DE2152702A1

DE2152702A1 - Gas moistener - concentric inner venturi tube and axial fluid injection remains free from particle deposit

Info

Publication number: DE2152702A1
Application number: DE19712152702
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Gaumert
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1971-10-22
Filing date: 1971-10-22
Publication date: 1973-04-26

Abstract

A device for moistening of hot, dust laden gas, especially effluent gas from cement rotary tube furnaces, with a liquid, before the gas is passed via a duct to a dry filter, whereby a concentric venture tube is arranged within the gas duct, the walls of the concentric venturi are parallel to those of the gas duct, the diffusers diverge and an axially downwards liquid jet is arranged in the inlet to the venturi. The hot gases are split by this device into two equal streams, whereby the inner stream is moistened and cooled, while the outer stream remains hot and heats the walls of the inner venturi, thus preventing the build-up of particle deposits.

Description

Vorrichtung zum Befeuchten von heißen, staubhaltigen Gasen mit einer Flüssigkeit Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befeuchten von heißen, staubhaltigen Gasen mit einer Flüssigkeit, insbesondere von Abgasen aus Zementdrehrohröfen, die über ein Abgasrohr zur Entstaubung einem Trockenfilter zugeführt werden. Device for humidifying hot, dusty gases with a Liquid The invention relates to a device for moistening hot, dusty gases with a liquid, especially exhaust gases from cement rotary kilns, which are fed to a dry filter via an exhaust pipe for dedusting.

Bei bekannten Einrichtungen werden die Gase durch große Behälter geleitet, in denen mittels Düsen Wasser in den Gasstrom eingesprüht wird, um den im Gasstrom befindlichen Staub niederzuschlagen. Das mit Staub beladene Wasser schlägt sich hierbei an der Behälterwandung nieder und wird nach unten aus dem Behälter ausgetragen. Auch bei dem bekannten Venturiwascher kommt es zu nassen Niederschlägen an den Rohrwandungen. Um die im Wasser angereicherten Feststoffe auszuscheiden, muß dieses schlammhaltige Wasser in einer Klär- und Filteranlage einer Nachbehandlung unterzogen werden.In known devices, the gases are passed through large containers, in which water is sprayed into the gas flow by means of nozzles in order to avoid the in the gas flow knock down any dust. The water laden with dust beats itself in this case down on the container wall and is discharged downwards from the container. In the known Venturi washer, too, wet precipitation occurs on the pipe walls. In order to separate the solids accumulated in the water, this must contain sludge Water undergoes post-treatment in a clarification and filter system.

Ferner ist eine Vorrichtung zum Befeuchten von heißen Gasen durch die deutsche Patentschrift 1 421 337 bekannt geworden, gemäß der die Gase in einem doppelwandigen Behälter im Eingangsbereich in zwei Teilströme aufgeteilt und an Dnde der von den Wandungen gebildeten Strömungskanäle wieder zusammengeführt werden. Die Flüssigkeit wird bei dieser Vorrichtung in denjenigen Teilasstrom eingebracht, der den inneren StrömunGskanal durchströmt, während die zwischen der inneren und äußeren Behälterwandung hindurchgeführten heißen Gase trocken bleiben. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden zwar unerwünscElte Ausscheidungen und Niederschläge von mit Staub beladenen Flüssigkeitsteilchen an den Behälterwandungen oder im Filter vermieden, jedoch ist die Errichtung derartiger Behälter mit einem verhältnismäßIg großem Platzbedarf verbunden. Außerdem muß diese Vorrichtung auf eigenen hierfür errichteten rakonsolen verankert werden.Furthermore, a device for humidifying hot gases is through the German patent 1 421 337 become known, according to which the gases in one double-walled container in the entrance area divided into two sub-streams and brought together again at the end of the flow channels formed by the walls will. In this device, the liquid is introduced into the partial gas flow which flows through the inner flow channel, while the one between the inner and The hot gases passed through the outer container wall remain dry. At this known device are undesirable excretions and precipitates of dust-laden liquid particles on the container walls or in the filter avoided, but the construction of such containers with a relative large space requirements. In addition, this device must be on its own for this erected console brackets are anchored.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Befeuchten von heißen, staubhaltigen Gasen mit einer Plüssigkeit zu schaffen, die in ihrer Wirkungsweise der oben zuletzt genannten bekannten Vorrichtung gleichkommt, jedoch in ihrem Aufbau bedeutend einfacher und kostensparender ist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zentral im Abgasrohr ein Venturirohr befestigt ist, dessen Wandung mit Abstand von der Wandung des Abgasrohres verläuft und in dessen Einlaufbereich eine axial ausgerichtete Düse für die Zufuhr der Flüssigkeit angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine Aufteilung des heißen Gasstromes in zwei Teilströme erzielt, von denen der eine Teilgasstrom das Venturirohr innen und der andere Teilgasstrom den von der inneren Behälterwandung und dem Venturirohr gebildeten ringförmigen Kanal durchströmt. Am unteren Ende des Venturirohres werden beide Teilgasströme wieder zusammengeführt und dabei innig miteinander vermischt. Da hierbei die Flüssigkeit nur in denjenigen Teilgasstrom eingebracht wird, der innen durch das Venturirohr hindurchströmt, erfolgt eine Befeuchtung und Abkühlung nur dieses Teilgasstromes, während der andere Teilgas strom, der zwischen der äußeren Wandung des Venturirohres und der inneren Behälterwandung hindurchströmt, zunächst trocken bleibt. Durch den außen an der Venturiwandung entlanggeführten heißen Gasstrom wird sehr vorteilhaft eine so starke Erhitzung der Wandung des Venturirohres erzielt, daß sich an der inneren Oberfläche des Rohres weder Ablagerungen noch Ansätze bilden können. Am Ende des Venturirohres werden, wie erwähnt, beide Teilgasströme innig miteinander vermischt, so daß die dem nachfolgenden Trockenfilter, vorzugsweise elektrostatischen Filter zugeführten Gase einen ganz bestimmten, für die Abscheidewirkung günstigen Feuchtigkeitsgrad aufweisen. Die Tatsache der schnellen Verdampfung der Flüssigkeit im Venturirohr innerhalb von Zehntelsekunden, unterstützt durch die Erhitzung der Wandung des Venturirohres von außen, bringt den Vorteil mit sich, daß es an den Rohrwandungen zu keinen unerwünschten Flüssigkeitsniederschlägen kommt, die Staubanbackungen zur Folge haben. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß sie in jede Abgasrohrleitung auch nachträglich sehr schnell eingebaut werden kann. Hierdurch en wird im Vergleich zu den bisher bekannten Vorrichtung zum Befeuchten heißer, staubhaltiger Gase an Kosten und Platzbedarf eingespart.The object of the invention is to provide a device for humidifying of hot, dusty gases with a liquid in their Effect of the above last-mentioned known device is equivalent, however is significantly simpler and more cost-effective in its structure. This task will solved in that a Venturi tube is attached centrally in the exhaust pipe, the wall of which runs at a distance from the wall of the exhaust pipe and in its inlet area an axially aligned nozzle is arranged for the supply of the liquid. on this way becomes a division of the hot Gas stream in two substreams achieved, of which one part of the gas flow is the venturi inside and the other part of the gas flow the ring-shaped one formed by the inner container wall and the venturi tube Channel flows through. Both partial gas flows are at the lower end of the Venturi tube brought together again and intimately mixed with one another. Since this is the liquid is only introduced into that partial gas flow which is inside through the Venturi tube flows through, only this partial gas flow is humidified and cooled, while the other partial gas flow between the outer wall of the Venturi tube and flows through the inner container wall, initially remains dry. Through the The hot gas stream guided along the outside of the venturi wall is very advantageous such a strong heating of the wall of the venturi achieved that on the inner surface of the pipe neither deposits nor approaches can form. At the At the end of the Venturi tube, as mentioned, the two partial gas streams are intimately connected with one another mixed so that the subsequent dry filter, preferably electrostatic Filters fed gases have a very specific, favorable for the separation effect Show moisture level. The fact of the rapid evaporation of the liquid in the venturi tube within tenths of a second, supported by the heating of the Wall of the Venturi tube from the outside, has the advantage that it is on the Pipe walls are not undesirable Liquid precipitation comes, which result in dust caking. Another advantage of the invention The device consists in the fact that it can also be retrofitted in any exhaust pipe can be installed quickly. This is compared to the previously known Device for humidifying hot, dusty gases in terms of cost and space saved.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung verläuft die Innenwandung des Abgasrohres etwa parallel zur Außenwandung des Venturirohres. Auf diese Weise werden für den zwischen Venturirohr und der Innenwandung hindurchgeführten Teilgasstrom besondere Strömungsverhältnisse geschaffen, die sich sowohl auf die Aufheizung der Wandung des Venturirohres als auch auf die Vermischung mit dem durch das Venturirohr geführten feuchten Teilgasstrom günstig auswirken.In an advantageous development of the invention, the inner wall runs of the exhaust pipe approximately parallel to the outer wall of the Venturi pipe. In this way are for the partial gas flow passed between the Venturi tube and the inner wall special flow conditions created, which affect both the heating of the Wall of the Venturi tube as well as the mixing with that through the Venturi tube have a favorable effect guided moist partial gas flow.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verläuft das Abgasrohr im Bereich des Venturirohres etwa vertikal und wird von den Gasen von oben nach unten durchströmt.According to a further advantageous embodiment of the invention runs the exhaust pipe in the area of the Venturi pipe is approximately vertical and is filled by the gases flows through from top to bottom.

Hierdurch wird erreicht, daß die beim Anfahrvorgang anfallenden großen Flüssigkeitstropfen, während sie durch das Venturirohr nach unten fallen, mit Sicherheit verdampfen.This ensures that the large ones that occur during the start-up process Drops of liquid as they fall down through the venturi, for sure evaporate.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der in der Zeichnung im Längsschnitt schematisch dargestellten Vorrichtung gemäß der Srfindung.Further details, features and advantages emerge from the following Explanation of the device shown schematically in the drawing in longitudinal section according to the invention.

In einem vertikal angeordnetem Abgasrohr 1, das von den Gasen von oben nach unten durchströmt wird, ist zentral mit Abstand ein Venturirohr 2 an Haltestegen 3 befestigt. Die Wandung des Venturirohres verläuft im oberen Bereich etwa parallel zur Wandung des Abgasrohres und nach unten divergierend. Seitlich ist durch das Rohr 1 eine Rohrleitung 4 hindurchgeführt, die in eine Düse 5 mündet. Der von oben in Pfeilrichtung 6 in das Rohr 1 eintretende, etwa über 3000 a heiße, staubhaltige Gasstrom wird an der trichterförmigen Mündung des Venturirohres 2 in zwei Teilgasströme aufgeteilt, und zwar in den durch das Ventrurirohr 2 zentral hindurchtretenden Gasstrom und den zwischen Venturirohr 2 und Innenwandung des Abgasrohres 1 hindurchgeführten Gasstrom. In den durch das Venturirohr 2 hindurchgeführten Teilgasstrom wird über die Düse 5 eine solche Menge an Flüssigkeit eingedüst, daß der Gasstrom auf etwa 900 a abgekühlt wird. Der zweite Teilgasstrom bewegt sich durch den zwischen dem Venturirohr 2 und der Wandung des Abgasrohres 1 gebildeten Ringraum nach unten. Da keine nennenswerte Abkühlung dieses heißen, trocknen Teilgasstromes erfolgt, wird durch diesen Gasstrom eine Erhitzung der Wandung des Venturirohres auf etwa 2000 C bewirkt und dadurch die Innenwandung des Venturirohres vor .blagerungen und 'iTerkrustungen bewahrt.In a vertically arranged exhaust pipe 1, which is from the gases of is flowed through from top to bottom, a Venturi tube 2 is centrally located at a distance on retaining webs 3 attached. The wall of the Venturi tube runs approximately parallel in the upper area to the wall of the exhaust pipe and diverging downwards. Sideways is through that Pipe 1 is passed through a pipe 4 which opens into a nozzle 5. The one from above in the direction of arrow 6 entering the pipe 1, about 3000 a hot, dusty At the funnel-shaped mouth of the Venturi tube 2, the gas flow is divided into two partial gas flows divided, namely into the gas flow centrally passing through the ventricular tube 2 and that passed between the Venturi tube 2 and the inner wall of the exhaust pipe 1 Gas flow. In the partial gas flow passed through the Venturi tube 2, over the nozzle 5 injected such an amount of liquid that the gas flow to about 900 a is cooled. The second partial gas flow moves through the between the Venturi tube 2 and the wall of the exhaust pipe 1 formed annular space downwards. Since there is no significant cooling of this hot, dry partial gas flow, the wall is heated by this gas flow of the venturi causes to about 2000 C and thereby the inner wall of the venturi before .blagerungen and preserves encrustations.

Die Querschnitte des Venturirohres 2 und des zwischen dem Venturirohr und der Innenwandung des Abgasrohres 1 befindlichen Ringraum ist im Gaseintrittsbereich zweckmäßig so zu dimensionieren, daß der mit Staub beladene heiße Gasstrom in zwei etwa gleichgroße Teilgasströme zerlegt wird. Ferner ist es hierbei zweckmäßig, die nach unten gerichtete diffusorartige, zur Innenwandung des Abgasrohres 1 divergierende Brweiterung der Wandung des Venturirohres 2 eine etwas geringere Neigung zu geben als die Wandung des Abgasrohres 1, so daß der außen am Venturirohr 2 entlanggeführte heiße Gasstrom mit einer etwas größeren Geschwindigkeit aus dem Ringraum nach unten hin austritt als der durch das Venturirohr 2 geführte befeuchtete Teilgasstrom. Hierdurch wird nämlich, wie die Pfeile 7 zeigen, sehr vorteilhaft eine zur Rohrmitte hin gerichtete Verwirbelung der beiden Teilgasströme erzielt, so daß sich an der Innenwandung der Abgasleitung keine Ablagerungen oder Ansätze bilden können. Der auf diese Weise befeuchtete und auf etwa 1500 C abgekühlte Gasstrom wird zur Entstaubung einem in der Zeichnung nicht dargestellten i!,#lek trofilter zugeführt.The cross sections of the venturi tube 2 and between the venturi tube and the inner wall of the exhaust pipe 1 located annular space is in the gas inlet area expediently dimensioned so that the dust-laden hot gas stream in two roughly equal partial gas flows are broken down. It is also useful here, the downwardly directed diffuser-like, diverging towards the inner wall of the exhaust pipe 1 Broadening of the wall of the Venturi tube 2 to give a somewhat lower tendency as the wall of the exhaust pipe 1, so that the outside of the venturi 2 is guided along hot gas flow downwards from the annulus at a slightly greater rate exits as the humidified partial gas flow passed through the venturi tube 2. This is because, as the arrows 7 show, one towards the center of the pipe is very advantageous directed turbulence of the two partial gas streams achieved so that at the No deposits or deposits can form on the inside wall of the exhaust pipe. Of the The gas stream humidified in this way and cooled to around 1500 C is used for dedusting fed to an i!, # lek trofilter, not shown in the drawing.

Die Vorrichtung zum Befeuchten von heißen, staubhaltigen Gasen mit einer i'lüssigkeit gemäß der Erfindung ist, wie aus der Zeichnung hervorgeht, in ihrem Aufbau sehr einfach und kann in jede Abgasleitung schnell, raum- und kostensparend eingebaut werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im übrigen nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sie kann auch überall dort mit Vorteil angewandt werden, wo eine Kühlung durch Befeuchten heißer Abgase mit einer Flüssigkeit vorgenomsen werden muß.The device for humidifying hot, dusty gases with an i'lüssigkeit according to the invention, as can be seen from the drawing, in its structure is very simple and can be inserted into any exhaust pipe quickly, saving space and costs to be built in. The device according to the invention is otherwise not based on this Embodiment is limited, but it can also be used anywhere with advantage where cooling is carried out by moistening hot exhaust gases with a liquid must become.

PatentansprücheClaims

Claims

P a t e n t a n S p r ü c h e U Device for humidifying hot, dusty gases with a liquid, especially exhaust gases from cement rotary kilns, which are fed to a dry filter via an exhaust pipe for dedusting, characterized in that a Venturi tube (2) is fastened centrally in the exhaust pipe (1) is, the wall of which extends at a distance from the turn of the exhaust pipe (1) and in its inlet area an axially aligned nozzle (5) for the supply of the liquid is arranged.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the inner wall of the exhaust pipe (1) runs approximately parallel to the outer wall of the Venturi pipe (2).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the inner wall of the exhaust pipe (1) to the wall, of the Venturi pipe (2) in the gas inflow area, for example runs parallel and diverging from the area i; i with the narrowest cross-section.

4. Apparatus according to claim 1, 2, or 3, characterized in that that the exhaust pipe (1) runs approximately vertically in the region of the Venturi pipe (2) and is traversed by the gases from top to bottom.