DE2153398B2

DE2153398B2 - Vorrichtung zum Abscheiden von festen oder flüssigen Teilchen aus Gasen

Info

Publication number: DE2153398B2
Application number: DE19712153398
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl.-Ing. 8500 Nuernberg Schwab
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1971-10-27
Filing date: 1971-10-27
Publication date: 1978-08-03
Also published as: DE2153398A1; DE2153398C3

Description

3 schließt unter einem Winkel von 90° an die entsprechende Längskante 11 des zylinderartigen Teils S an. Die Wand 7 und der zylinderartige Teil 5 sind so miteinander verbunden, daß das einströmende Gas annähernd tangential in die Kammer 1 einströmt. Die Innenabmessungen der Kammer 2 sind — wenn man den Querschnitt betrachtet — größer als die Summe der lichten Weiten von Einlaß- und Auslaßkanal. Die Anordnung von Einlaß- und Auslaßkanal zur Kammer i und die Abmessungen sind so getroffen, daß das zu reinigende Gaü zunächst allmählich durch die gebogene Kammerwand um 270° umgelenkt wird, ehe es um die von der Durchdringungskurve der Wand 6 und der Kammer 1 gebildete Kante 11 entgegengesetzt umgelenkt und über den Auslaßkanal 3 abgeleitet wird.

Der Behälter 4 zum Auffangen der ausgeschiedenen Teilchen ist in an sich bekannter Weise als Trichter ausgebildet, der unter der Kammer 1 angeordnet ist.

Der Weg des Gasstromes ist in F i g. 1 vereinfacht durch eine einzige Stromlinie 10 dargestellt. Das Staub, Wasser oder dergl. feste oder flüssige Teilchen enthaltende Gas wird der Kammer 1 durch den Einlaßkanal 2 zugeführt und in die Kammer nahezu tangential eingeleitet, allmählich in eine Kreisbahn gezwungen und entgegen dem Uhrzeigersinn um 270° umgelenkt, sodann plötzlich im Uhrzeigersinn um 90° umgelenkt und strömt über den Auslaßkanal 3 ab.

Die abzuscheidenden Teilchen werden an der Längskante U abgeschieden, und zwar hauptsächlich dadurch, daß die schwereren Teilchen des der Fliehkraft unterworfenen ungereinigten Gasstromes Flugbahner, mit größeren Krümmungs-Radien besitzen also die wesentlich leichteren Gasteilchen. Es werden aber nur jene festen oder flüssigen Teilchen ausgeschieden, deren im Bereich der Kante 11 abfliegende Teilchen eine solche Flugweite haben, die größer ist als die Schlitzbreite des Auslaßkanals 3. Die so abgeschiedenen Teilchen gelangen dann in den eintretenden ungereinigten Gasstrom, kreisen mehrere Male in der Kammer und fallen schließlich in den Behälter 4 aus.

In F i g. 2 sind unter anderem mehrere Flugbahnen a, b, c von an der Kante 11 startenden Staubteilchen dargestellt. Die Flugbahn b ist die Bahn, die das sog.

Grenzkorn, das heißt dasjenige Korn, das zu 50% abgeschieden und zu 50% mit dem Gastrom ausgetragen wird, zurücklegt. Die Flugbahn a ist repräsentativ für Staubteilchen, deren Abmessungen unter denen des Grenzkorns liegen und deshalb im Gasstrom verbleiben,

ίο d. h. nicht abgeschieden werden. Die Flugbahn c ist repräsentativ für jene Staubteilchen, deren Abmessungen die Abmessung des Grenzkorns übersteigen und letztlich in den Behälter 4 ausfallen.

Durch entsprechende Wahl der Schlitzbreite des Auslaßkanals, des Maßes der Entfernung der Kante 9 der Trennwand 8 von der gedachten Verlängerung der Kante 11 der Kammer 1, der Gasgeschwindigkeiten, der Schwebegeschwindigkeit der abgeschiedenen Teilchen und der Anordnung der Abscheidevorrichtung zur Richtung der Schwerkraft, kann die Größe des Grenzkorns verändert werden, so daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hohe und höchste Abscheidegrade verwirklicht werden können.

Abweichungen von dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind möglich. So braucht die Achse der Kammer 1 nicht waagerecht zu liegen, sondern kann jede beliebige Lage im Raum einnehmen. Ferner kann auch die Kammerform anders gewählt werden; beispielsweise kann die innere Kammerwand von einem Polygonzug gebildet sein. Auch kann der Winkel, den die Wand 6 des Auslaßkanals mit der Kammerwand bildet, geringer als 90° sein; als brauchbar haben sich Winkel zwischen 45° und 90° erwiesen. Dementsprechend variieren auch die erste Umlenkung des Gasstromes zwischen 270° und 315° und die zweite Umlenkung zwischen 90° und 135°. Entscheidend bleibt jedoch, daß die Gesamtumlenkung so groß ist, daß die Strömungsrichtungen des ein- und ausströmenden Gases gegensinnig sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorichtung zum Abscheiden von festen oder flüssigen Teilchen aus Gasen, insbesondere von Staub aus Rauchgasen, mit einer zylindrischen Kammer, in die das Gas zumindest angenähert tangential eingeführt, unter Beibehaltung seiner durch die Einströmung vorgegebenen Ebene und unter Fliehkrafteinwirkung entTang der Innenwand der Kammer geführt und nach einem Umlauf von 270 bis 315 Grad einer plötzlichen, der Trennung der festen oder flüssigen Teilchen von dem Gas dienenden Umlenkung unterworfen wird, einem Behälter zum Absetzen der abgeschiedenen Teilchen, einem Einlaßkanal und einem Auslaßkanal, deren Summe der lichten Weiten kleiner ist als das zugehörige Innenmaß der Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal (2) und der Auslaßkanal (3) zumindest in ihrem unmittelbar an die Kammerwand angrenzenden Bereich parallel zueinander verlaufen und der Einlaß- vom Auslaßkanal durch eine beiden Kanälen gemeinsame Wand (8) abgetrennt ist, daß die Kammerwand mit der an sie anschließenden Wand (6) des Auslaßkanals (3) einen Winkel von 45 bis 90 Grad einschließt und daß die Wand (8) von der Wand (6) des Auslaßkanals (3) einen größeren Abstand hat als von der Wand (7) des Einlaßkanals (2) sowie gegenüber der durch den Schnitt von Kammerwand und Wand (6) gebildeten Kante (11) derart zurückgesetzt ist, daß die abzuscheidenden Teilchen in den eintretenden Gasstrom gelangen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abscheiden von festen oder flüssigen Teilchen aus Gasen, insbesondere von Staub aus Rauchgasen, mit einer zylindrischen Kammer, in die das Gas zumindest angenähert tangential eingeführt, unter Beibehaltung seiner durch die Einströmung vorgegebenen Ebene und unter Fliehkrafteinwirkung entlang der Innenwand der Kammer geführt und nach einem Umlauf von 270 bis 315 Grad einer plötzlichen, der Trennung der festen oder flüssigen Teilchen von dem Gas dienenden Umlenkung unterworfen wird, einem Behälter zum Absetzen der abgeschiedenen Teilchen, einem Einlaßkanal und einem Auslaßkanal, deren Summe der lichten Weiten kleiner ist als das zugehörige Innenmaß der Kammer.

Bei einer solchen — mit Ausnahme der auf das Abscheiden von flüssigen Teilchen gerichteten Anwendungsmöglichkeit — bekannten Vorrichtung sind Einlaß- und Auslaßkanal — von der Verbindung über die zylindrische Kammer abgesehen — vollkommen voneinander getrennt. Die infolge der Zentrifugalwirkung an der radial äußeren Kammerinnenwand sich bildende, dünne staubbeladene Gasstromschicht wird zunächst durch einen Ablenker in Richtung auf den Behälter geführt, wobei anschließend durch die plötzliche Umlenkung dieses Teilgasstroms die Trennung der festen Teilchen vom Teilgasstrom erfolgt Es werden jedoch nur diejenigen Teilchen abgeschieden, deren Gewicht so groß ist, daß sie nicht von dem Teilstrom hochgewirbelt und mitgenommen werden können. Bei der bekannten Vorrichtung ist auch kein echtes Abscheidekriterium gegeben, so daß man keine Auslegung zur Abscheidung bestimmter Teilchen vornehmen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der hohe und höchste Abscheidegrade, auch bei großem Gasdurchsatz, erzielt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Einlaßkanal und der Auslaßkanal zumindest in ihrem unmittelbar an die Kammerwand angrenzenden Bereich parallel zueinander verlaufen und der Eir.laßvom Auslaßkanal durch eine beiden Kanälen gemeinsame Wand abgetrennt ist, daß die Kammerwand mit der an sie anschließenden Wand des Auslaßkanals einen Winkel von 45 bis 90 Grad einschließt und daß die Wand (Trennwand 8) von der Wand des Auslaßkanals einen größeren Abstand hat als von der Wand des Einlaßkanals sowie gegenüber der durch den Schnitt von Kammerwand und Auslaßkanalwand gebildeten Kante derart zurückgesetzt ist, daß die abzuscheidenden Teilchen in den eintretenden Gasstrom gelangen. — Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Flugbahn der von der Kante startenden Teilchen ein echtes Abscheidekriterium. Man kann daher durch entsprechende Wihl der Einfluß-Parameter, wie Schlitzbreite des Auslaßkanals, Maß der Zurücksetzung der Trennwand, der Größe der Gasgeschwindigkeit und dgl., die Größe des sog. »Grenzteilchen« d. h. des Teilchens, das zu 50% abgeschieden und zu 50% mit dem Gasstrom ausgetragen wird, verändern. Dadurch ist es möglich, hohe und höchste Abscheidegrade zu verwirklichen. Außerdem können auch hohe Gasdurchsätze bei relativ geringem Bauvolumen gereinigt werden. Schließlich nimmt der Abscheidegrad bei steigender Staubbelastung rasch zu, weil die abzuscheidenden Teilchen in der Kammer mehrere Male kreisen, ehe sie in den Behälter ausfallen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und

F i g. 2 einen Ausschnitt aus F i g. 1 in größerem Maßstab sowie Flugbahnen von Staubteilchen.

Die Abscheidevorrichtung weist eine Kammer 1, einen Einlaßkanal 2, einen Auslaßkanal 3 und einen Behälter 4 zum Auffangen der ausgeschiedenen Teilchen auf. Die Kammer 1 besteht im wesentlichen aus einem mit einem Längsschlitz versehenen, waagerecht liegenden, zylinderartigen Teil 5. An die den Schlitz begrenzenden Längskanten sind ebene, waagerecht

so liegende Wände 6,7 angeschlossen, die Teile des Einlaß- und Auslaßkanals bilden. Zwischen und parallel zu den beiden Wänden 6, 7 ist eine Trennwand 8 angeordnet, die Bestandteil sowohl des Einlaßkanals 2 als auch des Auslaßkanals 3 ist. Die Trennwand 8 ist so angeordnet, daß zum einen die lichte Weite des Auslaßkanals 3 größer ist als diejenige des Einlaßkanals 2 und daß zum anderen die der Kammer 1 zugewandte Kante 9 der Trennwand in einem gewissen Abstand vor der gedachten Verlängerung der an die Wand 6 des Auslaßkanals 3 anschließenden Längskante 11 des Teils 5 liegt. Durch die erstere Maßnahme wird sichergestellt, daß der eintretende Gasstrom nicht den kurzen Weg um die Längskante 9 in den Auslaßkanal 3 nimmt, da durch die größere Weite des Auslaßkanals der Druck im ausströmenden Gas größer ist als im einströmenden Gas; die zweite Maßnahme ist notwendig, um die ausgeschiedenen Teilchen in den eintretenden Gasstrom gelangen zu lassen. Die Wand 6 des Auslaßkanals