DE1546645C - Gaswaschgerat mit einem rotierenden Zentnfugalspruhgenerator - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gaswaschgerät mit einem der Erzeugung eines rotierenden Sprüh-•flüssigkeitsnebels dienenden rotierenden Zentrifugalsprühgenerator.

Durch die USA.-Patentschrift 3 128 320 ist ein derartiges Gaswaschgerät bekannt geworden, das einen Gaseinlaß in Höhe des unteren Teils des Sprühgenerators und einen Gasauslaß oberhalb einer Tropfenabscheidevorrichtung aufweist und das im Bereich des Sprühgenerators durch eine Trennwand bis auf einen den Generator umgebenden vertikalen Zylinder als Gasdurchlaßöffnung. abgeschlossen ist.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß es zweckmäßig ist, das zu waschende Gas.möglichst nahe an dem rotierenden Sprühgenerator vorbeizuführen, wo die Geschwindigkeit der abgeschleuderten Sprühnebeltröpfchen am höchsten ist. Dabei ist zu beachten, daß die Tropfenabscheidevorrichrung, um einen nicht allzu hohen Strömungswiderstand für das bereits gewaschene Gas zu bieten, einen verhältnismäßig großen Radialabstand von der Achse der Waschkammer des Gaswaschgerätes haben muß. Demgegenüber ist der Durchmesser des rotierenden Sprühgenerators verhältnismäßig gering, und das Vorbeiführen der Gasströmung in Nähe um den beispielsweise als rotierender Stabkäfig ausgebildeten Sprühgenerator hat einen verhältnismäßig geringen Durchmesser des den Generator umgebenden vertikalen Zylinders zur Folge, der die Gasdurchlaßöffnung bildet.

Bei der bekannten Anordnung ist oberhalb des genannten Zylinders ein kegelstumpfförmiger Trennkörper vorgesehen, der sich von dem oberen Rand des als Gasdurchlaßöffnung dienenden Zylinders bis zur Innenwand der zylindrischen Gaskammer erstreckt. Dadurch wird das gesamte von der Tropfenabscheidevorrichtung wieder abgeschiedene Wasser an der Innenwandung des als Gasdurchlaßöffnung dienenden Zylinders in den Flüssigkeitsvorratsraum zurückgeführt, wobei es am unteren Rand des genannten Zylinders in den Vorratsraum abfließt. Eine besondere Unterstützung des Waschvorganges ist dadurch jedoch nicht zu erwarten; in jedem Fall bietet sich für das um die untere Kante des Zylinders herumströmende zu waschende Gas nur ein erhöhter Strömungswiderstand, der, weil die den sich ausbildenden Flüssigkeitsvorhang bildenden Tropfen keine ausgesprochen hohe Geschwindigkeit gegenüber der Gasströmung besitzen, für den Waschvorgang verhältnismäßig unwirksam ist. ■'■'.-■

Die Erfindung bezweckt einerseits, das zu waschende Gas in unmittelbarer Nähe des Sprügenerators aufwärts zu führen, und andererseits, daß die an der Tropfenabscheidevorrichtung sich abscheidenden Wassertropfen an der Bildung eines Flüssigkeitsvorhangs an der Unterkante des den Sprügenerator umgebenden Zylinders gehindert werden, indem ein Teil dieses sich abscheidenden Wassers unmittelbar durch Flüssigkeitsabflußkanäle in den die Waschflüssigkeit enthaltenden Vorratsraum zurückgelangen kann, während ein anderer Teil der sich an der Tropfenabscheidevorrichtung abscheidenden Tropfen in die unmittelbare Nähe des erzeugten Flüssigkeitsnebels gebracht wird und dort entsprechend durch die an dem Sprühgenerator abgeschleuderten Tropfen beschleunigt und zerstäubt wird.

Ein Gaswaschgerät mit einem der Erzeugung eines rotierenden Sprühflüssigkeitsnebels dienenden rotierenden Zentrifugalsprühgenerator, einem Gaseinlaß in Höhe des unteren Teils des Sprühgenerators und einem Gasauslaß oberhalb einer Tropfena_bscheidevorrichtung, das im Bereich des Sprühgenerätofs durch eine Trennwand bis auf einen den Generator umgebenden vertikalen Zylinders als Gasdurchlaßöffniing abgeschlossen ist, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß die Trennwand horizontal oder geneigt angeordnet und mit einem sich bis unterhalb des Flüssigkeitsspiegels erstreckenden Flüssigkeitsabflußkanal versehen ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß oberhalb des Zylinders in bekannter Weise eine zusätzliche ringförmige horizontale Platte angeordnet ist.

Ein Gaswaschgerät der letztgenannten Art ist zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß die zusätzliche Platte an der Gehäuseinnenwand abschließt und ihre Öffnung einen nach oben sich erweiternden Kegelstumpf aufweist, dessen dem Zylinder zugewen-

ao dete Öffnung kleiner als der Zylinderdurchmesser ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in den beigefügten schematischen Zeichnungen dar-gestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen

F i g. 1 einen axialen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gaswaschgerät,

F i g. 2 den unteren Teil eines abgewandelten Gaswaschgeräts, ·

F i g. 3 einen waagerechten Schnitt entlang der Linie 3-3 der F i g. 2 und

F i g. 4 einen waagerechten Schnitt entlang der Linie 4-4 der F i g. 2.
Das in F i g. 1 gezeigte Gaswaschgerät 11 besteht aus einem Gehäuse 13 mit einem einen Behälter 16 bildenden Unterteil 15 und mit einem konischen oberen Ende 17. An einer Seite des Gehäuses befindet sich, über einem Übergangsteil mit den Wandflächen 19', 19 b angesetzt, ein Gaseinlaß 19, und oben befindet sich ein Gebläsegehäuse 21 und ein Gasauslaß 23. Ein Gebläse 25, um Gas durch den Gaswäscher zu saugen, ist im Gebläsegehäuse 21 angeordnet. Axial zu dem Gaswäscher 11 befindet sich eine Antriebswelle 27, bestehend aus einem oberen Abschnitt 27 a und einem unteren Abschnitt 27 b> die durch eine elastische Kupplungsvorrichtung 29 verbunden sind.

/Der obere Wellenabschnitt27a ist in Lagern31 an der Oberseite des Gebläsegehäuses 21 und in Lagern 33 gelagert, die von Rahmenteilen 35 gehalten wer-

so den. Oberhalb des Lagers 31 und am oberen Ende der Welle 27 α befestigt befindet sich eine von einem Motor über Treibriemen 34 angetriebene Riemenscheibe 32. Das eine Anzahl radialer Flügelradschaufeln 26 aufweisende Gebläse 25 wird von der Welle 27 α angetrieben. Das obere Ende des unteren Wellenabschnitts 276 ist in von Rahmenteilen 39 gehaltenen Lagern 37 gelagert und an seinem unteren Ende in Lagern 41, die von einer aus dem Unterteil 15 herausragenden Säule 43 getragen werden.

Ungefähr zwischen den Enden der unteren Welle 27 & befindet sich der Sprühgenerator 45 zur Erzeugung eines intensiven Sprühnebels hoher Geschwindigkeit. Der Sprügenerator 45 besteht aus einer oberen Scheibe 47, die an der Welle 276 mittels einer Nabe 49 angeschweißt ist. Von der Scheibe 47· erstreckt sich eine Vielzahl von Stangen 51 nach unten, die die zugeführte Waschflüssigkeit in Tröpfchen hoher Geschwindigkeit zerteilen. Die unteren Enden

der Stangen 51 werden von einem kreisförmigen In einem Abstand innerhalb des Gehäuses 13

Ring 53 gehalten. $ ■ zwischen der Oberseite des senkrechten Zylinders 75·

Am unteren Ende der Welle 276 befindet sich eine und der Tropfenabscheidevorrichtung 63 befindet

Pumpvorrichtung 55 mit Schaufelblättern 57, die an sich ein konischer Ring 79, der in dem Gehäuse

der Welle befestigt sind, und einem Zylinder 59, der 5 durch eine ringförmige Platte 81 gehalten wird. Es

die Schaufelblätter umgibt. Der Zylinder wird von kann jedoch stattdessen eine zusätzliche Ringscheibe

Rahmenteilen 61 gehalten. Wenn sich die Welle 27 79 a vorgesehen sein, wie in F i g. 2 gezeigt, die

dreht, schleudern die Schaufelblätter Flüssigkeit auf- durch Ständer 83 gehalten ist. Wie in F i g. 1 und 2

wärts in den Generator 45. gezeigt, ist eine zusätzliche Platte vorgesehen, die

Oberhalb des Sprühnebelgenerators 45 und von io ein ebener Ring oder ein stumpfkegelig ausgebildeter

Rahmenteilen 62 und 39 getragen befindet sich die Ring sein kann. Die Platte kann auch einen senk-

Tropfenabscheidevorrichtung 63, die sich zwischen rechten Flansch 85 aufweisen, vorzugsweise an der

dem Gehäuse und dem Innenzylinder 65 erstreckt. inneren Peripherie. Die zusätzliche Platte 81 hat ver-

Innerhalb des Gehäuses 13 befindet sich eine An- schiedene Funktionen. Zusätzlich dazu, daß sie.als zahl verschiedener Prallplatten, die dazu dienen, 15 weitere Prallplatte für die Entfernung von vom Gas die Verteilung des Gases durch den Gaswäscher, mitgerissenen Tröpfchen dient, dient sie auch als insbesondere durch die Sprühnebelzone, und auch eine Aufprall- und Abfangfläche für flüssige Tröpfgleichzeitig die Entfernung mitgerissener und nieder- chen, die von dem Gehäuse und dem senkrechten geschlagener Flüssigkeitströpfchen zu verbessern. Zylinder 75 zurückprallen. Da der senkrechte Zylin-

Ein ringfönniges inneres Gehäuse 67 liegt in einem ao der 75 sehr nahe am Sprühnebelgenerator liegt und

Abstand vom Gehäuse und wird beispielsweise durch die auf ihn auf treffenden Tröpfchen sehr hohe Ener-

Arme 69 in geeigneter Weise darin gehalten. Die Gas- gie aufweisen, neigen sie zum Spritzen und Aufteilen,

einlaßleitung 19 durchsetzt dieses innere Gehäuse 67, und ein Teil wird in die Abscheidevorrichtung 63

so daß eintretendes Gas in den von dem Gehäuse abge- geschleudert, deren Wirkungsgrad dadurch beträcht-

grenzten Innenraum 70 eintritt. Das innere Gehäuse 35 Hch beeinträchtigt werden kann. Die zusätzliche

67 erstreckt sich abwärts unter den Pegel der Flüssig- Platte dient dazu, solche zurückgeschleuderten Tröpf-

keit44 in dem Behälter, um eine Flüssigkeitsdichtung chen anzusammeln. Die Platte hat auch die Neigung,

zu schaffen, die das Gas daran hindert, unter das den verhältnismäßig beschränkten Gasstrom, der den

Gehäuse und aufwärts durch den ringförmigen Kanal 77 verläßt, vor dem Eindringen des Gases in

Raum 68 zwischen dem inneren Gehäuse 67 und dem 30 den Tröpfchenabscheider aufzuteilen. So wird der

äußeren Gehäuse zu strömen. Dieser Raum 68 bildet Abscheidevorgang erleichtert, indem das Gas gleiclv-

einen Flüssigkeitsabflußkanal für-die Flüssigkeit, um mäßig verteilt wird, um den Gesamtoberflächen-

von der Sprühnebelzone zum Vorratsbehälter zurück- bereich der Abscheidevorrichtung auszunutzen,

zuströmen. -.·.'. Flüssigkeit, die auf der Innenoberfläche des senk-

Eine ringförmige Trennwand 71, die von flacher 35 rechten Zylinders 75 abgelagert wird, fließt abwärts

oder stumpfkegeliger Gestalt sein kann, wird auf der und durch den Raum 70 in den Behälter 16. An

Oberseite des inneren Gehäuses 67 gehalten. Die anderer Stelle in dem Gaswäscher, z. B. auf der

öffnung 73 in der Trennwand 71 schafft einen Durch- Abscheidevorrichtung, angesammelte Flüssigkeit

laßweg für das Gas nach oben durch den Gaswäscher fließt entlang der Wandung des Gehäuses 13 abwärts

und insbesondere durch die Sprühzone. So muß in 40 oder fällt auf die Trennwand 71, von wo aus das

dem Raum 70 verteiltes Gas durch die Verengung der Abfließen durch den Abflußkanal 68 erfolgt,

öffnung73 mitten im Zentrum der Sprühzone strö- Der in Fig. 2 gezeigte Gaswäscher weist gewisse

men. Die Flüssigkeitströpfchen in diesem Bereich Abänderungen auf und stellt eine andere Ausfüh-

weisen eine sehr hohe Geschwindigkeit auf und sind rungsform der Erfindung dar. Die Tropfenabscheide-

stark konzentriert. In diesem Bereich ist also die 45 vorrichtung und die Gebläseeinrichtung, d. h. der

Anzahl der Tröpfchen, die in einem gegebenen Zeit- obere Teil des Gaswäschers, die in Fig. 2 nicht

raum durch ein gegebenes Volumen strömen, wesent- gezeigt sind, können genauso sein wie in F ig. 1.

lieh größer als die Anzahl in einem entsprechenden Das in Fig. 2 gezeigte Gehäuse 13 hat eine Welle

Volumen, das von dem Sprühnebelgenerator 45 wei- 27, die axial darin angeordnet ist und den Sprüh-

ter entfernt liegt, und die Teilchen bewegen, sich mit 50 nebelgenerator 45 trägt. Die Welle ist in einem Lager

ihrer größten Geschwindigkeit μι nächster Nähe des 41 gelagert, das von Schienen 42 getragen wird. Die

Sprühnebelgenerators. Der Wirkungsgrad der Be- Pumpeinrichtung« weist an der Welle 27 befestigte

rührungsauf nähme und der Entfernung von Verun- Ventilatorflügel 57 auf und einen von Ständern 87

reinigungen aus dem Gas wird wesentlich vergrößert, aus dem Rahmen 43a gehaltenen Bund 59. Eine Ein-

indem der Gasstrom nahe an dem Generator vorbei- 55 laßleitung 19 für das eintretende Gas befindet sich an

geführt wird. _: : : einer Seite des Gehäuses 13.

Um den Vorteil des nahen Vorbeiführens des An Stelle des inneren Gehäuses 67 und der zu-Gasstroms sicherzustellen, wird ein senkrechter Zy- sätzlichen Platte71 der Vorrichtung nach Fig. 1 linder 75, der eine Gasdurchlaßöffnung 77 bildet, weist die Ausführungsform nach F i g. 2 einen dreiander öffnung 73 der Trennwand 71 angeordnet. 60 eckigen Kanal 68, eine Wand 97 und eine schräge

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Trennwand71 Platte71c mit einer öffnung 73a auf. Die Platte 71a auf einer Höhe ungefähr in der Mitte der Sprühzone ist am Gehäuse 13 an ihrem Umfang befestigt. Der liegt. So können einige Sprühnebeltröpfchen das Gas Raum 70 a zwischen der Platte 71a und dem Flüssigwaschen, während es in dem Raum 70 verteilt wird. keitspegel 44 ist etwas größer als der entsprechende Es kann das untere Ende des Zylinders75 nach 65 Raum70 in Fig. 1. Die Verteilung des eintretenden unten durch die Scheibenöffnung 73 verlängert sein, Gases wird durch den größeren Raum 70 a verbessert. um einen noch längeren Kanal 77 für das Gas zu Auf einer Seite ist die Platte 71 α an ihrem niederschaffen, sten Punkt weggeschnitten, wie in F i g. 3 bei 92

gezeigt. Abwärts von der Platte 71a an der weggeschnittenen Stelle· bildet der von der Wandung 67 α •begrenzte dreieckige Kanal 68a eine Ableitung, wie in F i g. 4 gezeigt, die sich abwärts unter den Flüssigkeitspegel 44 in den Behälter 16 erstreckt und eine Flüssigkeitsabdichtung bildet. So laufen Flüssigkeitströpfchen aus der Sprühnebelzone, die auf die obere Oberfläche der Platte 71a fallen, abwärts zu dem Ausschnitt 92 und kehren zum Behälter durch den Kanal 68a zurück.

Ein senkrechter Zylinder 75a liegt innerhalb' der Öffnung 73 a in der Platte 71a. Dieser Zylinder dient dazu, das nach oben strömende zu waschende Gas auf den Bereich 77 a der Sprühnebelzone neben dem Sprühnebelgenerator 45 zusammenzupressen. Über und durch Ständer 83 in einem Abstand von dem Zylinder 75 a gehalten befindet sich eine zusätzliche Platte 79 a mit innerem Flanschring 85.

Um die Verteilung des einströmenden Gases in den Raum 70 a unter die Platte 71 α vor dem Eintritt des so Gases in die Sprühnebelzone zu unterstützen, ist eine senkrechte Wand 97 vorgesehen. Die Wand erstreckt sich vom Gehäuse 13 zu dem senkrechten Zylinder 75 a zwischen der Platte 71 α und der Oberseite des Eintritts 19. Während die Wand 97 entlang einem Radius der "Wascheinrichtung 11 liegen kann, wird bevorzugt, sie in einem Winkel dazu anzuordnen, z. B. entlang einer Sehne des Gehäuses 13. Diese Anordnung ist in F i g. 3 und 4 gezeigt. Die Wand 97 hat die Neigung, dem Gasstrom eine sich drehende Richtung zu verleihen, um seine Verteilung innerhalb des Raumes 70 a zu unterstützen.

Das Ende der Wand kann in einer Linie mit der Achse des Einlasses 19 oder leicht exzentrisch sein, wie gezeigt: Es muß darauf hingewiesen werden, daß eine solche Wand 97 auch mit der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform verwendet werden kann.

Der. Winkel, mit dem das Gas in den Gaswäscher eintritt, ist weitgehend durch den Winkel bestimmt, in dem die Leitung 19 eingesetzt ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß ein bevorzugter Winkel des Eintretens innerhalb des Bereiches von ungefähr 30° bis ungefähr 50 ° unter der Waagerechten vorteilhaft ist. Bei einem Winkel innerhalb dieses Bereiches hat der Gasstrom die Neigung, über die Flüssigkeit in dem Behälter 16 zu fließen und von ihr abgeleitet zu werden, ohne daß ein unerwünschtes Aufschwellen der Flüssigkeit verursacht würde, das ein unregelmäßiges Zuführen der Flüssigkeit zum Generator 45 bewirken würde. Außerdem hat bei einem solchen Winkel das Gas zunächst die Neigung, dem untersten Bereich des Verteilungsraumes 70 zugeführt zu werden und den vollen Bereich 70 zur Gasverteilung auszunutzen. Bei Winkeln, die zu nahe an der Senkrechten liegen, trifft das Gas so direkt auf die Flüssigkeit auf, daß ein übermäßiges Verwirbeln der Flüssigkeit und des Gases verursacht wird und das Gas nicht so glatt in den gesamten unteren Bereich des Verteilungsraumes 70 abgewiesen wird. Bei Einlaßwinkeln, die näher an der Waagerechten liegen, kann sich ein größeres Aufwallen der Flüssigkeit ergeben, und das Gas hat die Neigung, sich an der Seite des Raumes 70 gegenüber dem Einlaß 19 zu konzentrieren.

Diese Gaswäscher sind vorteilhaft von einer Größe, die sich eignet, mehrere hundert bis zu ungefähr 850 m^s Gas je Minute zu verarbeiten. Die Gaswäschergrößen ändern sich demgemäß von ungefähr 1,20 m bis zu 3 m 0 und weisen Höhen in der Größenordnung vom Ein- bis Eineinhalbfachen des Durchmessers auf.

Die Sprühnebelgeneratoren weisen Durchmesser in der Größenordnung von ungefähr ein Viertel des Gaswäscherdurchmessers auf und Höhen von ungefähr dem Ein- bis zu dem Dreifachen des Generatordurchmessers. Waschflüssigkeit wird mit Geschwindigkeiten benutzt, die von ungefähr 380 bis 1900 ί/min schwanken.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gaswaschgerät mit einem der Erzeugung eines rotierenden Sprühflüssigkeitsnebels dienenden rotierenden Zentrifugalsprühgenerator, einem Gaseinlaß in Höhe des unteren Teils des Sprühgenerators und einem Gasauslaß oberhalb einer Tropfenabscheidevorrichtung, das im Bereich des Sprühgenerators durch eine Trennwand bis auf einen den Generator umgebenden vertikalen Zylinder als Gasdurchlaßöffnung abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (71) horizontal oder geneigt angeordnet und mit einem sich bis unterhalb des Flüssigkeitsspiegels (44) erstreckenden Flüssigkeitsabflußkanal (68) versehen ist.

2. Gaswaschgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Zylinders (75) in bekannter Weise eine zusätzliche ringförmige horizontale Platte (81) angeordnet ist.

3. Gaswaschgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Platte (81) an der Gehäuseinnenwandung abschließt und ihre Öffnung einen nach oben sich erweiternden Kegelstumpf (79) aufweist, dessen dem Zylinder (75) zugewendete Öffnung kleiner als der Zylinderdurchmesser ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen