendig und kostspielig.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kennzeichnet, daß vor der Trennkammer (4) Vorrichtung zum Abscheiden von festen oder flüssi- ^_7Si und/oder nach der Trennkammer, jedoch gegen- gen Teilchen aus Gasen zu schaffen, die sich durch ν · überliegend, zusätzliche Fangrinnen (8, 9) ange- hohen Abscheidungsgrad über ein breites Spektrum ordnet sind. 25 der Anströmgeschwindigkeit bei vergleichsweise ge-

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 ringen Druckverlusten auszeichnet.

bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Auslauf Die Lösung geht aus von der Vorrichtung der ein-

der Profilplatten (1) Sperrkammern (10) vorge- gangs beschriebenen Gattung und besteht darin, daß

sehen sind. das Profil der Profilplatten sinusförmig verläuft und

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 30 die Fangrinnen ein der Profilplatte ähnliches sinusbis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Quer- förmiges Profil aufweisen. — Bei einer derartigen schnitt der durch die-Profilplatten (1) gebildeten Ausbildung der Vorrichtung ist störende Wirbel-Kanäle im Bereich der Umlenkstellen durch den bildung des Gasstromes praktisch ausgeschaltet, unEinbau der Trennkammern (4) verringert ist. erwünschte Druckverluste treten nicht mehr auf.

35 Vorteilhaft sind ferner die hohen Gasgeschwindigkeiten, die die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne

Beeinträchtigung des Abscheidegrades zuläßt, so daß

auch feine Partikeln oder Tropfen ausgeschieden werden können. Die abgeschiedenen Stoffteilchen wer-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung 40 den nicht mehr mitgerissen oder zum Wandern auf zum Abscheiden von festen oder flüssigen Teilchen den Profilplatten gebracht, so daß insgesamt der aus Gasen mit mehreren in^ Abstand nebeneinander- Wirkungsgrad entscheidend verbessert wird. Der liegenden, mehrfach abgebogenen Profilplatten, die Grenztropfendurchmesser der erfindungsgemäßen wellenförmige Strömungskanäle bilden und die an Vorrichtung liegt sehr günstig. Versuche haben erden Scheiteln der Umlenkstellen mit Fangrinnen ver- 45 geben, daß. bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehen sind. mit zunehmender Anströmgeschwindigkeit sogar Bei bekannten Vorrichtungen der beschriebenen steigende Abscheidegrade erreicht werden, und zwar Gattung (vgl. deutsche Patentanmeldung A13 658, für die bei technischen Prozessen üblichen Tropfen-Bekanntmachungsunterlagen, USA.-Patentschriften durchmesser. Die Druckverluste liegen niedriger als 1 928 706 und 2 643 736) weisen die Profilplatten 50 bei bekannten Vorrichtungen der beanspruchten Gat- und damit die Strömungskanäle eine zickzackförmige tung.

Gestaltung auf. Sie sind also nur insoweit wellen- Die beschriebenen und weiteren Merkmale der Erförmig, als mathematisch, auch die Zickzackform eine findung werden an Hand der Zeichnungen in einigen Wellenform darstellt. Die Zickzackform ist strö- schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen mungstechnisch nachteilig, da die Strömung selbst 55 näher erläutert. Ebenso wird auf die durchgeführten durch die scharfe Winklung des zickzackförmigen Experimente an Hand zweier graphischer Darstellun-Profils gestört wird. Es entstehen Totwassergebiete gen näher eingegangen; es zeigt
und Strömungswirbel, die einerseits große Druckver- F i g. 1 einen in Strömungsrichtung der Gase gelüste zur Folge haben, die andererseits aber auch die führten Schnitt durch Profilplatten einer erfmdungs-Abscheidung beeinträchtigen. Der Grenztropfen- 60 gemäßen Vorrichtung,

durchmesser liegt ungünstig. Nach Überschreiten F i g. 2 eine andere Ausführungsform des Gegeneiner bestimmten Anströmgeschwindigkeit des zu be- Standes der Fi g. 1,

handelnden Gases fällt der Abscheidegrad rapide F i g. 3 den Abscheidegrad als Funktion der An-

ab. — Unter Grenztropfendurchmesser wird be- Strömgeschwindigkeit bei einer erfindungsgemäßen

kanntlich die Tropfengröße verstanden, die bei vor- 65 Vorrichtung,

gegebenem Gitteraufbau und vorgegebener Anström- F i g. 4 die Druckverluste als Funktion der An-

geschwindigkeit zu 100 °/o gerade noch abgeschieden Strömgeschwindigkeit bei einer erfindungsgemäßen

wird. Vorrichtung.