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Die Erfindung betrifft einen Nassabscheider zum Reinigen eines staubbeladenen Gasstroms, umfassend ein Gehäuse mit einem Staublufteintritt und einem Reinluftaustritt, in welchem Gehäuse wenigstens ein Wirbelelement zum Hervorrufen einer Vermischung der zugeführten Staubluft mit Auswaschflüssigkeit angeordnet ist, wobei sich unterhalb des zumindest einen Wirbelelementes ein Schlammbehälter befindet.
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Nassabscheider dieser Art werden eingesetzt, um staubbeladene Gasströme zu reinigen. Bei den Gasströmen handelt es sich in aller Regel um Luftströme, aus denen die mitgeführten Feststoffpartikel (Staub) entfernt werden sollen. Derartige Nassabscheider werden bei zahlreichen Anwendungen industriell eingesetzt, beispielsweise wenn beim Strahlen von Metall, beispielsweise Aluminium die dabei entstehende Stäube gereinigt werden sollen. Dieses ist vor allem beim Strahlen von Aluminium notwendig, da diese Stäube explosiv sein können.
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Nassabscheider arbeiten nach dem Prinzip, dass der zugeführte staubbeladene Gasstrom (Staubluft) in Kontakt mit einer Auswaschflüssigkeit gebracht wird, und zwar dergestalt, dass die mitgeführten Feststoffpartikel von der Auswaschflüssigkeit gebunden und somit aus dem Gasstrom entfernt werden. Gesammelt werden die ausgewaschenen Feststoffpartikel, also beispielsweise der Aluminiumstaub in einem Schlammbehälter.
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Um eine effektive Benetzung der in der Staubluft enthaltenen Feststoffpartikel zu erwirken, erfolgt eine intensive Verwirbelung (Vermischung) zwischen der zugeführten Staubluft und der Auswaschflüssigkeit, in aller Regel Wasser. Um dieses zu erreichen werden Ventilatoren eingesetzt, um die zugeführte Staubluft zu beschleunigen und mit der Auswaschflüssigkeit in Kontakt zu bringen. Typischerweise werden ein oder mehrere Wirbelelemente im Gehäuse des Nassabscheiders eingesetzt, um die Turbulenzen und somit die Verwirbelung und damit die Durchmischung zu verbessern. Durch das oder die Wirbelelemente wird bei einem Betrieb des Naßabscheiders eine Vermischungszone, auch als Wirbelzone angesprochen, ausgebildet, in der eine besonders intensive Durchmischung von Staubluft und Auswaschflüssigkeit gegeben ist. Zur Reinigung von Gasströmen, deren Feststoffpartikel etwas schwerer sind, beispielsweise Metallpartikel, wie diese etwa beim Strahlen oder Schleifen von Metall entstehen, wird eine Nassabscheidung auch mit Zyklon- bzw. Fliehkraftabscheidern durchgeführt. Bei derartigen Nassabscheidern wird die Staubluft mit einer Turbine innerhalb des Gehäuses beschleunigt und gegen die Innenwand des Gehäuses gefördert. Die innere Oberfläche derartiger Nassabscheider ist mit Flüssigkeit benetzt, die in vertikaler Richtung von oben nach unten läuft. Die durch die Fliehkraft an die Innenwand geschleuderten Feststoffpartikel werden in dieser Flüssigkeit gebunden und in den Schlammbehälter transportiert. Bei derartigen Nassabscheidern wird die Staubluft tangential in das Gehäuse des Nassabscheiders eingeführt und schraubenartig an der Innenwand nach oben geführt. Zu diesem Zweck sind ein oder mehrere Wirbelelemente in dem Gehäuse angeordnet. Bei diesem kann es sich auch um Führungselemente handeln, wobei im Rahmen dieser Ausführungen Wirbel- und Staubluftführungselemente als synonym zueinander angesehen werden.
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Nassabscheider, vor allem die mit Fliehkraft arbeitenden, müssen in zeitlichen Abständen gereinigt werden, da nicht zu vermeiden ist, dass die aus der Staubluft abgetrennten Feststoffpartikel an der Innenwand des Gehäuses anbacken. Bei einer Abscheidung von Metallpartikeln, beispielsweise Aluminiumfeststoffpartikel als Schleifstaub, können diese Anbackungen betonhart werden.
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Eine Reinigung eines Naßabscheiders hat einen Stillstand desselben zur Folge. Mit Presslufthämmern und Meißeln werden bei der Reinigung die Wandanbackungen gelöst und entfernt. Je nach Größe eines solchen Nassabscheiders kann eine solche Reinigung zwei bis drei Tage in Anspruch nehmen. Die Reinigungsintervalle sind abhängig von der anfallenden Staubmenge. Bei einer Reinigung von Staubluft, die Aluminiumstäube beim Strahlen oder Schleifen von Aluminiumwerkstücken wegführt, kann eine Reinigung drei- bis viermal pro Jahr erforderlich sein. Wird ein solcher Nassabscheider nicht in entsprechend häufigen Intervallen gereinigt, können die Wandanbackungen mitunter nicht mehr beschädigungs- oder zerstörungsfrei in Bezug auf das Gehäuse des Nassabscheiders bzw. dessen Einbauten vorgenommen werden.
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Auch wenn derartige Zyklonnassabscheider hinsichtlich ihrer Abscheidungseffizienz und Abscheidungsrate besonders effektiv sind, werden die Wandanbackungen als problematisch angesehen. Aus diesem Grunde ist versucht worden, die Strömungsführung an den Innenwänden durch entsprechende Einbauten nach Art von Wirbelelementen zu verbessern, um Wandanbackungen entgegenzuwirken. Dieses ist in Bezug auf die Ausgestaltung der Innenwand eines solchen Nassabscheiders aufwendig in der Herstellung. Auch bei diesen Nassabscheidern kann allerdings ein Anbacken nicht vermieden werden. Auch können mit einer solchen Maßnahme die Reinigungsintervalle, wenn überhaupt, nur geringfügig länger bemessen sein.
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Vor dem Hintergrund dieses diskutierten Standes der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, einen Nassabscheider vorzuschlagen, der sich nicht nur problemlos reinigen lässt, sondern bei dem auch die Anzahl der Reinigungsintervalle pro Jahr verringert sind, mithin die Betriebszeiten zwischen zwei Reinigungsintervallen deutlich verlängert sind.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch einen eingangs genannten gattungsgemäßen Nassabscheider, bei dem auf die Innenwand des Gehäuses zumindest in ihrem die Vermischungszone einfassenden Abschnitt eine von dieser abziehbaren flexiblen Kunststoffschutzfolie aufgebracht ist.
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Bei diesem Nassabscheider sind zumindest die in Bezug auf die abzuscheidenden Feststoffpartikel einer Anbackung besonders gefährdeten Innenwandbereiche, zweckmäßigerweise jedoch die gesamte Innenwand des Gehäuses mit einer flexiblen Kunststoffschutzfolie ausgerüstet. Die besonders anbackungsgefährdeten Innenwandbereiche des Gehäuses befinden sich in aller Regel in radialer Richtung in Bezug auf die Wirbelzone. Es war überraschend, festzustellen, dass sich mit einer solchen, im Vergleich zu früheren Bestrebungen einfachen Maßnahme Feststoffpartikelanbackungen an der Innenwand des Gehäuses besonders wirksam vorgebeugt werden kann. Dieses ist vor allem für Nassabscheider zweckmäßig, mit denen Gasströme mit besonders anbackungsgefährdeten Feststoffpartikeln, wie beispielsweise Aluminiumstäube gereinigt werden sollen. Ein mit einer derartigen Kunststoffschutzfolie ausgerüsteter Nassabscheider kann im Vergleich zu herkömmlichen Nassabscheidern sehr viel länger in Betrieb bleiben, einer Reinigung unterworfen werden zu müssen. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Reinigungsintervalle im Vergleich zu herkömmlichen Nassabscheidern um drei- bis viermal länger bemessen werden können, selbst bei einem Betrieb eines solchen Nassabscheiders zum Reinigen von Metallstaub beladenen Gasströmen. Darüber hinaus ist der Reinigungsprozess als solcher in sehr viel kürzerer Zeit durchführbar. Zu diesem Zweck braucht lediglich die auf die Innenwand des Gehäuses aufgebrachte Kunststoffschutzfolie abgezogen und durch eine neue ersetzt zu werden. Insofern verfolgt man bei diesem Konzept einen anderen Ansatz als beim Reinigen herkömmlicher Nassabscheider, indem man innere Oberfläche des Gehäuses versucht zu erhalten, sondern die Kunststoffschutzfolie schlichtweg durch eine neue ersetzt. Die Stillstandszeiten können je nach Größe des Nassabscheiders mit diesem Konzept erheblich reduziert werden.
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Den besonderen Effekt der Reduzierung einer Anbackung von Feststoffpartikeln auf der Innenwand eines solchermaßen ausgerüsteten Nassabscheiders führt man darauf zurück, dass die Kunststoffschutzfolie eine gewisse Nachgiebigkeit aufweist, die durchaus auch elastisch sein kann. Gegen die Innenwand des Gehäuses geschleuderte Feststoffpartikel, insbesondere Metallstaubpartikel, wie Aluminiumstaubpartikel werden aufgrund der relativ weicheren Materialeigenschaften einer solchen Kunststoffschutzfolie gegenüber der sehr viel härteren Metallgehäusewand an der Oberfläche der Schutzfolie gebremst, was zu einer deutlich geringeren Wechselwirkungsenergie, etwa in Form von Wärmeentstehung an der Oberfläche des Gehäuses führt. Aufgrund dieser geringere Aufprallenergieentstehung können gegen die innere Oberfläche des mit einer solchen Kunststoffschutzfolie ausgerüsteten Gehäuses geschleuderte Feststoffpartikel weder an der Oberfläche aber auch nicht untereinander verbacken. Insofern fungiert eine solche Kunststoffschutzfolie aufgrund ihrer diesbezüglich Aufprallenergie absorbierenden bzw. aufnehmenden Eigenschaft, als Aufpralldämpfer, welche Energie in die Verformung der Kunststoffschutzfolie geht. Nach dem Abbremsen der Staubpartikel durch Auftreffen auf die Kunststoffschutzfolie werden diese in den Schlammbehälter transportiert, beispielsweise durch entsprechendes Benässen der Innenwand des Gehäuses. Insofern kann mit einem solchen Nassabscheider die besonders wirkungsvoll vor allem bei einer Reinigung von metallstaubbeladenen Gasströmen gemäß dem Fliehkraftprinzip und somit mit einem Zyklonnassabscheider vorgenommen werden, vor allem auch ohne aufwändige Einbauten notwendig zu machen. Insofern waren nicht nur die mit einem solchen Nassabscheider erzielten Ergebnisse überraschend, sondern um zu diesem Konzept zu gelangen, war es zunächst erforderlich, ein in der Fachwelt bestehendes Vorurteil zu Fliehkraftnaßabscheidern zu überwinden.
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Die zum Auskleiden der Innenwand des Gehäuses eingesetzte Kunststoffschutzfolie weist eine hinreichende Festigkeit und Dicke auf, damit diese jedenfalls für die vorgesehene Betriebsdauer zwischen zwei Reinigungsintervallen nicht zerstört oder so weit beschädigt wird, dass Teile von dieser durch das Feststoffpartikelstrahlen entfernt sind. Derartige Kunststoffschutzfolien sind an sich bekannt. Eingesetzt werden können Kunststofffolien unterschiedlicher Art im Rahmen einer Kunststoffschutzfolie, wie dieses vorbeschrieben ist. Eingesetzt werden können beispielsweise polymere Vinylfolien, auch solche, die kallandriert sind. Einsetzbar sind gleichermaßen aliphatische Polyurethanfolien oder auch PVC-Folien. Einsetzten wird man vom Chemismus her eine solche Kunststofffolie als Kunststoffschutzfolie, die sich für die gewünschten Zwecke und vor allem in Bezug auf die Natur der aus dem Gasstrom abzutrennenden Feststoffpartikel gut oder am besten eignet. Die Dicken einer solchen Folie betragen vorzugsweise 100 μm und mehr. Auch die Dicke ist abhängig von der Größe der abzutrennenden Feststoffpartikel. Sind diese etwas größer bzw. haben aufgrund ihrer Masse eine höhere kinetische Aufprallenergie, bietet es sich an, auch Folien mit einer etwas größeren Dicke, beispielsweise solche mit 300 μm einzusetzen. Besonders gute Ergebnisse konnten im Zusammenhang mit einer Reinigung von Aluminiumstäube enthaltenen Gasströmen in einem Nassabscheider erzielt werden, der mit einer Vinylfolie als Kunststoffschutzfolie ausgekleidet war. Diese Vinylfolie weist eine Dicke von 100 μm auf, zu welcher Dicke noch die Dicke der selbstklebenden Beschichtung von etwa 18 μm hinzu zu zählen ist.
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Eine weitere Verbesserung des vorbeschriebenen Konzeptes kann erreicht werden, wenn die in den Innenraum des Gehäuses weisende Oberfläche der Kunststoffschutzfolie mit einer flüssigkeitsabweisenden Oberflächenstrukturierung ausgerüstet ist, mithin eine Oberfläche mit einem so genannten Lotus-Effekt aufweist. Hierdurch wird der Abwaschprozess zum Wegführen der darauf auftreffenden Feststoffpartikel mit der Waschflüssigkeit, typischerweise Wasser, unterstützt.
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Die flexible Kunststoffschutzfolie ist für ein einfaches Auswechseln derselben abziehbar auf die Innenwand des Gehäuses des Nassabscheiders aufgebracht. Vorzugsweise wird dieses dadurch erreicht, dass die Kunststoffschutzfolie an ihrer zur Innenwand weisenden Seite selbstklebend ausgerüstet ist. Es ist dann nicht erforderlich, die Innenwand des Gehäuses zuvor mit einem Kleber zu besprühen oder diesen anderweitig aufzutragen.
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Eine Anhaftung einer vor allem selbstklebend ausgestatteten Kunststoffschutzfolie an der Innenwand des typischerweise aus Metall gefertigten Gehäuses des Nassabscheiders kann gesteigert werden, wenn die Metalloberfläche des Gehäuses mit einer herkömmlichen Farbgrundierung beschichtet ist. Insofern dient eine solche Grundierung, wie dieses auch bei einem Farbauftrag der Fall ist, einer Haftvermittlung. Bei einer selbstklebenden Kunststoffschutzfolie wird hierdurch ihre Abziehbarkeit nicht beeinträchtigt, so dass sich bei einem Auswechseln der Schutzfolie diese auch manuell von der Innenwand des Gehäuses abziehen lässt.
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Vorzugsweise ist bei einem solchen Nassabscheider die gesamte Innenwand des Gehäuses, zumindest soweit diese in Kontakt mit den aus dem Gasstrom zu trennenden Feststoffpartikeln steht, mit einer solchen Schutzfolie ausgekleidet. Dieses trifft insbesondere auch für den Schlammbehälter zu, der in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ebenfalls mit einer solchen Kunststoffschutzfolie ausgekleidet ist. Zwar ist im Schlammbehälter nicht mit Anbackungen zu rechnen, wie in den Gehäuseinnenwandbereichen, die die Wirbelzone umgeben, jedoch ist bei einer Auskleidung des Schlammbehälters mit einer solchen Kunststoffschutzfolie auch der Reinigungsvorgang vereinfacht, schlichtweg dadurch, dass Ablagerungen an den Wänden so gut wie gar nicht mehr zu beobachten sind.
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Vor dem Hintergrund, dass bei dem vorbeschriebenen Konzept im Zuge einer Reinigung des Nassabscheiders die Innenwandauskleidung ausgewechselt wird, liegt ein weiterer Aspekt der Erfindung in der Verwendung einer Kunststoffschutzfolie, wie vorbeschrieben, zur Auskleidung zumindest eines Innenwandbereiches eines Nassabscheiders, insbesondere eines Nassabscheiders, der zum Abscheiden von in einem Gasstrom, typischerweise einem Luftstrom mitgeführten Metallfeststoffpartikeln dient. Gleichermaßen sind von dieser Erfindung eine Kunststoffschutzfolie sowie ein oder mehrere entsprechende Kunststoffschutzfolienzuschnitte zum Auskleiden der Innenwand oder von Innenwandabschnitten eines solchen Nassabscheiders umfasst.