DE1667252C - Drehströmungswirbler zum Stoff- und Wärmetausch zwischen festen oder flüssigen Teilchen und Gasen - Google Patents

Description

wandung eingeschoben sind und deren nach außen überstehender Teil als Kühlfahne dient Selbstverständlich wird maa normalerweise stets die gleiche Art von Rauhigkeiten verwenden. Ia dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind nur der Einfachheit halber in einem Schnitt zwei verschiedene Arten von Rauhigkeiten dargestellt. Die Zahl der einzelnen Rauhigkeiten zwischen den jeweiligen Düsenreihen wird man entsprechend den Anforderungen an die jeweils erforderliche Turbulenz wählen.

Durch Steuerung der Gaszufuhr zu den einzelnen Düsenreihen werden die Teilchen dann jeweils an den nächstunteren Ring, also zunächst zwischen die Düsenreihen 34 bis 36 und 37 bis 39, anschließend zwischen die Düsenreihen 37 bis 39 und 40 bis 42 sowie schließlich zwischen 40 bis 42 und 43 bis 45 weitergegeben. Nach Abschaltung der Gaszufuhr füV die unteiste Düsenreihe 43 bis 45 werden die Teilchen über den Auslaß 29 in einen Bunker abgeführt. Das von Teilchen gereinigte Trägermedium verläßt die Wirbelkammer über den Auslaß 30.

Die Anwendung der beschriebenen Rauhigkeiten ist dabei nicht auf Reaktionsbehälter beschränkt, bei denen die zu behandelnden Teilchen über ein axiales

ίο Einströmrohr zugeführt werden. Sie sind vieimehr anwendbar bei allen Einrichtungen, in denen frei schwebend rotierende Teilchenringe erzeugt werden. Die Teilchen selbst können auch auf andere Weise, etwa durch die Düsen selbst oder über einen tangen-

IS tialen Einlauf zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Es hat sich dabei gezeigt, daß diese rotierenden Patentansprüche: · Teilchenringe eine hohe Dichte aufweisen und nicht immer ausreichend mit den zugeführten Reaktions-

1. Drehströmungswirbler zum Stoff- und War- partnern in Berührung kommen. Das tritt besonders rnetausch zwischen festen oder flüssigen Teilchen ? bei chemischen Reaktionen auf, wie sie z. B. die Ver- und Gasen, bestehend aus einer rotationssymme- brennung darstellt. Wenn beispielsweise feuchter trischen Wirbelkammer mit einem im unteren oder nasser Kohlenstaub zugeführt wird, so verbren-Bereich in diese hineinragenden koaxialen Ein- nen zwar die Kohleteilchen im äußeren Bereich der lauf kleineren Durchmessers für zusammen mit einzelnen Ringe, jedoch die Verbrennung im Innern Trägergas zuzuführende feste oder flüssige Teil- io der Ringe ist recht unvollständig,
chen sowie mit tangentialen und dem Einlauf Aus diesem Grunde ist nach Mitteln gesucht wor-

schräg entgegengerichteten Hilfsgaseinlässen an den, um die Teilchenringe aufzulockern und in ihrer den Seitenwänden des oberen Bereichs der Wir- Ausdehnung sowohl in axialer als auch in radialer belkammer, einem Gasauslaß auf der Oberseite Richtung zu vergrößern. Erfindungsgemäß sind der Wirbelkammer und einem Gutauslaß im 1.5 daher zwischen den einzelnen Reihen der tangentia-Bereich des Bodens sowie an den Seitenwänden len Einlasse wulstförmige Rauhigkeiten am Wirbelder Wirbelkammer unterhalb der Einlaufmün- kammerinnenmantel parallel zur Wirbelkammerdung angeordneten, mehrere Reiher tangentia- achse angeordnet.

ler Einlasse für mindestens einen der Reaktions- Diese Rauhigkeiten können im einfachsten Fall

partner nach Patent 1 542445, dadurch ao aus Schweißraupen bestehen, es können aber auch gekennzeichnet, daß zwischen den einzel- entsprechend profilierte Leisten aus einem beständinen Reihen der tangentialen Einlasse (31 bis 45) gen Werkstoff angebracht werden. Durch diese Rauwulstförmige Rauhigkeiten (46 bis 70) am Wir- higkeiten ergibt sich, daß der Durchmesser der Teilbelkammerinnenmantel parallel zur Wirbel- chenringe vergrößert und der Gaswechsel in den Rinkammerachse angeordnet sind. 35 gen verbessert wird. Es ist also prinzipiell erforder-

2. Drehströmungswirbler nach Anspruch 1, Hch, die Grenzschicht unter den Teilchen aufzureidadurch gekennzeichnet, daß die wulstförmigen ßen, so daß der Stoff- und Wärmeaustausch verbes-Rauhigkeiten aus Flachprofilstücken (48, 49) sert wird. Die Turbulenz der Strömung kann außerbestehen, die in Ausfräsungen des Wirbel- dem dadurch verbessert werden, daß die Rauhigkeikammermantels derart eingeschoben sind, daß 30 ten sehr scharfkantig ausgeführt werden. Die durch ein Teil der Flachprofilstücke als Kühlfahne nach die Turbulenz des Gasstromes auftretenden außen übersteht. Geschwindigkeitsschwankungen bedingen dabei eine

dauernde Änderung der Relativgeschwindigkeit der festen oder flüssigen Teilchen zu den Gasteilchen im

35 Ring, so daß an jedem Teilchen immer wieder neue

Gasteilchen vorbeistreichen.

Es ist aber auch möglich, daß die wulstförmigen

Das Hauptpatent betrifft einen Drehströmungswirb- Rauhigkeiten aus Flachprofilstücken bestehen, die in ler zum Stoff- und Wärmetausch zwischen festen Ausfräsungen des Wirbelkammermantels derart ein- oder flüssigen Teilchen und Gasen. Dabei besteht der 40 geschoben sind, daß ein Teil der Flachprofilstücke Drehströmungswirbler aus einer rotationssymmetri- als Kühlfahne nach außen übersteht,
sehen Wirbelkammer mit einem im unteren Bereich In der Zeichnung ist ein schematiches Ausfüh-

in diese hineinragenden koaxialen Einlauf kleineren rungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt. Dabei Durchmessers für zusammen mit Trägergas zuzufüh- zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine entsprerende feste oder flüssige Teilchen sowie mit langen- 45 chende Wirbelkammer und Fig. 2 einen Querschnitt tialen und dem Einlauf schräg entgegengerichteten entsprechend der Schnittlinie H-II.
Hilfsgaseinlässen an den Seitenwänden des oberen Die Wirbelkammer 1 weist ein koaxiales Einlaß-

Bereichs der Wirbelkammer, einem Gasauslaß auf rohr 2 für die mit einem Trägergas zugeführten zu der Oberseite der Wirbelkammer und einem Gut- behandelnden festen oder flüssigen Teilchen auf. auslaß im Bereich des Bodens. Dabei sind an den 50 Oberhalb der Mündung 3 des Einlaufrohres 2 besteht Seitenwänden der Wirbelkammer unterhalb der Ein- die Wirbelkammer aus einem Drehströmungswirblaufmündung mehrere Reihen tangentialer Einlasse ler 4 mit entsprechenden schrägtangentialen Düsen, für mindestens einen der Reaktionspartner angeord- von denen hier nur die beiden Düsen 6 und 7 net. ' gezeichnet sind. In diesem Drehströmungswirbler 4

In einer derartigen Wirbelkammer werden also die 55 werden die zugeführten Teilchen vom Trägergas zu behandelnden Teilchen von unten axial zugeführt abgeschieden und in den eigentlichen Reaktionsbe- und dann zunächst in einem herkömmlichen Dreh- hälter 5 geführt. Zwischen den einzelnen Düsenreiströmungswirbler mit tangentialen und dem Einlauf hen bilden sich nunmehr die frei schwebend rotierenschräg entgegengerichteten Hilfsgaseinlässen abge- den Teilchenringe aus. Der obere — hier nicht darschieden, wie das beispielsweise aus der österreichi- 60 gestellt — Teilchenring bildet sich zwischen den sehen Patentschrift 239 769, der schweizerischen Hilfsgaseinlässen 31, 32, 33 und 34, 35, 36 aus. Zwi-Patentschrift 382 716 und der französischen Patent- sehen diesen beiden Reihen von Hilfsgaseinlässen schrift 1 096 283 bekannt ist. Unterhalb der Mün- sind, wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich ist. dung des Einlaufes sammeln sich die aus dem Ober- wulstförmige Rauhigkeiten 46 bis 51 angebracht, teil abgeschiedenen Teilchen dann in frei schwebend 65 Dabei weisen die Rauhigkeiten 46 und 47 sowie 50 rotierenden Ringen zwischen den einzelnen tangen- und 51 etwa halbkreisförmiges Profil auf, während tial angeordneten Einlassen, durch die, z. B. bei der die Rauhigkeiten 48 und 49 aus FlachprofilstUcken Trocknung, heiße Gase eingeführt werden. bestehen, die in Einfräsungen der Wirbelkammer-