DE1601450C - Reinigungsvorrichtung für Abgase - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungsvorrichtung für Abgase, bestehend aus einem teilweise mit Wasser gefüllten Behälter, in dem ein wenigstens näherun»sweise. senkrecht stehender Reinigungsschacht abgeteilt ist, dessen unteres Ende auf seiner ganzen Breite einen mit einem Gaszuführungsrohr verbundenen Gasverteiler aufweist und dessen oberes Ende oberhalb des Wasserspiegels liegt, wobei im Abstand über dem Schacht eine zur Trennung des Wassers vom Abgas und Rückförderung des Wassers dienende Ablenkvorrichtung und darüber ein Gasabzugsrohr vorgesehen ist.

Es ist bereits bekannt, Abgase, beispielsweise von großen Verbrennungsmotoren, dadurch abzukühlen und zu reinigen, daß man sie durch Wasser leitet. Die bekannten Vorrichtungen hierfür bestehen aus einem Wasserbehälter, der teilweise, etwa bis zur Hälfte seiner Höhe, mit Wasser gefüllt ist, dessen Gaszuführungsrohr unter dem Wasserspiegel endet. so daß das zugeführte Gas das Zuführungsrohr unter dem Wasserspiegel verläßt und durch das Wasser hindurch in den leeren Raum des Behälters tritt und von da den Behälter durch ein Abzugsrohr, das in der Decke des Behälters angeordnet ist. abzieht. Beim Durchtritt des Gases durch das Wasser wird es einerseits abgekühlt und andererseits werden feste Stoffteilchen, die sich im Gas befinden, vom Wasser aufgefangen und zurückgehalten.

Bei der bekannten Art dieser Vorrichtung ist aber der Reinigungsgrad sehr schlecht, weil das Gas. wenn es aus dem Zuführungsrohr austritt, in verhältnismäßig großen Blasen durch das Wasser an dessen Oberfläche tritt und somit nicht alle Gaspartikelchen und auch nicht alle festen Stoffteilchen, die mit dem Gas mitgeführt werden, mit dem Wasser in Berührung kommen. Andererseits wird durch das Wasser ein Teil des Gases gebunden, so daß das Wasser nach verhältnismäßig kurzer Zeit selbst stark schmutzig wird und erneuert werden muß.

Um den Reinigungsgrad zu verbessern, muß eine gute Durchmischung des Abgases mit dem Wasser angestrebt, d. h. eine möglichst große Berührungsfläche des Abgases mit dem Wasser hergestellt werden. Außerdem muß danach wieder eine vollständige Trennung des durchströmenden Abgases vom Wasser erfolgen.

Es ist bereits ein dieser Forderung nachkommender Abgasreiniger bekannt, bei dem die Abgase in die Arbeitskammer durch einen sich über die gesamte Breite des Gasverteilerkanals erstreckenden Längsschlitz eintreten, um anschließend in einem über dem Längsschlitz senkrecht angeordneten, sich ebenfalls über die gesamte Breite des Längsschlitzes erstreckenden Reinigungsschacht weitergeleitet zu werden. Dabei muß zwischen dem oberen Ende des Längsschlitzes und dem unteren Ende des Reinigungsschachts ein genau definierter Spalt eingehalten werden, der wesentlich dazu beiträgt, daß zahlreiche feine Wassertropfen mit dem Abgasstrom nach oben aus dem Reinigungsschacht hinausgeführt werden.

Bei ungenauen und ungünstigen Spaltverhältnissen kann der Reinigungsschacht nicht von der in ihm zu Betriebsbeginn enthaltenen zusammenhängenden Flüssigkeitsmasse entleert werden, weil die weitere Flüssigkeit von außen in reichlichem Maß unter der Wirkung des hydrostatischen Drucks nachgefördert wird.

Der Nachteil dieser bekannten Ausführung ist darin zu sehen, daß die genaue Bemessung des Spalts über die gesamte Breite des Gasverteilerkanals und des Reinigungsschachts hin fertigungstechnisch einen hohen Aufwand erfordert, der die Herstellungskosten

der Abgasreinigungsvorrichtung wesentlich erhöht. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich der Reinigungsschacht über die gesamte Länge der Arbeitskammer erstreckt, was Schwingungen der Wassersäule zur Folge hat.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die Herstellung der Spaltbreite zwischen dem oberen Ende der Ausströmdüse und dem unteren Ende des Reinigungsschachts einerseits keine so große Fertigungsgenauigkeit mit den damit verbundenen hohen Herstellungskosten erfordert, und daß andererseits dennoch eine ausgezeichnete Reinigungswirkung des Abgases erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gasverteiler mehrere Auslaßstutzen aufweist, denen innerhalb des mit Wasser gefüllten Raums mit geringem Abstand den Reinigungsschacht bildende Mischrohre mit ihrem unteren Ende gegenüberstehen.

Dadurch, daß der Eintritt der Abgase über mehrere an den Gasverteiler angebrachte Rohrstutzen in eine größere Zahl von Mischrohren erfolgt, ist keine so große Fertigungsgenauigkeit für die Spaltbreite erforderlich, da die Wassersäule sich auf mehrere Mischrohre mit einem geringem Wasserinhalt verteilt.

Durch die feste Verbindung der Mischrohre mit einem Steg am unteren Ende und durch die Verschweißung mit der Behälterwand an ihrem oberen Ende werden Schwingungen der Wassersäule sicher vermieden.

Weitere Vorteile und Erfindungsmerkmale sind der nachfolgenden Beispielsbeschreibung zu entnehmen. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt durch die F i g. 1 entlang der Schnittebene H-II,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Fig. 1 entlang der Schnittebene III-III.

In der bevorzugten Konstruktion ist ein Behälter 10 mit einer oder mehreren Reihen von geneigten oder vertikalen Mischrohren 11 versehen, deren unteres Ende normalerweise unter dem Wasserspiegel 13 liegt. Die Abgase werden durch ein Zuführungsrohr 14, das von den Wänden des Behälters 10 getrennt angeordnet ist, unterhalb der Wasseroberfläche zugeführt. Statt einer Vielzahl von Mischrohren kann auch ein einziges Mischrohr von entsprechendem Querschnitt verwendet werden.

Unterhalb der Mischrohre ist ein Verteiler 16 vorgesehen, der mit dem Zuführungsrohr 14 verbunden ist. Er ist als Rohr 17 mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet, das teilweise von der Behälterwand gebildet sein kann oder aber das getrennt von der Behälterwand angeordnet ist. Das Gasverteilerrohr 17 hat eine Vielzahl von kurzen Rohrstutzen 18, die jeweils gegen oder in das untere Ende eines Mischrohrs 11 ragen, so daß das Gas auf geradem Weg in die Mischrohre 11 geleitet wird, wobei im Zwischenraum zwischen den Rohrstutzen 18 des Gasverteilers und den unteren Enden der Mischrohre 11 eine Wasserströmung erzeugt wird.

Ein horizontaler Steg 19, der quer zu den Mischrohren 11 angeordnet ist, dient zur Befestigung der Mischrohre 11 und verhindert deren freies Schwingen gegenüber dem Behälter 10. Die Mischrohre 11 sind auch an ihrem oberen Ende untereinander und mit der Behälterwand 15 verschweißt.

Eine Ablenkhaube 20, die im Querschnitt die Form eines auf den Kopf gestellten Kanals mit konischen Seitenwänden hat, ist zwischen den oberen Enden der Mischrohre 11 und dem Deckel des Behälters 10 angeordnet und dient dazu, das Wasser-Gas-Gemisch wieder abwärts gegen den Boden des Behälters 10 und gegebenenfalls gegen den Aufwärtsstrom zu lenken, um dadurch eine wirksame Trennung des Gases vom Wasser zu gewährleisten. Das Gas gelangt dann durch das Abzugsrohr 21 im Deckel des Behälters 10 in die Atmosphäre und zieht dabei jeglichen Wasserdampf bzw. Dunst im oberen Teil des Behälters mit, so daß eine zusätzliche Kühlwirkung des Wassers im Behälter erzielt wird.

Um zu verhindern, daß Wasser in das Gaszuführungsrohr 14 gesaugt wird, wenn der das Abgas liefernde Motor angehalten wird, oder in umgekehrter Richtung wieder anläuft, wie das beispielsweise bei Diesel-Motoren der Fall sein kann, ist der Behälter 10 über dem Wasserspiegel mit einer öffnung 23 versehen, die eine Verbindung zum Zuführungsrohr 14 herstellt. Diese Öffnung 23 wird von einem schrägen Leitblech 22 im Zuführungsrohr 14 und einem schrägen Leitblech 24 im Innern des Behälters 10 überdeckt. Diese Leitbleche bewirken, daß Teile des aus den Mischrohren 11 hochgeschleuderten Wassers durch die Öffnung 23 in das Zuführungsrohr 14 geleitet werden, so daß der ankommende heiße Gasstrom durch diese Wasserteile abgeschreckt wird. Wenn die Vorrichtung in Betrieb ist, verhindert die Strömung des Wassers, daß Gas durch die Öffnung 23 in den Behälter 10 eintritt; andererseits verhindert die Öffnung 23, daß sich wenn die Vorrichtung nicht in Betrieb ist im Zuführungsrohr 14 ein Unterdruck bildet, der das Wasser absaugen würde. Die Öffnung 23 wirkt in diesem Fall demnach als Rückschlagventil. Der Behälter 10 ist mit Sicherheitseinrichtungen, wie z. B. Temperaturkontrollvorrichtungen, ausgerüstet, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Außerdem hat er einen Ablaufhahn 27, einen Reinigungshahn 28, einen Einlaßhahn 29, einen Überlauf 30, einen Schwalldämpfer 31 und einen Kontrolldekkel 32. Der Behälter 10 kann auch mit einem schiefen Boden ausgerüstet sein, der gegen den Gasverteiler ein Gefälle aufweist, so daß sich jeglicher Unrat durch den Ablaufhahn 27 entfernen läßt.

Um die Möglichkeit des Auftretens heißer Stellen an den Behälterwänden zu vermeiden, ist das Zuführungsrohrl4 und der Gasverteiler 16 vorzugsweise durch Zwischenräume 25 und 26 von diesem getrennt. Diese Zwischenräume können luftgekühlt sein; sie können auch Teile des Behälters 10 und mit Wasser gefüllt sein.

Um Korrosion zu verhindern, ist der Behälter und die anderen Teile vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich auch als Flammenlöschvorrichtung für Abgase verwenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Reinigungsvorrichtung für Abgase, bestehend aus einem teilweise mit Wasser gefüllten Behälter, in dem ein wenigstens näherungsweise senkrecht stehender Reinigungsschacht abgeteilt ist, dessen unteres Ende auf seiner ganzen Breite einen mit einem Gaszuführungsrohr verbundenen Gasverteiler aufweist und dessen oberes Ende oberhalb des Wasserspiegels liegt, wobei im Abstand über dem Schacht eine zur Trennung des Wassers vom Abgas und Rückförderung des Wassers dienende Ablenkvorrichtung und darüber ein Gasabzugsrohr vorgesehen ist. d a durch gekennzeichnet, daß der Gasverteiler (16) Auslaßstutzen (18) aufweist, denen innerhalb des mit Wasser gefüllten Raums mit geringem Abstand den Reinigungsschacht bildende Mischrohre (11) mit ihrem unteren Ende gegenüberstehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Mischrohre (11) mit ihrem unteren Ende an einem mit geringem Abstand vom Gasverteiler horizontal angeordneten Steg (19) befestigt und an ihrem oberen Ende mit der Behälterwand (15) und/oder miteinander verschweißt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaszuführungsrohr (14) entweder teils aus einer Wand des Behälters (10) besteht oder getrennt von den Behälterwänden angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gaszuführungsrohr (14) und Reinigungsschacht mindestens eine Öffnung (23) besteht, die von schrägen Leitblechen (24,22) so überdeckt ist, daß wenigstens ein Teil des hochgeschleuderten Wassers durch die Öffnung (23) in den Reinigungsschacht und das Gaszuführungsrohr geleitet wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischrohre (11) reihenweise an einer Wand (15) des Behälters (10) angeordnet sind und die gegenüberliegende Behälterwand einen Abstand hat, der mindestens doppelt so groß ist als der Durchmesser der Mischrohre (11).

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Behälters (10) mit einem Sammelschacht für die ausgeschiedenen Feststoffe ausgerüstet ist und die an diesen Sammelschacht angrenzenden Bodenteile des Behälters (10) schiefe Ebenen bilden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelschacht unten an der Wand (15) des Behälters (10) angeordnet ist, an welcher die Mischrohre (11) befestigt sind und daß in diesem Sammelschacht der Gasverteiler (16) untergebracht ist.