-
Abs cheider Die Erfindung betrifft einen Abscheider zur Ausscheidung
von festen Materialien aus einem Gasstrom, bestehend aus jalousieartig angeordneten
Winkelprofilen innerhalb eines Gaskanales mit anschließender Umlenkung des Gaskanales
sowie Materialabführvorrichtungen unterhalb der Jalousie.
-
Zweck der Erfindung ist die Vermeidung des Verschleißes in den dem
Abscheider nachgeschalteten Kanälen und Anlagen durch erosive Stäube.
-
In Kesselanlagen, insbesondere bei der Verfeuerung von Rohbraunkohle
treten in den Abgasen sandartige grobe Stäube auf, die in den Gaskanälen, dem Luftworwärmer
und im anschließenden Elektrofilter zu einer starken Erosion und damit Reparaturanfälligkeit
der Apparate führt.
-
Insbesondere in Rauchgaskanälen, in denen meist hohe Gasgeschwindigkeiten
von 16 bis 30 m/sec. herrschen, reichern sich die sandartigen groben Stäube, der
Schwerkraft folgend, in Bodennähe an. Die Wirkung dieser groben Stäube bzw.
-
Staub strähnen auf dem Kanalboden bzw. auf die in Bodennähe angebrachten
Vorrichtungen, wie Kanalversteifungen und dergleichen, ist mit einer Bearbeitung
dieser Vorrichtung durch Sandstrahlen gleichzusetzen. Die laufende Erosion führt
zu einer schnellen Zerstörung dieser Teile, die entsprechend oft repariert oder
erneuert werden müssen.
-
Aus der Gasverteilung in einem solchen Kanal lassen sich dabei keine
Rückschlüsse auf die Staubverteilung gewinnen, wie es beispielsweise bei einem Elektrofilter
weitgehend der Fall ist. In einem Elektrofilter stimmen im allgemeinen Staub- und
Gasverteilung überein, weil hier vorwiegend feine Stäube abgeschieden werden, die
der Gasströmung folgen.
-
Werden aber sandhaltige Staub strähnen aus den Gaskailalen in das
Elektrofilter mit hereingetragen, dann führen sie auch hier zu einer schnellen Zerstörung
beispielsweise von Gasverteilungsblechen und deren Haltekonstruktion, Ja sogar von
Sprüh- und Niederschlagselektroden.
-
Trotz einer gleichmäßigen Gasverteilung wurden in einem Gaskanal
in Bodennähe strähnenartige Staubkonzentrationen gemessen, die ein Vielfaches der
Staubkonzentration im verbleibenden Querschnitt betragen (beispielsweise in Bodennähe
126 g/m3 gegenüber einem mittleren Staubgehalt von 30 ein3).
-
Die groben Fraktionen lassen sich nur unvollständig durch Abschälvorrichtungen,
beispielsweise nach dem französischen Patent 1 487 268, beseitigen, wenn man nicht
einen größeren Teil des Kanalquerschnittes für die Abschälung abgrenzt.
-
Letzteres hätte aber dann zur Folge, daß die Geschwindigkeit im verbleibenden
Querschnitt sich vergrößert und dabei die erosive Wirkung der verbleibenden Stäube
sich erhöht.
-
Es sind auch mechanische Vorabscheider als Gasverteilungsgitter auf
der Gaseintrittsseite eines Elektro filters aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1
864 332 bekannt. Der Abscheidegrad solcher Abscheider mit jalousieartig angeordneten
Winkelprofilen im Gaseintritt de Elektrofilters ist gering.
-
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ohne Rücksicht auf die
anschließende Gasverteilung hinter dem Abscheider, eine wirkungsvollere Abscheidung
bei geringem Druckverlust
zu erreichen und insbesondere die stark
chleißenden Stäube bevorzugt abzuscheiden und gleichzeitig die verschleißgefährdeten
Teile des Abscheiders einer Beobachtung zugänglich zu machen sowie einen leichten
Austausch während des Betriebes zu ermöglichen.
-
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die jalousieartig übereinander
angeordneten Winkelprofile in Gasrichtung vor der Umlenkung des Gaskanales als V-
oder W-förmige Jalousie angeordnet sind und Gasautritte hinter der V- oder W-förmigen
Jalousie in der Umlenkung des Gaskanales in einer zur Jalousie seitlichen Kanalwand
dreiecksförmig ausgeschnitten unterhalb der V- oder W-förmigen Jalousie angeordnet
sind.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß bei gleichem
Kanal querschnitt durch die V- oder W-förmige Anordnung eine größere Jaleusiefläche
angeordnet werden kann und dadurch der Abscheidegrad der Jaleusle, insbesondere
für die gröberen Teilchen, wesentlich erhöht wird, wobei gleichzeitig der Druckverlust
geringer wird. Dies wirkt sich in einer verminderten Erosion der hinter diesem Staubabscheider
angeordneten Kanäle, Luftvorwärmer, Elektrofilter und anderen Vorrichtungen aus.
-
Es wurde weiter gefunden, daß die Widerstandsziffer einer solchen
Umlenkung gering ist, obwohl das Gas zunächst aus der Anströmrichtung durch die
Jalousie umgelenkt wird und hinter der Jalousie nochmals um 900 in die seitlichen
Austrittsöffnungen abgelenkt wird in den weiterführenden Kanal.
-
Die vor der Jalousie beim Wechsel der Gasrichtung durch Trägheitswirkung
ausfallenden Stäube gelangen am unteren Ende der V- oder W-förmigen Jalousien über
eine Öffnung in den darunter angeordneten Bunker. Der hinter der Jalousie anfallende
Staub muß in getrennte Bunker abgeführt werden oder wenn er mit dem in der Jalousie
abgeschiedenen Staub
in einen gemeinsclmen Bunker gelangen soll,
muß dies über eine gasdichte Staubschleuse erfolgen. Durch eine solche Schleuse,
beispielsweise ein Doppelkegelverschluß, wird verhindert, daß Querströmungen zwischen
dem Raum vor und hinter der Jalousie über den gemeinsamen Bunker auftreten und den
Abscheidegrad der Jalousie vermindern.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Winkelprofile der
Jalousie auf Tragrohren liegend seitlich aus dem Gaskanal herausziehbar angeordnet.
-
Dies ist besonders vorteilhaft, weil die einzelnen Winkelprofile auch
während des Betriebes seitlich aus der Wand herausgezogen werden können und damit
einer Prüfung und Beobachtung zugänglich werden. Erst dadurch läßt sich der Verschleiß
an den Winkelprofilen feststellen und Rückschlüsse auf die Staubverteilung vor der
Jalousie gewinnen.
-
Ein Austausch ist somit auf einfache Weise möglicil, ohne daß dabei
der Betrieb unterbrochen werden muß. Die Tragrohre sind dabei keinem Verschleiß
unterworfen, weil sie im strömungstoten Raum angeordnet sind.
-
Nach einer weiteren erfinduilgsgemäßen Ausgestaltung sind die Winkelprofile
in der Jalousie ungleichschenkeAig im Verhältnis 1 : 1 bis 1 : 3 mit der größeren
Schenkellänge auf der Eintrittsseite des Gases in die Winkelprofile angeordnet.
-
Durch die ungleichmäßige Schenkellänge der Winkelprofile kann die
Abscheidung und Verlustziffer beeinflusst werden.
-
Beispielsweise dadurch, daß man die zuvor erwähnten sczitlich herausgezogenen
Winkelprofile mit erhöhtem Versell durch solche mit einer anderen Schenkellänge
ersetzt, um so durch eine über die Höhe der Jalousie differenzierte Anordnung unterschiedlicher
Winkelprofile eine Optimierllllg der Abscheidung während des Betriebes zu erreichen.
-
Gemíß einer zzeiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Achsen
der Jalousien bei V- oder W-förmiger Ausbildung der Jalousien um einen Winkel von
100 bis 300 gegeneinander geneigt angeordnet.
-
Eine solche Anordnung ist zweckmäßig, weil m in gewissen Grenzen durch
entsprechende Winkelstellung in einem bestimaten Volumen des Gaskanales die Jaleusiefläche
vergrößern kann.
-
Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausbildung sind in Gasrichtung
Trennbleche vor den V- oder W-förmigen Jalousien angeordnet.
-
Diese Trennbleche ermöglichen eine gleichmsl3ige Anströmung der Jalousien
durch eine entsprechende Aufteilung des Gasstromes vor der Jalousie. Es wurde gefunden,
daß sich bei stark ungleichmäßiger Strömung durch eine solche Aufteilung des Gasstromes
der Wirkungsgrad des Abscheiders vergrößern läßt.
-
Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Abscheiders
sind mehrere V- oder W-förmige Jalousien nebeneinander in einem Gaskanal angeordnet.
-
Dies hat den Vorteil, daß insbesondere bei sehr breiten Kanälen sich
die Jalousieflächen sehr stark vergrößern lassen, indem man viele, beispielsweise
um 100 gegeneinander geneigte Jalousien nebeneinander anordnet.
-
Durch die Erfindung wird die Abscheidung der groben schleißenden Fraktionen
bei geringem Strömungswiderstand des Abscheiders gefördert. So ist es zweckmäßig,
einen solchen Abscheider beispielsweise in einem Gaskanal mit Umlenkung vor Eintritt
in einen Luvo anzuordnen. Es wurde festgestellt, daß sich durch den Einbau einer
solchen
Vorrichtung der Verschleiß In den Kanälen und übrigen Anlageteilen
auf ein rlormlles Maß zurückführen läßt.
-
Die Abscheideelemente der Jalousie dienen nicht zur Strömungsgleichrichtung,
sondern nur zur Abscheidung.
-
Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher und beispielhaft erläutert.
-
Es zeigen: Fig. 1 perspektivisch einer V-förmigeii Abscheider in einer
Gasum] enkung Fig. 2 im Querschnitt einen W-förmigen Abscheider Fig. 3 perspektivisch
die auf Tragrohren ruhenden Winkelprofile einer Jalousie Fig. 4 Winkelprofile mit
ungleicher Schenkellänge Fig. 5 einen V- und W-förmigen Querschnitt durch den Abscheider
mit Tremlblechen Fig. 6 W- oder V-förmige Jalousien in mehrfacher Anordnung nebeneinander.
-
In Fig. 1 ist mit 1 der Gaskanal vor der Umlenkung und mit 2 der Gaskanal
nach der Umlenkung bezeichnet. In der Umlenkung ist in Gasrichtung ein V-förmiger
Abscheider 3 angeordnet, der aus einzelnen Winkelprofilen 4 besteht, die jalousieartig
übereinander angeordnet sind. Das Gas wird durch die Gaspassagen 5 zwischen den
übereinander angeordneten Winkelprofilen mehrfach umgelenkt und strömt seitlich
durch die dreiecksörmigen Austrittsöffnungen 6 in den Gaskanal 2. Am wlteren Ende
des V-förmigen Abscheiders befindet sich eine schlitzförmige Öffnung 7, durch die
der
Staub in den Bunker 8 gelangt. Die lJrisleatischen Gaskanäle
mit den dreiecksförmigen Gasaustritten 6 sind auf ihrer Unterseite durch einen Boden
10 abgeschlossen. Dieser Boden kann jedoch auch als Staubbunker mit einer Staubschleuse
Ii ausgebildet sein, wie es beispielsweise Fib?. . 2 zeigt.
-
In Fig. 2 ist eine W-förtnige Jalousie 13 mit einzelnen Winkelprofilen
gezeichnet. Der Winkel < bezeichnet die Neigung der einzelnen Jalousieteile gegeneinander,
der zweckmaßigerweise zwischen 10 bis 300 variier-t werden kann. Unterhalb der dreiecksförmigen
Gasaustritte 6 und den Öffnungen 11 befindet sich der Bunker 8 für den abgeschiedenen
Staub. Die Staubauslässe 11 sind zweckmäßigerweise zur Vermeidung von Querstromungen
als Doppelkegelverschlüsse ausgebildet.
-
In Fig. 3 ist ein Ausschnitt aus einer Jalousie mit den Winkelprofilen
perspektivisch dargestellt. In der äußeren Kanalwand 12 des Gaskanales 1 sind winkelförmige
Schlitze ausgeschnitten, durch die die Winkelprofile 4 über die Tragrohre 14 geschoben
werden. Die Winkelprofile 4 ragen dabei über die seitliche Kanalwand 12 hinaus und
werden von einer hier nicht gezeichneten gasdi chten Abdeckung überdeckt.
-
Nach Abnahme dieser Abdeckung lassen sich die Winkelprofile 4 leicht
auswechseln, beobachten, reparieren oder an besonders verschleißgefährdeten Stellen
verstärken, ohne daß dadurch der Betrieb gestört wird.
-
Fig. 4 zeigt einzelne Winkelprofile 4 rnit Schenkellängen 1 : 1, 1
: 2 und 1 : 3 auf dem Tragrohr 14.
-
In den Figuren 5 und 6 sind verschiedene Möglichkeiten der Anordnung
von Trennblechen 15 in V-förmj.gen, W-förrnigen und nebeneinander mehrfach angeordneten
Jalousien 13 dargestellt.
-
Während sich Fig. 5 im wesentlichen auf relativ schmale Rauchgaskanäle
bezieht, zeigt die Fig. 6 Anordnungen, wie sie besonders bei sehr breiten Kanälen
mit Umlenkungen zweckmäßigerweise verwendet werden. Patentansprüche