DE1873865U

DE1873865U - Fliehkraft-staubabscheider der zyklonbauart.

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Publication number: DE1873865U
Application number: DEC10261U
Authority: DE
Original assignee: Collectron Ltd
Current assignee: Collectron Ltd
Priority date: 1962-02-28
Filing date: 1963-02-26
Publication date: 1963-06-12
Also published as: BE628976A; US3254478A; DE1407931A1; AU291918B2; AU2781963A; GB953788A

Description

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COLLECTROH LIMITED, Southampton Buildings 30, Chancery Lane

London ¥. C. 2, England

Staubabs cheider

Die Neuerung bezieht sich auf einen Staubabscheider, der aus einem einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Gefäß mit senkrechter Achse besteht, das unten eine Staubsammelkammer, oben ein Reingas-Auslaßrohr und seitlich einen tangential einmündenden Zuführungskanal für den Staub enthaltenden Gasstrom aufweist. Die Grobreinigung des letzteren erfolgt innerhalb des vorgenannten Gefäßes durch spiralförmige Führung nach unten sowie eine Umlenkung nach oben, wo die noch Reststaub enthaltende Randschicht als Teilstrom abgezweigt und dieser wieder in die Hauptströmung vor der Umlenkstelle zurückgeführt wird.

Der Feuerung liegt die Aufgabe zugrunde, Staubabscheider der vorbezeichneten Art konstruktiv zu vereinfachen und ihren Wirkungsgrad zu verbessern. Die neuerungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist durch die Vereinigung folgender Merkmale gekennzeichnet:

a) Eine am Kopfteil des Staubabscheidergefäßes koaxial zu diesem angeordnete, mittels eines Flansches befestigte, an beiden Stirnseiten offene Hülse kreisförmigen Querschnitts, die bis über die Gaseintrittsöffnung nach unten reicht, schließt mit der Gehäusewandung eine oben geschlossene und unten offene Ringkammer ein. ·

_ ρ —

b) Die Innenwand einer zweiten, über der ersten, liegenden Ringkammer ist das konzentrisch zu der Hülse angeordnete, in diese hineinragende -Reingas-Auslaßrohr, welches mit der vorgenannten Hülse einen Ringspalt bildet, dessen Querschnitt von unten nach oben zwecks "Vergrößerung der Geschwindigkeit des'in die obere Ringkammer einströmenden, noch Restgas enthaltenden, vom Reingas abgezweigten Gasstromes kleiner wird-,

c) An die obere Ringkammer sind eine Saugleitung und ein HiIisventilator angeschlossen, der das noch Reststaub enthaltende Gas in die untere Ringkammer zurückdrückt.

Das den Innenumfang des Ringspaltes begrenzende untere Ende des. ii die die beiden Ringkammern voneinander trennenden Hülse hineinragenden Reingas-Auslaßrohres soll sich im Durchmesser derart konisch verjüngen, daß die Geschwindigkeit des den Ringspalt durchströmenden Gases das Eineinhalbfache bis Zweifache der Gasgeschwindigkeit im Reingas-Auslaßrohr beträgt. Die Abmessungen der Hülse und des Reingas-Auslaßrohres sollen im Hinblick auf die Kapazität des das zu reinigende Gas durch das Staubabscheidergefäß saugenden oder drückenden Ventilators so gewählt werden, daß die Geschwindigkeit des den Ringspalt durchströmenden Gases vorzugsweise 35 "bis 50 m/sec. beträgt.

Der das durch den Ringspalt in die obere Ringkammer· eingeströmte Gas in die untere Ringkammer zurückdrückende Hilfsventilator soll eine Kapazität haben, die ein Viertel bis ein Fünftel von der Kapazität des das zu reinigende Gas durch das Staubabscheiderge-

faß saugenden oder drückenden Hauptventilators beträgt. Die Geschwindigkeit' des in die untere Ringkammer zurückströmenden Gases soll größer als diejenige des in das Staubabscheidergefäß einströmenden, noch keiner Grobreinigung unterzogenen Gases sein. Die Zuführungsöffnung für das bereits grobgereinigte Gas in di-euntere Ringkammer liegt in dieser höher als die Eintrittsöffnung des noch keiner Grobreinigung unterzogenen Gases,

Das Mundstück, durch welches das bereits grob gereinigte Gas in die untere Eingkammer zurückgedrückt wird, kann aber auch in der Eingangsöffnung für das noch keiner Grobreinigung unterzogene Gas derart angeordnet werden, daß eine den Strom dieses Gases unterstützende Injektorwirkung erzeugt wird.

An Hand der Fig., 1 bis 7 werden nachstehend zwei Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:

Fig. Λ einen teilweisen Längsschnitt durch einen Staubabscheider nach der Feuerung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4- in Fig. 1, Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 1, Fig. 6 einen teilweisen Längsschnitt einer abgeänderten

Ausführungsform,
Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 i^i Fig. 6.

In den Figuren 1 bis 6 ist das Gehäuse des Staubabscheiders mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Es nimmt im Durchmesser von

oben nach unten konisch ab und ist. mit einem Deckelteil 11 ausgerüstet, der sich nach oben zu konisch verjüngt. Das Gehäuse 10 könnte auch zylindrisch ausgebildet sein. Es muß sich nur nach seinem unteren Ende zu konisch verjüngen. Dieses mündet in einen Staub-Auffangstrichter 12.

Mittels eines Flansches 14- ist eine Hülse 13 an der Verbindungsstelle zynischen dem Deckelteil 11 und dem Staubabscheidergehäuse 10 befestigt..Die Hülse 13 weist einen oberen zylindrischen Teil 15 auf, der sich nach unten an den Flansch 14 anschließt. Der Teil 15 geht in einen waagerechten -kreisringförmigen Teil 16 über, an -den sich ein Teil 1-7 nach unten anschließt, der ebenfalls einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und dessen Durchmesser sich nach dem unteren konisch divergierenden Ende zu vergrößert. Der untere Teil 17 der Hülse 13 hat aber einen geringeren. Durchmesser als der obere Teil 15 dieser Hülse.

Ein Reingas-Auslaßrohr 18 ist zentrisch im Deckelteil 11 des Gehäuses 10 befestigt und ragt koaxial in die Hülse 13 hinein. Das Auslaßrohr 18 ist an einem Auslaßteil 19 befestigt, an den eine Leitung 21 angeschlossen ist, die zu dem Saugventilator 22 führt. Das Reingas-Auslaßrohr 18~weist~auf dem größten Teil seiner Lange eine zylindrische Form auf und hat einen Durchmesser, der etwas kleiner ist als der obere Durchmesser des Teiles I7 der Hülse 13· Das Rohr 18 ist jedoch unten mit einem sich konisch verjüngenden Teil 23 ausgerüstet, dessen oberer Rand unterhalb der waagerechten kreisringförmigen Stufe 16 der Hülse 13 liegt.

Die Gaseintrittsöffnung 24 ist tangential am Staubabscheiderge-

Muse 10 in Hohe des unteren Teiles 17 äer Hülse 1J angeordnet. Diese reicht jedoch weiter nach unten als die Gaseintrittsöffnung 24-. Das Rohr 18 bildet einen Eeingasauslaß und der untere Teil des Staubabscheidergehäuses 10 einen Staubauslaß.

Der Plansch 14 der Hülse 13 und die letztere schließen mit der Gehäusewandung 10 eine oben geschlossene und unten offene Eingkammer 25 ein. Oberhalb dieser Eingkammer ist eine weitere Bingkammer 26 angeordnet, welche durch den Gehäusedeckel 11, das Beingas-Auslaßrohr 18 sowie die Teile 15 und -16 der Hülse 13"begrenzt ist. Die obere Eingkammer 26 weist an ihrem unteren Ende einen Eingspalt 27 auf, der durch den Teil 17 der Hülse 13 und das Eeingas-Auslaßrohr 18 gebildet ist.

Ein tangential, angeordneter Auslaß 28 verbindet die obere Eingkammer 26 über eine Leitung 29 mit"dem Einlaß eines Hilfsventilators 31. Der Auslaß des letzteren ist über die Leitung 32 mit dem tangential angeordneten Einlaß 33 der unteren Eingkammer 25 verbunden. Der Einlaß 33 liegt über der Eintrittsöffnung 24-für das noch nicht vorgereinigte Gas.

Der Anteil des in das Staubabscheidergehäuse 10 eintretenden Gasstromes, der seinen Weg über die obere Eingkammer 26 nimmt und erneut in die untere Eingkammer 25 zurückgedrückt wird, hängt von dem Durchmesser des unteren Endes 23 des Beingas-Auslaßrohres 18 und von der Weite des Bingspaltes 27 ab, der durch den Teil 17 ier Hülse 13 und das EohrΊ8 begrenzt ist. Wenn die Förderleistung des Saugventilators 22 festliegt, kann man danach die Öffnung des unteren Endes des Eohres 18 und die Form des

vorgenannten Ringspaltes 27 berechnen. Da sieh der letztere von unten nach often konisch vergingt, nimmt die Geschwindigkeit des darin aufsteigenden Gasstromes zu. Diese Strömungsgeschwindigkeit ist durch die Veränderung des Grades der konischen Verjüngung des Teiles 23 des Rohres 18 zu variieren.

Praktische Versuche haben gezeigt, daß man die Abmessungen der Hülse 13 und des Reingas-Auslaßrohres 18 im Hinblick auf die Kapazität des das zu reinigende Gas durch das Staubabseheidergefäß saugenden Ventilators 22 zweckmäßigerweise so wählt, daß die Geschwindigkeit des den Ringspalt 27 durchströmenden Gases 35 bis 50 m/see. beträgt. Sie soll eineinhalbfaeh bis zweifach so groß wie die Gasgeschwindigkeit im Reingas-Auslaßrohr 18 sein.

Der das durch den Ringspalt 27 in die obere Ringkammer 26 eingeströmte Gas in die untere Ringkammer 25 zurückdrückende Hilfsventilator 31 soll eine Kapazität haben, die ein Viertel bis ein fünftel von der Kapazität des das zu reinigende Gas durch das Staubabscheidergefäß saugenden Hauptventilators 22 beträgt. Dies genügt, um einen Druck in der Ringkammer 26 aufrecht zu erhalten, welcher etwas geringer als der Druck ist, der in der Achse des Staubabscheidergehäuses 10 durch die spiralförmige Rotation des zu reinigenden Gases erzeugt ist. Die Größe der Zuführungsöffnung für das bereits grob gereinigte Gas in die untere Ringkammer 25 hängt von der der Kapazität des Hilfsventilators 31 ab. Die Geschwindigkeit des in die Ringkammer 25 eintretenden Gases muß höher sein als diejenige des durch die Öffnung 24· in das Staubabscheidergehäuse eintretenden, noch keiner Grobreinigung unterzogenen Gases.

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Wenn der Staubabscheider arbeitet, tritt in die untere Ringkammer 25 durch die Zuführungsöffnung 24- das mit Staub beladene Gas e'in und bewegt sich spiralförmig im Gehäuse 10 nach unten. Dort wird es umgelenkt und steigt in Richtung der unteren Öffnung der Hülse 13 empor. Bei diesem Weg des Gases wird der Staub durch die Zentrifugalkraft an den äußeren Eand des Gasstromes geschleudert. Der größte Teil des Staubes, besonders dessen größere oder schwerere Partikel, trennen sich auf diese Weise vom Gasstrom, wenn der letztere in vertikaler Richtung wieder aufsteigt und fallen in den Staubauffangtrichter 12. Der restliehe Staub hat immer noch die Tendenz, durch die Zentrifugalkraft während des Wiederaufsteigens des Gasstromes nach dem äußeren Rand des letzteren zu geschleudert zu werden. Er befindet sich also in der Randschicht des aufsteigenden Gasstromes. Diese Randschicht wird nach dem Eintreten des Gasstromes in den unteren Teil 17 der Hülse 13 durch den konisch sich verjüngenden Teil 23 des Rohres 18 vom Reingasstrom getrennt. Der letztere tritt durch das Rohr 18 aus dem Staubabs ehe ider gefäß aus, während die Geschwindigkeit des noel; Reststaub enthaltenden Gasstromes auf dem Wege durch den Ringspalt 27 in die obere Ringkammer 26 auf Grund des sich nach oben verengenden Ringspaltes 27 vergrößert wird. Das in die Ringkammer 26 eingeströmte Gas wird aus dieser über die Leitung 29 mittels des Hilfsventilators 31 abgesaugt und über den Einlaß 33 in die Ringkammer 25 gedrückt. Von dort aus beginnt erneut seine spiralförmige Bewegung im Gehäuse 10 zum Herausschleudern der restlichen Staubpartikel.

Bei dem in den !ig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Strom des zu reinigenden Gases durch den Staubab-

selieider mittels des Ventilators 22 gesaugt. Der Gasstrom könnte serbstYerständlich auch mittels eines Druekventilators durch den Staubabscheider hindurehgedrüekt werden. Dieser Ventilator müßte dann vor die Gaseintrittsöffnung 24 gesetzt werden.

Die Größe des Ringspaltes 27 ist dadurch zu variieren, daß das Reingas-Auslaßrohr 18 in axialer Richtung verstellt wird. Der untere konische !Teil 23 des Rohr es 18 kann auch so angeordnet werden, daß sein konischer Verlauf bereits oberhalb der horizontalen Ringfläche 16 der Hülse 13 beginnt.

Wie das in den Jig. 6 und 7 dargestellte abgewandelte Ausführungsbeispiel zeigt, kann der Reststaub führende Gasstrom von der oberen Ringkammer 26 auch direkt mittels eines Mundstückes 34· in· Höhe der Gaseintrittsöffnung 24- in den unteren Ringkanal 25 gedrückt werden. Dieses Mundstück 34- ordnet man zweckmäßigerweise so an, daß seine Öffnung nach der Ringkammer 25 zu gerichtet ist und daß das aus ihm ausströmende Gas eine Injektorwirkung auf das durch die Eintrittsöffnung 24- einströmende, mit Staub beladene Gas ausübt.

Das in Jig. 6 veranschaulichte Staubabscheidergehäuse 10 weist einen oberen zylindrischen Teil 10a auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die waagerechte Ringfläche 16 der Hülse 13 weggelassen, wie ein Vergleich zwischen den Fig. 1 und 6 zeigt. Das Reingas-Auslaßrohr 18 bildet mit dem oberen üDeil der Hülse 13 den Ringspalt 27. _

Claims

wieder in die Hauptströmung voft der Umlenkstelle zurückgeführt wird, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:

a) Eine am Kopfteil (11) des Staubabseheidergefäßes (1G) koaxial zu diesem angeordnete, mittels eines Flansches (14) befestigte, an beiden Stirnseiten offene Hülse (13) kreisförmigen Querschnitts, die bis über die Gaseintrittsöffnung (24) nach unten reicht, schließt mit der Gehäusewandung eine oben geschlossene und unten offene Ringkammer (25) ein.

b) Die Innenwand einer zweiten, über der ersten liegenden Ringkammer (26) ist das konzentrisch zu der Hülse (13) angeordnete, in diese hineinragende Reingas-Auslaßrohr (18), welches mit der vorgenannten Hülse (13) einen Ringspalt (2?) bildet, dessen Querschnitt von unten nach oben zwecks Vergrößerung der Geschwindigkeit des in die obere Ringkammer (26) einströmenden, noch Restgas ent-

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haltenden, vom Reingas abgezweigten Gasstromes kleiner wird.

e) An die obere Ringkammer (26) sind eine Saugleitimg (29) und ein Hilfsventilator (31) angeschlossen, der das noch Reststaub enthaltende Gas in die untere Ringkammer (25) zurüekdrückt.
2. Staubabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sieh das den Innenumfang des Ringspaltes (2?) begrenzende untere Ende (25) des in die die beiden Ringkammern (25, 26) voneinander trennenden Hülse (13) hineinragenden Reingas-Auslaßrohres (18) im Durehmesser derart konisch verjüngt, daß die Geschwindigkeit des den Ringspalt (27) durchströmenden Gases das Eineinhalbfaehe bis Zweifache der Gasgeschwindigkeit im Reingas-Auslaßrohr (18) beträgt.
3) Staubabscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Hülse (13) und des Reingas-Auslaßrohres (18) im Hinblick auf die Kapazität des das zu reinigende Gas durch das Staubabscheidergefäß saugenden oder drückenden Ventilators (22) so gewählt sind, daß die Geschwindigkeit des den Ringspalt (27) durchströmenden Gases vorzugsweise 35 bis 50 m/sec. beträgt.
4. Staubabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das durch den Ringspalt (27) in die obere Ringkammer (26) eingeströmte Gas in die untere Ringkammer (2ξ>) zurüekdrüekende Hilfsventilator (31) eine Kapazität hat, die ein Viertel bis

ein Fünftel von der Kapazität des das zu reinigende Gas durch

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das Staubabscheidergefäß saugenden oder drückenden Hauptventilators (22) beträgt und die Geschwindigkeit des in die untere Ringkammer (25) zurückströmenden Gases größer ist als diejenige des in das Staubabseheidergefäß einströmenden, noch keiner Grobreinigung unterzogenen Gases.
5· Staubabscheider nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsöffnung (33) für äas bereits grobgereinigte Gas in die untere ßingkammer (25) in dieser höher liegt als die Eintrittsöffnung (24) des noch keiner Grobreinigung unterzogenen Gases (vgl. !"ig. 1 und 4).
6. Staubabscheider nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (34), durch welches das bereits grob gereinigte Gas in die untere Kingkammer (25) zurüekgedrückt wird, in der Eingangs öffnung (24) für das noch keiner Grobreinigung unterzogene Gas derart angeordnet ist,daß eine den Strom dieses Gases unterstützende In^ektorwirkung erzeugt wird (vgl. Fig. 6 und 7)·