DE1913282B2

DE1913282B2 - Vorrichtung zum abscheiden von fluessigkeitstropfen und/oder feinen feststoffpartikeln aus einem gasstrom

Info

Publication number: DE1913282B2
Application number: DE19691913282
Authority: DE
Inventors: Willi 5211 Ranzel Wetteborn
Original assignee: KJöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln
Priority date: 1969-03-15
Filing date: 1969-03-15
Publication date: 1978-01-05
Also published as: DE1913282A1; NL7003725A; FR2038899A5; BE747280A; DE1913282C3; CH504886A

Description

h ä α [mm] ( ---

3 [m/sec]

i/i⁷

(W₁. + 3) [m/sec]

hinter der Ebene der beaufschlagten Seite (Prallfläche) der Abscheidelamelle liegt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten Abscheidelamellen (9,10) der kleinste Abstand b der Rückseite der einen Abscheidelamelle (9) im Bereich der Fangrinne zu der gedachten Verlängerung der Ebene der Prallfläche (13) der anderen Abscheidelamelle (10), bezogen auf die Lamellenteilung a und in Abhängigkeit von der Gaseintrittsgeschwindigkeit w_e größer als 1 m/sec, größer ist als der sich aus der Beziehung

10"⁶ [m/sec] 0,1 [m/sec]

W₁. [m/sec]

w,, [m/sec]

- 0,05

ergebende Abstand.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der mindestens zwei Reihen von Abscheidelamellen hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallflächen der in Strömungsrichtung gesehen ersten Reihe in einem Winkel von 20° bis 60° angestellt sind und daß die Prallflächen der zweiten Reihe in Richtung der Kanalachse ausgerichtet sind und mit Bezug auf die Fangrinnen der Abscheidelamellen der ersten Reihen versetzt angeordnet sind, wobei jeweils die öffnungen der Fangrinnen der Abscheidelamellen der zweiten Reihe in die entgegengesetzte Richtung der öffnung der Fangrinnen der ersten Reihe weisen.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangrinnen (5) der Abscheidelamellen (4) bei einer unter Überdruck betriebenen Vorrichtung in einen unterhalb der Lamellen angeordneten Fangraum (6) münden, der für den Austrag der Flüssigkeit mit einem ansteigenden Ablauf (8) versehen ist, und daß die Mindesthöhe dieses Ablaufs über der oberen Kante der Flüssigkeitsausirittsöffnung (7) des Fangraumes so bemessen ist, daß die in dem Ablauf oberhalb des Flüssigkeitsniveaus des Fangraums stehende Flüssigkeitssäule einen Druck von mindestens

ausübt, wobei p_e der statische Druck des Gases vor 211

Eintritt in die erste Lamellenreihe der Vorrichtung und p_a der statische Druck des Gases nach Austritt aus der letzten an den Sammelraum angeschlossenen Lamellenreihe bedeutet.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitstropfen und/oder feinen Feststoffpartikeln aus einem Gasstrom, die quer zur Strömungsrichtung mindestens eine Reihe paralleler, teilweise sich überdeckender und in einem Winkel gegenüber dem Gasstrom angestellter Abscheidelamellen aufweist, an denen jeweils an der Abströmkante eine Fangrinne angeordnet ist, deren öffnung in oder hinter der Ebene der beaufschlagten Seite (Prallfläche) der Abscheidelamelle liegt.

Es wurde nun gefunden, daß bei einer solchen Vorrichtung eine wesentliche Verbesserung hinsichtlich der Abscheideleistung und des Wirkungsgrades gemäß der Erfindung dadurch erzielt werden kann, daß zwischen zwei benachbarten Abscheidelamellen der kleinste Abstand öder Rückseite der einen Abscheidelamelle im Bereich der Fangrinne von der gedachten Verlängerung der Ebene der Prallfläche der anderen Abscheidelamelle, bezogen auf die Lamellenteilung a und in Abhängigkeit von einer Gaseintrittsgeschwindigkeit w_c größer 1 m/sec, größer ist als der sich aus der Beziehung

h ^ a [mm]

3 [m/sec]

(w,. + 3) [m/sec]

10"⁶ [m/sec]
W₁, [m/sec]

0,1 [m/sec]
W₁, [m/sec]

- 0,05

ergebende Abstand.

Diese Ausbildung ergab überraschend eine so wesentlich verbesserte Abscheideleistung bei vermindertem Durchflußwiderstand, daß vielfach bereits zwei Lamellenreihen für eine vollständige Abscheidung von Flüssigkeits- und/oder Feststoffpartikeln ausreichen; hierbei hat oft die zweite Lamellenreihe nur noch die Aufgabe eines Leitapparates und wird daher nur vorgesehen, um auch bei Belastungsspitzen eine sichere Abscheidung zu gewährleisten.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird für eine Abscheidevorrichtung mit mindestens zwei Reihen von hintereinander angeordneten Abscheidelamellen vorgeschlagen, daß die Prallflächen der in der Strömungsrichtung gesehen ersten Reihe in einem Winkel von 20° bis 60° angestellt sind und daß die Prallflächen der zweiten Reihe in Richtung der Kanalachse ausgerichtet sind und mit Bezug auf die Fangrinnen der Abscheidelamellen der ersten Reihen versetzt angeordnet sind, wobei jeweils die öffnungen der Fangrinnen der Abscheidelamellen der zweiten Reihe in die entgegengesetzte Richtung der öffnung der Fangrinnen der ersten Reihe weisen. Durch diese Anordnung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die aus der ersten Lamelienreihe unter einem Winkel zur Kanalachse austretenden Gasstrahlen, die ohnehin in Richtung der Kanalachse umgelenkt werden müssen, erneut beschleunigt v^erden und noch Flüssigkeits- bzw.

Feststoff partikel, die wegen ihrer geringen Größe in der ersien Reihe nicht mehr erfaßt wurden, in dieser Reihe von der Fangrinne erfaßt werden können.

Weiferhin wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Fangrinnen der Abscheidelamellen bei einer unter Überdruck betritijenen Vorrichtung in einen unterhalb der Lamellen angeordneten Fangraum münden, der für den Austrag der Flüssigkeit mit einem ansteigenden Ablauf versehen ist, und daß die Mindesthöhe dieses Ablaufs über der oberen Kante der Flüssigke'.isaustrittsöffnung des Fangraumes so bemessen ist, daß die in dem Ablauf oberhalb des Flüssigkeitsniveaus des Fangraums stehende Flüssigkeitssäule einen Druck von mindestens

scheidergehäuse nach unten hin abschließt. Die abzuscheidenden Flüssigkeitsiröpfchen und Feststoffpartikeln gelangen bei der Durchströmung der Lamellenreihen jeweils auf die Prailflächen und in die Faiigrinnen der Lamellen und fließen in den Fangrinnen als kontinuierlicher Flüssigkeitsfilm in den Fangraum ab. Die Austrittsöffnung 7 des Fangraumes sieht mit einem ansteigenden Ablaufe in Verbindung. Die Mindesthöhe der üblicherweise mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden öffnung 8a des Ablaufs über dem Flüssigkeitsniveau im Fangraum ist so bemessen, daß die im Ablauf 8 stehende Flüssigkeitssäule einen Druck von

ausübt, wobei p_e der statische Druck des Gases vor Eintritt in die erste Lamellenreihe der Vorrichtung und Pa der statische Druck des Gases nach Austritt aus der letzten an den Fangraum angeschlossene Lamellenreihe bedeutet. Der Vorteil einer derartigen Anordnung besteht darin, daß die Flüssigkeitsaustrittsöffnung immer durch die im ansteigenden Ablauf befindliche Flüssigkeitssäule verschlossen ist, unabhängig von den vom Abscheider aus dem Gasstrom entfernten Flüssigkeitsmengen. Der Austritt der Flüssigkeit aus dem Ablaufrohr reguliert sich selbsttätig.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

F i g. 1 schematisch einen Abscheider in vertikalem Längsschnitt,

Fig.2 die Anordnung gemäß der Erfindung von je zwei Abscheidelamellen hintereinander in größerem Maßstab mit zwei verschiedenen Lamellenformen.

Wie F i g. 1 zeigt, ist das Gehäuse 1 des Abscheiders mit seiner Eintrittsöffnung an einen Gaszuführungskanal 2 und mit seiner Austrittsöffnung an einen Gasabzugskanal 3 angeschlossen. Hierbei weisen der Gaszufuhrkanal und der Gasabzugskanal im Bereich des Abscheiders üblicherweise die gleiche Achsrichtung auf.

Die in F i g. 2 vergrößert dargestellten Abscheidelamellen 4, die jeweils an ihrer Abströmkante eine Fangrinne 5 aufweisen, sind, wie F i g. 1 zeigt, mit ihrem oberen Ende an der Oberseite des Abscheidergehäuses befestigt und in ihrer Länge so bemessen, daß sie über die Unterkanten der Gaskanäle hinaus bis in einen Fangraum 6 für die abgeschiedenen Flüssigkeits- und/oder Feststoffpartikeln hineinragen, der das Ab-

40 ausübt. Hierdurch wird eine völlige Entleerung des Fangraumes vermieden, so daß die zu reinigenden Gase auch nicht teilweise ungereinigt durch die Austrittsöffnung 7 aus dem Abscheider unter Umgehung der Abscheidelamellen austreten können.

In F i g. 2 sind je zwei Abscheidelamellen 9, 10 bzw. 11,12 aus zwei hintereinander angeordneten Lamellenreihen in größerem Maßstab dargestellt Die Abscheidelamellen zeigen zur besseren Veranschaulichung verschiedene Ausführungsbeispiele der möglichen Lamellenform, und zwar bestehen die A.bscheidelamellem 9, 10 aus abgekanteten Blechstreifen, während die Abscheidelamellen 11, 12 aus einem Profilmaterial, beispielsweise stranggepreßtem Material hergestellt sind. Üblicherweise wird in der Praxis für alle Lamellenreihen die gleiche Lamellenform verwendet. Die von der Gasströmung beaufschlagten Seiten 13 der Lamellen stellen die Prallflächen dar und sind jeweils unter einem Winkel gegenüber der Gasströmung angestellt. Wie aus der Zeichnung zu ersehen, ist die Lamellenteilung a hierbei durch den senkrecht zum Strömungskanal gemessenen Abstand zwischen den Vorderkanten zweier Lamellen festgelegt. Für die Bestimmung des nach der Erfindung wichtigen kleinsten Abstandes b der Rückseite beispielsweise der Abscheidelamelle 9 gegenüber der gedachten Verlängerung der Ebene der Prallfläche der benachbarten Abscheidelamelle 10 ist, unabhängig von der Tiefe der Fangrinne von der rückwärtigen Außenkontur der Abscheidelamelle 9 auszugehen. Bildet man nun die Abscheidelamellen im Bereich der Fangrinnen so aus, daß für Gasgeschwindigkeiten wvä 1 m/sec der Abstand b bei einer vorgegebenen Lamellenteilung und bei einer vorgegebenen Gaseintrittsgeschwindigkeit w_e größer ist als der sich aus der Beziehung

3 [m/sec]
(»ν,. + 3) [m/sec]

■ IQ"⁶ [m/sec]
»·,, [m/sec]

0,1 [m/sec]
»v,, [m/sec]

ergebende Abstand, so läßt sich im Hinblick auf einen t>n optimalen Wirkungsgrad der günstigste Wert für den Abstand b für die im Betrieb auftretende Eintrittsgeschwindigkeit der Gasströmung ermitteln. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß dieser Wert vor allem für die im Betrieb auftretende niedrigste Eintrittsgeschwindigkeit des Gasstromes einzuhalten ist, während eine nachträgliche Steigerung der Gasgeschwindigkeiten, die über der zugrunde gelegten niedrigsten Geschwindigkeit liegen, die Abscheideleistung und den Wirkungsgrad nicht nachteilig beeinflussen. Wählt man den Abstand b kleiner als den ermittelten Wert, so läßt die Abscheideleinung bei gleichzeitigem Anstieg der Druckverluste nach. Diese Druckverluste können sich bei zu kleinem Abstand b im Bereich großer Gasdurchsätze und bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten sehr stark bemerkbar machen.
Bei der erfindungsgemäßen Anstellung nach F i g. 2

ergibt sich durch die Ausrichtung der Prallflächen der zweiten Reihe in Kanalrichtung eine wesentlich günstigere Unlenkung im Hinblick auf den Energieverlust, da der Druckstoß des Gasstrahles beim Auftreffen auf die Pralifläche 12 der Abscheidelamelle 11 wesentlich geringer ist. Eine derartige Anordnung ha sich vor allem für einen Abscheider, bei dem di Abscheidelamellen bezüglich ihres kleinsten Abstande: entsprechend der Erfindung ausgelegt sind, als seh vorteilhaft erwiesen.

Hierzu 2 [3IaU Zi'idinuimcn

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitstropfen und/oder feinen Feststoffpartikeln aus einem Gasstrom, die in quer zur Strömungsrichtung mindestens eine Reihe paralleler, teilweise sich überdeckender und in einem Winkel gegenüber dem Gasstrom angestellter Abscheidelamellen aufweist, an denen jeweils an der Abströmkante eine Fangrinne angeordnet ist, deren öffnung in oder