DE1938695B1

DE1938695B1 - Axial flow water separator for gas cleaning

Info

Publication number: DE1938695B1
Application number: DE19691938695
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr-Ing Hausberg; Karl-Rudolf Hegemann
Original assignee: Gottfried Bischoff Bau Kompl Gasreinigungs und Wasserrueckkehlanlagen GmbH and Co KG
Current assignee: Gottfried Bischoff Bau Kompl Gasreinigungs und Wasserrueckkehlanlagen GmbH and Co KG
Priority date: 1969-07-30
Filing date: 1969-07-30
Publication date: 1971-03-11

Abstract

Separator in which the water droplets may carry entrained dust, consists of a cylindrical shell surrounding a coaxial open-sided impeller of U-shaped axial section, together with blades welded to the impeller projecting into the annular space between the shell and the impeller. The impeller blades taper in known manner in their downstream half while cut away parts are formed between the impeller body and the blades.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Axial-Wasserabscheider aus im wesentlichen zylindrischem Mantel und koaxial zum Mantel angeordnetem Umströmungskörper. Derartige Axial-Wasserabscheider werden bekanntlich mit ihrer Achse im wesentlichen vertikal angeordnet und von oben nach unten vom zu behandelnden Gasstrom durchströmt. Sie sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, insbesondere sind solche bekannt (vgl. österreichische Patentschrift 177 411) mit im Axialschnitt U-förmigem, abströmseitig offenem Umströmungskörper und im Ringraum zwischen Umströmungskörper und Mantel angeordneten, bis zum unteren - Rand des - Umströmungskör: pers sich erstreckenden, an den Umströmungskörper angeschweißten Drallschaufeln. Axial-Wasserabscheider dieser Art haben sich an sich bewährt. In ihnen werden Gase behandelt, die in vorgeschalteten Apparaten mit Wasser benetzte Stäube und Wassertropfen mit sich führen. Im folgenden werden die benetzten Stäube und die Wassertropfen gemeinsam zur Vereinfachung als Trpöfchen bezeichnet. In einem solchen Axial-Wasserabscheider wird dem Gasstrom eine Drallkomponente aufgedrückt, die sich den Tröpfchen mitteilt. Durch die so erzeugte Zentrifugalkraft gelangen die Tröpfchen an die Innenwand des Mantels, um daran zu einem nachgeschalteten Fangboden mit Abflußrohrstutzen, in den ein Reingasabzugstutzen hineinragt, abzulaufen. Der Abscheidegrad ist verbesserungsbedürftig. Der schlechte Abscheidegrad von Axial-Wasserabscheidern der beschriebenen Art beruht vermutlich auf der Bildung von vagabundierenden Tröpfchen, die der Drallströmung und damit den durch die Drallströmung eingeprägten Kräften nicht mehr folgen und dem oben angedÜe'tefi Abscheidemechanismus nicht mehr genügen. Sie sind gleichsam abscheideresistent, erfahren anscheinend zentripetale Einflüsse und bleiben im zu behandelnden Gas. Mit diesem Mangel sind auch Axial-Wasserabscheider behaftet, die bei grundsätzlich vergleichbarem Aufbau mit tropfenförmig geschlossenen Umströmungskörpern ausgerüstet sind. The invention relates to an axial water separator from im essentially cylindrical shell and coaxially to the shell arranged bypass body. Such axial water separators are known to be essentially with their axis arranged vertically and flowed through from top to bottom by the gas stream to be treated. They are known in various embodiments, in particular such are known (cf. Austrian patent specification 177 411) with a U-shaped in axial section on the outflow side open flow body and in the annular space between flow body and jacket arranged, up to the lower - edge of the - Umströmungskör: pers extending, Swirl blades welded to the body of the flow. Axial water separator this Art have proven themselves. In them gases are treated, which in upstream Carry dust and water droplets moistened with water. Hereinafter are the wetted dusts and the water droplets together for simplicity as Called droplet. In such an axial water separator, the gas flow a swirl component is pressed on, which is communicated to the droplets. By the so generated centrifugal force reach the droplets on the inner wall of the shell to then to a downstream collecting tray with a drain pipe socket into which a clean gas outlet socket protrudes to expire. The degree of separation is in need of improvement. The bad one The degree of separation of axial water separators of the type described is presumably based on the formation of stray droplets, which the swirl flow and thus no longer follow the forces imposed by the swirl flow and the above angedÜe'tefi separation mechanism are no longer sufficient. They are, as it were, resistant to separation, apparently experience centripetal influences and remain in the gas to be treated. Axial water separators are also afflicted with this deficiency Equipped with a comparable structure with teardrop-shaped closed flow bodies are.

Bei Apparaten anderer Art ist es bekannt - (vgl. It is known for other types of apparatus - (cf.

deutsches Gebrauchsmuster 1 677 608, deutsche Patentschrift 51278), Strömungsleitschaufeln und Drallschaufeln in ihrer abströmseitigen Hälfte zu verschmälern. Dadurch ist die Gestaltung von Axial-Wasserabscheidern der beschriebenen Art bisher nicht beeinflußt worden.German utility model 1 677 608, German patent specification 51278), To narrow flow guide vanes and swirl vanes in their downstream half. As a result, the design of axial water separators of the type described so far has not been affected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Axial-Wasserabscheider der beschriebenen Art den Abscheidegrad zu verbessern. The invention is based on the object of an axial water separator the type described to improve the degree of separation.

Die Erfindung betrifft einen Axial-Wasserabscheider aus im wesentlichen zylindrischem Mantel, koaxial zum Mantel angeordnetem, im Axialschnitt U-förmigem, abströmseitig offenem Umströmungskörper und im Ringraum zwischen Umströmungskörper und Mantelsangeordnetem, bis zum unteren Rand des Umströmungskörpers sich erstreckenden, an den Umströmungskörper angeschweißten Drallschaufeln. Die Erfindung besteht darin, daß die Drallschaufeln in an sich bekannter Weise in ihrer abströmseitigen Hälfte verschmälert und zwischen Einbaukörper und Drallschaufelenden Aussparungen gebildet sind. The invention relates to an axial water separator consisting essentially of cylindrical casing, arranged coaxially to the casing, U-shaped in axial section, The flow-around body open on the outflow side and in the annular space between the flow-around body and jacket arranged, extending to the lower edge of the flow body, Swirl blades welded to the body of the flow. The invention consists in that the swirl blades in a manner known per se in their downstream half narrowed and formed between the built-in body and the swirl scoop ends are.

Überraschenderweise treten bei einem erfindungsgemäßen Axial-Wasserabscheider vagabundierende Tröpfchen in erheblich störendem Maße nicht mehr auf. Tatsächlich werden die Randbedingungen, die die Strömung in einem Axial-Wasserabscheider be- stimmen, durch die beschriebene Gestaltung und Anordnung der Drallschaufeln wesentlich verändert. Surprisingly, occur in an axial water separator according to the invention stray droplets no longer appear to a considerably disruptive extent. Indeed the boundary conditions that affect the flow in an axial water separator are voices, changed significantly by the design and arrangement of the swirl blades described.

Das beeinflußt zwar nicht oder nicht wesentlich die Hauptströmung (als Drallströmung) für den Abscheideeffekt, jedoch Grenzschichtströmungen und Wirbelbildung und dadurch bedingte Rückströmungen. Um zu verhindern, daß vom Umströmungskörper abtropfende Tröpfchen in die Reingasströmung gelangen, ist nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung die Anordnung so getroffen, daß die Aussparungen außerhalb des Durchmessers eines in üblicher Weise dem Einbaukörper nachgeordneten Reingasabzugrohres angeordnet sind.This does not affect the main flow, or not significantly (as swirl flow) for the separation effect, but boundary layer flows and vortex formation and the backflow caused by it. To prevent that from the flow body dripping droplets get into the clean gas flow is according to a preferred embodiment the invention made the arrangement so that the recesses outside the diameter a clean gas exhaust pipe arranged downstream of the installation body in the usual way are.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind zusammengefaßt in dem verbesserten Abscheidegrad erfindungsgemäßer Axial-Wasserabscheider zu- sehen. The advantages achieved by the invention are summarized in to see the improved degree of separation of axial water separators according to the invention.

Die Entstehung von vagabundierenden Tröpfchen ist wirksam verhindert. Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß trotz der funktionellen Verbesserung bei einem erfindungsgemäßen Axial-Wasserabscheider der Störmungswiderstand, aber auch der bauliche Aufwand nicht größer sind als bei bekannten Konstruktionen.The formation of stray droplets is effectively prevented. Of particular advantage is the fact that despite the functional improvement in the case of an axial water separator according to the invention, the resistance to interference, however also the structural effort is not greater than with known constructions.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt F i g. 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Axial-Wasserabscheider, F i g. 2 einen Schnitt in Richtung A-A nach dem Gegenstand nach F i g. 1 und F i- g. 3 eine einzelne Drallschäufel aus dem Gegenstand nach Fig. 1. In the following, the invention is based on a merely one embodiment Illustrative drawing explained in more detail; it shows F i g. 1 an axial section by an axial water separator according to the invention, FIG. 2 a section in Direction A-A after the object according to FIG. 1 and F i- g. 3 a single swirl blade from the object of FIG. 1.

Der in den Figuren dargestellte Axial-Wasserabscheider besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Mantel 1, der im oberen Teil 2 ein wenig eingezogen ist. Koaxial zum Mantel 1 angeordnet ist ein im Axialschnitt U-förmiger, hohler Umströmungskörper 3. Der U-Bogen bildet die Anströmseite. In diesem Bereich ist der Mantel 1 gleichsam Ventun.-artig eingezogen. Im Rilxgràum 4 zwischen Umströmungskörper 3 und Mantel 1 befinden sich die Drallschaufeln 5. Der Umströmungskörper 3 ist abströmseitig; d. h. gleichsam wie eine Glocke, offen, im Bereich des freien unteren Randes 6 des Umströmungskörpers 3 enden auch die Drallschaufeln 5. Aus den F i g. 1 und 3 entnimmt man, daß im Ausführungsbeispiel die Drallschaufeln 5 in ihrer abströmseitigen Hälfte verschmälert sind. Dadurch und dazu sind an den Drallschaufeln 5 Aussparungen 7 zwischen Umströmungskörper 3 und Drallschaufelenden 8 gebildet. Im oberen Teil erstrecken sich die Drallschaufeln 5 über den gesamten Querschnitt des Ringraumes 4 zwischen Umströmungskörper 3 und Mantel 1. Im übrigen besitzt der Umströmungskörper 3 im Bereich des unteren - Randes 6 einen größeren Durchmesser als ein koaxial dazu unter dem Umströmungskörper 3 angeordnetes Reingasabzugsrohr 9. Das Gas mit den abzuscheidenden Tröpfchen trifft in Richtung des Pfeiles 10 von oben in den dargestellten Axial-Wasserabscheider ein. Das Reingas wird über das Reingasabzugsrohr 9 abgezogen. Das Reingasabzugsrohr 9 ragt in einen Fangboden 11 für die abgeschiedenen Tropfen, das abgeschiedene Wasser fließt über den Rohrstutzen 12 ab. Tatsächlich wird dem Gasstrom durch die Drallschaufeln 5 eine Drallkomponente aufgedrückt, die sich den Tröpfchen mitteilt. Durch die Zentrifugalkraft gelangen die Tröpfchen an die Innenwand des Mantels 1, um zum Fangboden 11 abzulaufen. Vagabundierende Tröpfchen, die sich diesem Abscheideeffekt widersetzen, treten bei dem dargestellten Axial-Wasserabscheider praktisch nicht auf. The axial water separator shown in the figures consists of a substantially cylindrical shell 1, which is drawn in a little in the upper part 2 is. Arranged coaxially to the jacket 1 is a hollow which is U-shaped in axial section Flow body 3. The U-bend forms the upstream side. In this area is the jacket 1, as it were, drawn in like a vent. In the Rilxgràum 4 between the flow body 3 and jacket 1 are the swirl blades 5. The flow body 3 is on the outflow side; d. H. like a bell, open, in the area of the free lower edge 6 of the The swirl blades 5 also end around the flow body 3. From FIGS. 1 and 3 removed one that in the embodiment, the swirl blades 5 in their downstream half are narrowed. As a result and in addition there are recesses 7 on the swirl blades 5 Formed between the flow body 3 and the swirl vane ends 8. Extend in the upper part the swirl blades 5 over the entire cross section of the annular space 4 between Flow-around body 3 and jacket 1. Otherwise, the flow-around body 3 has in Area of the lower edge 6 has a larger diameter than one coaxial with it the clean gas exhaust pipe 9 arranged around the flow body 3. The gas with the The droplet hits the axial water separator shown from above in the direction of arrow 10 a. The clean gas is drawn off via the clean gas discharge pipe 9. The clean gas flue pipe 9 protrudes into a collecting tray 11 for the separated drops, the separated water flows off via the pipe socket 12. Indeed, the gas flow through the swirl vanes 5 a swirl component is pressed on, which is communicated to the droplets. By centrifugal force the droplets reach the inner wall of the casing 1 in order to reach the collecting bottom 11 to expire. Vagabond droplets that oppose this separation effect join the illustrated axial water separator practically does not exist.

Claims

Patent claims:

1. Axial water separator made of an essentially cylindrical jacket, arranged coaxially to the jacket, U-shaped in axial section, open on the outflow side Flow body and arranged in the annular space between the flow body and jacket, to the lower edge of the flow body extending. to the flow body welded-on twist blades, characterized in that the twist blades (5) narrowed in a manner known per se in its downstream half and between Circumferential flow body (3) and swirl vane ends (8) recesses (7) are formed.

2. Axial water separator according to claim 1, characterized in that that the recesses (7) outside the diameter of one in the usual way Flow-around body (3) downstream clean gas exhaust pipe (9) are arranged.