DE1719526C3 - Drehstroemungswirbler zum Abscheiden von adhaesiven Fluessigkeiten aus Gasen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehströmungswirbler Teil des Außenmantels abgedichtet geführten Flüszum Abscheiden von adhäsiven Flüssigkeiten aus sigkeitszuführungsstutzen, der seinerseits mit radi-Gasen, wie z. B. Farbnebeln oder anderen, leicht alen Bohrungen im oberen Bereich und einem ventilklebenden Stoffen. tellerförmigen Aufsatzteil in der sich kegelförmig er-Ein derartiger Drehströmungswirbler besteht aus 5 weiternden Öffnung des Außenmantels versehen ist. einer zylinderrohrförmigen Wirbelkammer mit einem Dabei ist der zylinderrohrförmige Außenmantel relakoaxialen Einströmrohr für das Rohgas und einem tiv zum Flüssigkeitszuführungsstutzen zur Einstellung gegenüberliegenden Reingasauslaß. Außerdem weist der Düsenöffnung axial verschiebbar angeordnet, der Drehströmungswirbler tangentiale, dem einströ- Dadurch lassen sich Winkel und Sprühmenge des menden Rohgas schräg entgegengerichtete Hilfsgas- 10 Flüsigkeitsschleiers entsprechend den jeweiligen Aneinlässe im Wirbelkammerinnenmantel oder im forderungen leicht einstellen.

oberen Deckel zur Erzeugung einer Drehströmung Die zur Drallanregung für den Rohgasstrom im

auf. Diese Drehströmung setzt sich aus einer äußeren Mündungsbereich des axialen Einlaßrohres zwischen wendeiförmigen Umlaufströmung und einer inneren dem Außenmantel der Sprühdüse und dem Innenwendelförmigen, gleichsinnig umlaufenden Rotations- 15 mantel des Einlaßrohres angeordneten Leitschaufeln strömung zusammen, wobei die axialen Strömungs- sind ferner im Anströmbereich an ihrer Unterkante komponenten der Rotations- und der Umlaufströ- mit sich über die gesamte Breite erstreckenden Flüsmung entgegengesetzte Richtungen haben. Die abzu- sigkeitszuführungen versehen. Damit wird ein Festscheidenden Teilchen werden in Richtung zum setzen der klebenden Stoffe schon an den Leit-Wirbelkammerinnenmantel nach außen getragen und 20 schaufeln sicher verhindert.

von der äußeren UmI auf strömung durch einen das An Hand einer schematischen Zeichnung sind

axiale Einströmrohr umgebenden Auslaßspalt abge-. Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeiführt. spiels nach der Erfindung näher erläutert.

Wenn bei einem derartigen Drehströmungswirbler Das zu reinigende Gas-Flüssigkeits-Gemisch tritt

adhäsive Flüssigkeiten, wie z. B. Farbnebel, öle oder 25 über das Einströmrohr 2 axial von unten in die Wirandere OberHächenschutzmittel, aus dem gasförmigen belkammer 1 ein. Im Wirbelkammerinnenmantel 1 Trägermedium abgeschieden werden sollen, so be- und/oder im Deckel 22 der Wirbelkammer oberhalb steht die Gefahr, daß diese Flüssigkeiten an die der Mündung 5 des Einströmrohres 2 sind schräg-Wirbelkammerinnenwandung geschleudert werden tangentiale Düsen 4 zur Erzeugung der äußeren, und dort haftenbleiben. Das kann in kurzer Zeit zu 30 wendelförmig nach unten verlaufenden Potentialeiner Verstopfung der Wirbelkammer führen. wirbelströmung im wandnahen Bereich des Wirbel-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kammerinnenmantels angeordnet. Ein Teil der Poderartiges Ansetzen der adhäsiven Flüssigkeiten an tentialwirbelströmung strömt über der Mündung 5 dem Wirbelkammerinnenmantel und anderen Teilen des Einströmrohres 2 über eine Wirbelsenke zur der Wirbelkammer zu vermeiden. Dazu wird von 35 Achse der Wirbelkammer und steigt hier mit dem der Einsprühung einer zusätzlichen Flüssigkeit Ge- einströmenden Gas-Flüssigkeits-Gemisch in Form brauch gemacht. In diesem Zusammenhang ist es aus einer Rotationsströmung nach oben zum Reingasder britischen Patentschrift 371 129 bekannt, im auslaß 3 auf. Oberhalb der Mündung 5 werden die unteren Teil der Wirbelkammer eines Axialzyklons auszuscheidenden Partikeln in einer sich ausbildenden oberhalb des axialen Einströmrohres eine Sprühdüse 40 Wirbelquelle in Richtung zur Wandung der Wirbelanzuordnen, durch die die zugeführten staubförmigen kammer 1 ausgetragen und mit einem Ast der Poten-Partikeln benetzt und ausgewaschen werden sollen. tialwirbelströmung über den Ringspalt 6 zwischen Durch diese Anordnung der Sprühdüse läßt sich je- Einströmrohr 2 und Wirbelkammerinnenmantel 1 zu doch nicht verhindern, daß Partikeln unmittelbar nach einem in einen nicht näher dargestellten Bunker Austritt aus dem Einströmrohr gegen die Wandung 45 mündenden Auslaß 7 abgeführt. Dieser Auslaß 7 der Wirbelkammer geschleudert werden und dort bei kann — wie in der Figur dargestellt — entweder klebender Konsistenz haftenbleiben. senkrecht nach unten oder schräg nach der Seite in Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, daß in einen gesonderten Bunker mündend angeordnet sein, dem Drehströmungswirbler die Sprühdüse in der Im Ringspalt 6 ist dabei am Einströmrohr 2 eine Mündung des axialen Einströmrohres zur Erzeugung 50 Blende 8 zur Bildung eines die Abscheidung günstig eines kegelförmigen Flüssigkeitsschleiers angeordnet beeinflussenden schmaleren Ringspaltes zwischen ist und daß im oberen Bereich der Wirbelkammer Einströmrohr 2 und Wirbelkammerinnenmantel 1 anzusätzliche tangentiale Düsen zur Einführung einer gebracht.

den Wirbelkammerinnenmantel benetzenden Flüssig- Erfindungsgemäß ist nunmehr koaxial zum Mün-

keit vorgesehen sind. 55 dungsbereich 5 des Einströmrohres 2 eine Sprüh-

Durch einen derartigen Flüssigkeitsschleier werden düse 9 angeordnet, über die im unteren Bereich der die auszuscheidenden Partikeln erfaßt und in starkem Wirbelkammer 1 ein angenähert kegelförmiger Flüs-Maße agglomeriert. Darüber hinaus werden sie so- sigkeitsschleier erzeugt wird. Von diesem Flüssigmit schneller einer Abscheidung zugeführt, und es keitsschleier wird ein großer Teil der auszuscheiwird verhindert, daß sie sich an der Wandung der 60 denden Flüssigkeitspartikeln erfaßt und zur Wandung Wirbelkammer festsetzen. der Wirbelkammer 1 getragen. Durch diesen Flüs-

Die eigentliche Sprühdüse weist dazu, wie aus der sigkeitsschleier wird an der Wandung der Wirbelösterreichischen Patentschrift 246 107 bekannt ist, kammer zwar auch schon ein nach unten laufender einen zylinderrohrförmigen Außenmantel und eine Flüssigkeitsfilm erzeugt. Dieser besteht jedoch aus sich kegelförmig erweiternde Öffnung am oberen 65 einer Mischung dieser Flüssigkeit und der abzuschei-Ende auf. Darüber hinaus enthält die Sprühdüse er- denden adhäsiven Flüssigkeitspartikeln, so daß ein findungsgemäß einen zum Außenmantel koaxialen, Ansetzen am Wirbelkammerinnenmantel nicht sicher am oberen Ende abgeschlossenen und im unteren zu vermeiden ist. Aus diesem Grunde sind im oberen

Bereich der Wirbelkammer zusätzliche tangentiale Düsen 20, die auch schräg nach unten gerichtet sein können, zur Einführung eines weiteren Flüssigkeitsstromes angeordnet. Dadurch wird der gesamte Wirbelkammerinnenmantel von einem Flüssigkeitsschleier benetzt, so daß ein Festkleben der abzuscheidenden Partikeln und damit eine Verstopfung der Wirbelkammer vermieden wird.

Die Sprühdüse 9 besteht dabei aus einem zylinderrohrförmigen Außenmantel 10 mit einer sich kegelförmig erweiternden öffnung 11 am oberen Ende, aus der die Flüssigkeit in die Wirbelkammer eingesprüht wird. Koaxial zum Düsenaußenmantel 10 ist ein am oberen Ende abgeschlossener Flüssigkeitszuführungsstutzen 12 derart angeordnet, daß zwischen Ventilaußenmantel 10 und Flüssigkeitszuführungsstutzen 12 ein Ringraum 21 frei bleibt. Dieser Flüssigkeitszuführungsstutzen 12 ist dabei im unteren Teil des Ventilaußenmantels 10 dicht geführt. Diese Abdichtung kann durch einen Dichtring 18 am unteren Ende des Ventilaußenmantels K) bewirkt werden. Am oberen Ende des Stutzens 12 befindet sich ein ventiltellerförmiger Aufsatzteil 14, der in der kegelförmig erweiterten öffnung Il des Ventilaußenmantels 10 liegt.

Die über eine zum Einströmrohr 2 koaxiale Zuführungsleitung 16 in den Flüssigkeitszuführungsstutzen 12 einströmende Flüssigkeit tritt über radiale Bohrungen 13 im oberen Bereich des Stutzens in den Ringraum 21 über und von hier über die Öffnung 11 in die Wirbelkammer 1 ein.- Zur Einstellung verschiedener Düsenöffnungen ist der Ventilaußenmantel 10 relativ zum Flüssigkeitszuführungsstutzen 12 axial verschiebbar angeordnet. Dazu kann der Ventilmantel 10 beispielsweise über ein Gewinde 15 mit dem Flüssigkeitszuführungsstutzen 12 verbunden sein, so daß der Ventilmantel beliebig eingestellt werden kann.

Zur besseren Drallanregung des zu reinigenden Gas-Flüssigkeits-Gemisches sind im Mündungsbereich 5 des Einströmrohres 2 zwischen der Sprühdüse 9 und dem Mantel des Einströmrohres Leitschaufeln 19 angeordnet, die dem eintretenden Gas-Flüssigkeits-Strom einen Drall aufzwingen und somit zur Anregung der Rotationsströmung beitragen.

Um ein Ansetzen der abzuscheidenden Flüssigkeitspartikeln an den Leitschaufeln 19 dieser Vordrehdüse zu vermeiden, ist der Düsenaußenmantel 10 im Anströmbereich der Leitschaufeln mit radialen Bohrungen versehen, so daß über eine weitere Flüssigkeitszuleitung 17, die sich über die gesamte Breite der Leitschaufeln erstreckt und seitliche Bohrungen aufweist, ein Teil der Hilfsflüssigkeit hier gegen die Schaufeln gesprüht wird und diese mit einem Flüssigkeitsschleier benetzt. Es ist aber auch möglich, die Schaufeln 19 im unteren Bereich selbst hohl auszuführen und über von dort ausgehenden Bohrungen die Flüssigkeit austreten zu lassen.

Die Erfindung beschränkt sich dabei nicht nur auf die Ausscheidung von adhäsiven Flüssigkeitspartikeln So aus Gasen. Es ist vielmehr auch möglich, Flüssigkeitsmischungen unterschiedlicher Dichte, wie z. B. Wasser-Öl-Gemische, in einem derartigen Drehströmungswirbler zu trennen. Darüber hinaus können durch Ausnutzung des radialen Druckgefälles in einem derartigen Wirbler leicht verdampfende Flüssigkeiten aus schwerer zu verdampfende Flüssigkeiten ausgeschieden werden. Ebenso ist die Anwendung eines derartigen Drehströmungswirblers mit Flüssigkeitsschleier zur Abscheidung von Feinst:;täuben möglich, bei denen es nicht auf trockenes Anfallen des abgeschiedenen Staubes ankommt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Drehströmungswirbler zum Abscheiden von adhäsiven Flüssigkeiten aus Gasen, bestehend aus einer zylinderrohrförmigen Wirbelkammer mit einem axialen Einlaß für das zu reinigende Gas-Flüssigkeits-Gemisch und einem gegenüberliegenden axialen Reingasauslaß sowie mit tangentialen, dem einströmenden Gas-Flüssigkeits-Gemisch schräg entgegengerichteten Hilfsgaseinlässen im Wirbelkammermantel und/oder im oberen Deckel zur Erzeugung einer Drehströmung sowie mit einer koaxial angeordneten Sprühdüse im unteren Bereich der Wirbelkammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüse (9) in der Mündung (5) des axialen Einströmrohres (2) zur Erzeugung eines kegelförmigen Flüssigkeitsschleiers angeordnet ist und daß im oberen Bereich der Wirbelkammer (1) zusätzliche tangentiale Düsen (20) zur Einführung einer den Wirbelkammerinnenmantel benetzenden Flüssigkeit vorgesehen sind.

2. Drehströmungswirbler nach Anspruch 1 mit einer Sprühdüse, die einen zylinderrohrförmigen Außenmantel und eine sich kegelförmig erweiternde öffnung am oberen Ende aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüse (9) einen zum Außenmantel (10) koaxialen, am oberen Ende abgeschlossenen und im unteren Teil des Außenmantels (10) abgedichtet geführten Flüssigkeitszuführungsstutzen (12) enthält, der seinerseits mit radialen Bohrungen (13) im oberen Bereich und einem an sich bekannten ventiltellerförmigen Aufsatzteil (14) in der sich kegelförmig erweiternden öffnung (11) des Außenmantels (10) versehen ist.

3. Drehströmungswirbler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderrohrförmige Außenmantel (10) relativ zum Flüssigkeitszuführungsstutzen (12) zur Einstellung der Düsenöffnung (11) axial verschiebbar angeordnet ist.

4. Drehströmungswirbler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit Leitschaufeln im Mündungsbereich des axialen Einlaßrohres zwischen dem Außenmantel der Sprühdüse und dem Innenmantel des Einlaßrohres, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (19) im Anströmbereich an ihrer Unterkante mit sich über die gesamte Breite erstreckenden Flüssigkeitszuführungen (17) versehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen