DE2213276A1

DE2213276A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ab trennung von Teilchen aus Gasstromen

Info

Publication number: DE2213276A1
Application number: DE19722213276
Authority: DE
Inventors: Conrad G van Roselle NJ Zantwyk (VStA) M
Original assignee: Oxy Dry International Ltd
Current assignee: Oxy Dry International Ltd
Priority date: 1971-03-18
Filing date: 1972-03-18
Publication date: 1972-09-21
Also published as: CH560064A5; FR2130458B1; DE2213276B2; ZA721751B; BR7201610D0; AT345260B; IT960366B; AU4004272A; FR2130458A1; NL7203631A; ATA235472A; ES400922A1; GB1377752A; BE780908A; CA982931A; AR195166A1; DE2213276C3; AU464548B2

Description

OXX-DRX INTERlTAiDIOKAL LIMITED Shannon, Republik Irland

Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Teilchsn

aus Gasströmen.

Die Erfindung besieht sich auf die Abg von Teilchen, und zwar auf ein Verfahren ur.d auf Vorrichtungen zur Entfernung von Teilchen aus G-asströmen, wie zum Beispiel Luftströmen.

In der Drucktechnik werden z.B. verschiedene Hilfsausrüstungen verwendet, die entsprechend ihrer Funktion Luftströme erzeugen, die Blusen, Papierteilchen und Staub sowie andere Teilchen enthalten, die aus dem Luftstrom entfernt werden müssen^bevor dieser in die Atmosphäre geleitet werden kann. Z.3„ beschreibt die US-PS 3 395 042 eine Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche von Papier, Pappe, Papierbahnen und dergleichen, bei der ein Sauggebläse einen Unterdruck innerhalb eines Absaugkorjfes erzeugt, der der Oberfläche der zu reinigenden Papierbahn zugeordnet ist. Premdteilchen wie Plusen_s Papierstaub und dergleichen werden von der Papieroberfläche entfernt und in einen Luftstrom durch den Absaugkopf in einen Sammelbeutel gefordert.

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, bI;Lc-h?^: rwer.se besteht der Sammelbeutel aus einen I".:rt:Vx ■"•lilh-KGf.fj-en Inch, das daher die Luft passieren "J.-''.'-.-:-, ■■■ ■/Q-.-r-r.^ c±e ioilchen zurückgehalten werden. ---":".·: '-r' ? i.e" route 1ε- wird üblicherweise dem Luftdurch3'/:"3 angepaßt,

D:.-: Arbeit seilte der Papier-Heinigungsvorriehtung h.Xr.,~t /..-.von ab, da.3 die Luft ohne wesentlichen Wi-

d-arstar,'-.. durch den Beutel hindurchtritt. Mit ändert .*·
ren V.c■■■■:■■ szi)ι die Papiereahn v;irksam su reinigen, nuß sin ve:v..*iltnisr.äSig hoher Unterdruck aufrechterhalten ■./orden- Obvohl Sanmelbeutel,. insbesondere für einen l:ursse..T-igen Betrieb, durchaus zufriedenstellend arbeit:-."., stellt sich in der Praxis doch heraus, daß Sa-.-.eibeutel zu Verstopfungen neigen. Der feine Staub ■:-.'-.! andere Teilchen werden in den Zwischan- :?"unen :es Beutels gefangen, was den Strömungs'.-riäer- ~tc?.nd beträchtlich erhöht und die Durchlässigkeit c.e.r Beurels verraindert. VJenn der Beutel sich zu verst:.p;.'er beginnt, wird der Wirkungsgrad der Vorrichtung e:;■:·sprechend herabgesetzt, und eventuell wird es not' endig, die Vorrichtung abzuschalten und den Beutel -ya wechseln oder zu säubern.

Als weiteres Beispiel sei angeführt, daß es in der Jr\:?-ktechnik und in anderen technischen Gebieten häviiig wünschenswert oder notwendig ist, ein Pulverj z.B. Stärke, auf eine Oberfläche niederziuschl:;-en, um ein Abfärben der Druckerschwärze zu verneinen und/oder um eine gute Schlupffähigkeit z-v,^Tisch^:?.-r- benachbarten Oberflächen für das Stapeln zn schaffen. Ein Teil des von derartigen Vorrichtun^en abgegebenen Pulvers bleibt im allgemeinen v-egeu der Luftturbulens und dergleichen in der Luft 3ch';ö¹,:^r :. Diesas von der Luft getragene Pulver

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schlägt"sich auf Sinrichtungsgegenständen, den vJVnden, der Decke oder dem Boden des Arbeitsraumes oder dergleichen oder auf die sich in diesem Bereich befindlichen Personen nieder. Es sind daher schon v5 ele Anstrengungen unternommen worden, um eine Torrichtung su entwiekeln, durch die dieses Pulver oder doch der größere Teil davon gesammelt wird.· -z: allgemeinen erwiesen sich die bekannten Lösung er; gedoch "entweder als zu teuer oder sie beeinträchtigten den Pulverniederschlag. Andererseits war ihre Anwendung wegen des zur Verfugung stehenden begrenzten Haur.es, insbesondere an Pressen, schwierig.

In ler US-Patentanmeldung ITo. 24-_f523 vom I.April 1970 (»intspricht der IfD-GS 2 116 04-2) ist eine kompakte Vorrichtung beschrieben, durch die ein großer Zeil dec- überschüssigen Pulvers ohne wesentliche Behinderung des gewünschten Pulverniederschlages auf αχό Papierbahn entfernt wird. Diese Vorrichtung umfallt ein Saugrohr sum Sammeln des Pulvers, das dann Ir eine Pulver-Sammelstelle geleitet wird, die eine A\ζ auffalle umfaßt, z.B. einen gewebten Baumwolle e-r; el, der porös genug ist, um die luft in die Atr-OGp"--^vr.r3 zu saugen. Bei diesen StaubsanmelvorricJi'turren besteht ebenso wie bei den zuvor beschriebenen Y-- plerrelnigungsvorrichtungen das Problem, c.-aß di" -"irksamkeit der Vorrichtung von der Aufrechterhält·.: χ eines wirksamen Luftdurchsatzes abhängt, '."crm d-; zufolge die Durchlässigkeit des gewebten ^GUtel:.- In einen beträchtlichen Maße absinkt, z.B. durch ·.*.·:: s Verstopfen der Poren des 3eutels durch Pulver υ--. Hohen, wird die Punktion der Vorrichtung zur S-J-. oabneheidung ernstlich beeinträchtigt.

Ξ- Ist daher das Ziel der vorliegenden Erfindung, ■3in Vorjahren und eine Vorrichtung zur Entfernung

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von Teilchen aus einem Gasstrom zu schaffen, bei der die '-/.irlisa::;keit nicht durch eine erhebliche DurchG-erc^inderung des behandelten Gasstromes beeintr?Ienti ■':t wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung einer kompakten Vorrichtung, die in Verbindung mit Hilfsausrüstungen für Druckmaschinen einsät τ: fähig ist.

Weiter hat die Erfindung eine Vorrichtung der verbGschriebenen Art zum Ziel, die genügend anpasrur.~sf-:'.hi£ ist, um sie in Verbindung mit verschiedenen Arten *~on Hilfsausrüstungen mit verschiedenen Gas-Btromlurchsätzen verwenden zu können.

Ein weiteres Ziel liegt darin, eine Vorrichtung der vorgeschriebenen Art zu schaffen, die in Verbindung nit I-apierreinigungsvorrichtungen eingesetzt v/erden rann und dort keine erhebliche Durchsatzvernindorung der erzeugten Gasströme zur Folge hat.

Schließlich ist Ziel der Erfindung eine Vorrichtung, die. in Verbindung mit Staubsammelvorrichtungen eingesetzt werden kann_sohne deren Funktionen su beeinträchtigen.

V/eitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung sollen nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert v/erden.

Fir:. 1 eine schematische Perspektivdarstellung einer Ausführungsforn der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt der Vorrichtung nach Fig. 1 längs der Linie 2-2 der Fig. 1,

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Fig. 3 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, die teil v/eise aufgebrochen dargestellt ist, um die räumliche Beziehung zwischen" einer Haube zur Führung des verunreinigten Gasstromes und.der die Teilchen einfangenden Flüssigkeit zu veranschaulichen,

Fig. 4- eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 3, in der die räumliche Beziehung zwischen dem Behälter für die Einfangflüssigkeit und dessen Stützgerüst veranschaulicht ist,

Fig. 5 eine Seitenansicht zur Veranschaulichung einer Verrichtung zur Aufrechterhaltung eines geeigneten Flüssigkeitsniveaus,

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht einer Schwimnkörperkonstruktion zur Aufrechterhaltung eines gewünschten Flüssigkeitsniveaus,

Fig. 7 eine Einzelheit der Vorrichtung nach Fig." 6, zur Darstellung der Mittel, durch die bei einer Abwärtsbewegung des Schwimmkörpers zusätzliche Flüssigkeit zugeführt wird,·

Fig. 8 eine Einzelheit der in Fig. 3 dargestellten Schnellöse-Verbindung für den Flüssigkeitsbehälter und die damit verbundene Leitung,'

Fig. 9 eine schematische Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 3 und 4- in Verbindung mit einer Papier-Reinigungsvorrichtung und

Fig. 10 eine schematische Ansicht, ähnlich der Fig. 6, in der die Staubtrennvorrichtung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einer Staubsammelvorrichtung dargestellt ist.

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Obgleich die Erfindung in verschiedenen Aus-

oforinen und alternativen Ausbildungen ausführbar ist, sind in der Zeichnung spezielle Ausführungsfor^&n beispielsweise dargestellt und werden nachfolgend in Einzelheiten beschrieben. Auf diese Weise ist jedoch nicht beabsichtigt, die Erfindung auf die dargestellten speziellen Ausführungsformen zu beschränken. In Gegenteil sollen alle Ausführungsformsn, äquivalente und Alternativen, die in den Umfang und unter die Idee der Erfindung fallen, beansprucht v/erden. Obwohl die dargestellten Ausführi.r:g3iorr;ien die Verwendung der Vorrichtung und des Yerfc.hrer.s nach der Erfindung in Verbindung mit Eilfs— ausrüstungen zeigen, die im allgemeinen in der Drucktechnik verwendet werden, ist die Erfindung in gleicher Weise einer Anwendung bei allen Vorrichtungen zugänglich, bei denen Teilchen aus einem Gasstrom entfernt v/erden müssen. Besonders vorteilhaft läßt sich die Erfindung in Verbindung mit Vorrichtungen verwenden, die einen Gasstrom erzeugen, dessen Strönungsdurchsatz nicht in beträchtlichem Maße vermindert werden darf. In gleicher V/eise gilt, daß die Erfindung nicht nur in Verbindung mit den dargestellten Papierreinigungs- und Staubsammelvorrichtungen verwendet werden kann, bei denen eine Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit die Teilchenabtrennung beeinträchtigt; die Erfindung kann vielmehr in gleicher Weise bei Vorrichtungen angewendet werden, bei denen der Durchsatz des Gasstromes durch Vergrößerung der Geschwindigkeit eingestellt werden muß.

Die vorliegende Erfindung sieht eine Vorrichtung zur Entfernung von Teilchen aus einem Gasstrom vor, die eine an der Basis offene Haube mit einem Einlaß zur Einführung eines teilchenbeladenen Gasstromes sowie einen Flüssigkeitsbehälter aufweist,

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der "dicht an der offenen Basis der Haube zum Einfanden der Teilchen während des Eintritts des Gasstromes in die Atmosphäre angeordnet ist. Änderungen, wie die Lage des Gasstromeinlasses, die Größe und Gestalt der Haube, der Abstand zwischen der offenen Eaubcnbasis und dem Flüssigkeitsniveau sowie die Gestaltung des Flüssigkeitsbehälters werden vorzugsweise se koordiniert, daß eine wirksame Abtrennung der Teilchen aus dem Gasstrom erreicht wird, ohne der3er. Durchsatz zu beeinträchtigen.

Fig. 1 und 2 veranschaulichen eine Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, bei der zur Erfassung des Gasstromes, der die unerwünschten Teilchen enthält, eine Haube 10 mit einem Einlaß 12 für den Gasstrom und einer offenen Basis 14, durch die der Gasstrom in die Atmosphäre entweichen kann, vorgesehen ist. Zum Einfangen der Teilchen ist ein mit 16 bezeichneter Behälter vorhanden, der die Einfangfiüssigkeit 1c, z.B. Wasser, enthält. Die Haube IC ruht auf einstellbaren Böcken 20, so daß der Absrand zwischen der Basis der Haube 20 und dem Flüscigkeitsrrpienel in gewünschter Weise verändert werden ke.nr., ur. das Einfangen der Teilchen durch die Flüssigkeit 16 zu naximieren.

Die Haube 10 soll so bemessen sein, daß die Luftgeschvv'indigkeit, ua die Teilchen in der Flüssigkeit eir.Eufangen, genügend abgefallen ist, wenn die von den Verunreinigungen befreite Luft zwischen der Basis 14 der Haube 10 und der Flüssigkeit 18 entweicht. Der Abstand zwischen den Wänden der Haube 10 in der IVehe ihrer 3asis 14 und den Wänden des Flüssigkeitsbehälters 16 soll ausreichend groß sein, um die Turbulenz an den Behälterwänden gering zu halten. Die V.'ände des Flüssigkeitsbehälters 16 sollen .hinrei-

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chend über den Flüssigkeitsspiegel hinausragen, um auch Wellenbewegungen in der Flüssigkeit zu erfassen, die durch den Kontakt des Gasstromes mit der Flüssigkeitsoberfläche erzeugt werden. Der Behälter 16 kann mit einem Zapfhahn oder Ablaß 22 versehen sein, so daß das Reinigungsmittel schnell abgelassen werden kann." Die Höhe der im Behälter 16 bevorrateten Flüssigkeit soll auf den Betrag der zu erwartenden und zu sammelnden Teilchen abgestimmt werden, um die Häufigkeit des Flüssigkeitsersatzes und der Behältersäuberung so selten wie erwünscht notwendig zu machen. Die Wände des Behälters 16 können in geeigneter Weise geformt werden, um die Wirkung der in der Flüssigkeit erzeugten Wellen zu vermindern.

Fig. 3 und 4 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung. Eine Haube 30 zur Aufnahme des mit den unerv/ünschten Teilchen beladenen Gasstromes hat eine offene Basis 32, die über den Behälter 34· angeordnet ist, der eine Flüssigkeit 36 zum Einfangen der Teilchen enthält.

Um die maximale Trennung zu erleichtern, muß eine Haube verwendet werden, die in Größe und Anordnung eine ausreichende Expansion des Gases erlaubt, so daß die im Luftstrom enthaltenen Teilchen an der Haubenbasis- in der Flüssigkeit gefangen werden und nur geringe oder keine Tendenz aufweisen, dem in die Atmosphäre gesaugten Gasstrom zu folgen. Das Haupterfordernis besteht somit darin, die Größe der Haube so au wählen und die Geschwindigkeit des Gasstromes 'v'CEi Eaubeneinlaß bis zum Auslaß so einzustellen, daß eine Trennung der Teilchen stattfindet. Es wurde gefunden, daß die Geschwindigkeit von 900 m/min (3000 ft./ min) vorzugsweise zwischen 420 bis 900 m/min (1300 bis 3000 ft./min) betragen sollte.

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Es ist zweckmäßig, den Gasstrom gleichförmig zu expandieren, was durch eine sich konisch erweiternde Haube erzielt werden kann. Es hat sich ferner eine Haubengestaltung als vorteilhaft erwiesen, durch die · \t\, eine im wesentlichen gleichförmige Verteilung des *'*''- Gasstromes beim Austritt aus der Haube und an der V. Berührungsstelle mit der Flüssigkeit erreicht, wird. ' ■' Auf diese Weise wird eine optimale Ausnutzung der gesamten Oberfläche der Einfangflüssigkeit erzielt und die Möglichkeit verringert, daß ein Teilchen von der Oberfläche der Flüssigkeit zurückgestoßen und wiederum vom Gasstrom eingefangen wird. Wenn für die konische Haube ein rechteckiger Einlaß 38 vorgesehen ist, so hat sich eine quadratische Haube als vorteilhaft erwiesen. Natürlich können auch andere Einlaßquerschnitte gewählt werden; und wenn der Einlaßquerschnitt nicht rechteckig vorgesehen wird, so können sich sehr wohl bessere Ergebnisse ergeben, wenn man andere als quadratische Querschnittsformen verwendet.

Außer der konischen Form der Haube und der Form ihrer Eintrittsfläche ist ferner eine ausreichende Haubenhöhe wichtig, um die gewünschte Gasstromverteilung zu erreichen und die Turbulenz in der Flüssigkeit so gering wie möglich zu halten. Die Höhe der Haube und der relative Abstand zwischen dem Einlaß und dem Auslaß bestimmt naturgemäß das Maß der Ausdehnung und die Konizität der Haube. Eine Formel zur Bestimmung der minimalen Höhe soll weiter unten an einem repräsentativen Ausführungsbeispiel erläutert v/erden, das an einer Papierreinigungsvor-/ richtung nach Fig. 9 oder an einer Staubsammelvorrichtung nach Fig. 10 benutzt werden kann.

Wenn ein Zentrifugalgebläse oder eine andere Vorrichtung, bei der der erzeugte Gasstrom keine

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gleichförmige Verteilung aufweist, verwendet wird, so ist es zweckmäßig, eine direkte Verbindung zwischen dem Haubeneinlaß und dem Gebläse oder der an-, deren Vorrichtung zur Ansaugung des teilchenbeladenen Gasstromes zu vermeiden. Dementsprechend kann , eine bessere Gasverteilung in der Haube durch Verwendung einer üblichen Knieverbindung 40 (Fig. .3) zwischen dem nicht dargestellten Gebläseauslaß und dem Haubeneinlaß 38 erreicht werden.

Als Einfangmedium kann Wasser verwendet werden. Dabei kann jedoch infolge der Turbulenz oder einfach durch den Kontakt mit der Umgebungsluft eine Verdunstung auftreten. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, Flüssigkeiten mit einer geringeren Verdunstungsgeschwindigkeit als Wasser zu verwenden oder dem Wasser Chemikalien zuzusetzen, die die Verdunstungsgeschwindigkeit herabsetzen. Die Einfangflüssigkeit muß dabei jedoch eine Oberflächenspannung haben, die ein Eindringen und Einschließen der Teilchen ermöglicht, so daß die Teilchen nicht zurückprallen und wieder vom entweichenden Gasstrom mitgezogen werden. Es ist weiter zu beachten, daß die Flüssigkeit nicht übermäßig mit Teilchen versetzt wird, da sonst die Wirksamkeit der Behandlung vermindert wird.

Der Abstand zwischen der Flüssigkeitsoberfläche und der Haubenöffnung soll innerhalb sorgfältig gesteuerter Grenzen bleiben, damit die gewünschte Teilchentrennung eintritt. Der verwendete Abstand hängt von der Geschwindigkeit des Gases an der Haubenbasis sowie von Größe und Anzahl der abzutrennenden Teilchen ab. Für die meisten Anwendungsfälle hat es sich jedoch als zufriedenstellend erwiesen, den Abstand auf ca. 1 cm (3/3 Zoll) oder weniger einzustellen

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(wobei der Abstand im ruhenden Zustand vor dem Durchtritt des Luftstromes gemessen wird; die Durchstromüng vergrößert den Abstand geringfügig). Dabei ergibt sich keine wesentliche Verbesserung, wenn der Abstand auf ca. 0,6 cm (1/4· Zoll) vermindert wird.

Der Flüssigkeitsbehälter 34 wird von einem Gestell 42 getragen, das über einstellbare Schrauben 44 auf dem Boden steht, wobei die Schrauben dazu dienen, die Flüssigkeitsoberfläche gegenüber- der Haubenbasis einzustellen und so die gewünschte Luftstrombahn gleichmäßig zu gestalten.

Die Haube 30 wird zweckmäßig an Querträgern 4-6 befestigt, die in Stiften 4-8 an auswärts gebogenen Flanschen 50 des Behälters 34· befestigt sind. Die Träger 4-6 können durch beliebige Mittel mit der Haube 30 verbunden werden, z.B. durch übliche Schweißverbindungen»

In Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung so konstruiert, daß sie in einfacher Weise demontiert werden kann, z.B. dann, wenn der Behälter zu reinigen ist und die gesammelten Teilchen entfernt werden sollen. Zu diesem Zweck hält, wie in Fig. 3 und 8 dargestellt ist, eine Schnellöseklammer 52 die Haube 30 und das Kniestück 40 zusammen. Diese Befestigung besteht aus einer dreiseitigen Klammer, die an das Kniestück 40 geschweißt ist, und die Haube hat einen vertikalen Hals, der in diese Klammer hineinpaßt. Die vierte Seite ist durch einen Riegel mit einem aufgeklebten Gummistreifen verschlossen, der auf die Schraubbolzen 54 mit Flügelmuttern 56 befestigt ist. Die Haube 30 und der Wasserbehälter können vom Kniestück 40 durch einfaches Lösen der

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Flügelmuttern 56 getrennt; werden.

Die Trennung der Haube vom Wasserbehälter I.ar-Π durch Anheben der Querträger 46 mit der daran befestigten Haube 30 von den Stiften 4-6 erreicht Wo-rden. und der Behälter 34- kann wiederum ebenso durch anheben von seinem Gestell 4-2 abgenommen v/erden. Au:: der:. Gestell 4-2 können auch Konsolen vorgesehen v'erden, so daß der Behälter statt durch Anheben vor: G-esreli davon abgeschoben werden kann. Nach einer or. der er: Ausführungsform der Erfindung sind Gleitrollen jS unter dem Boden des Wasserbehälters angebracht, so daß dieser nach der Demontage z.B. au einem Abfluge schoben werden kann. Es kennen ferner andere Hittel wie Schienen oder Gleitbahnen vorgesehen werden, die in ähnlicher V/eise die Fortbewegung des Wasserbehälters auf dem Fußboden erleichtern.

Der Wasserbehälter kann durch !Teigen und Ausgießen des Wassers gesäubert werden, was durch, den auswärts gebogenen Flansch 5° des Behälter? erleichtert wird. Um das Säubern noch weiter su vereinfachen, kann ein Plastikbeutel oder dergl. innerhalb des Wasserbehälters angeordnet und, z.B. mit Hilfe von Stiften 4-8, gehalten sein. Nach der Entfernung des Wassers oder der anderen Flüssigkeit enthält der Beutel die abgesetzten Teilchen. Er kann dann entfernt und durch einen neuen Beutel ersetzt v/erden. Die Einheit ist dann durch Auffüllen des Behälters und Anpassung der geforderten Wasserhöhe an die Eaubenöffnung wieder betriebsbereit.

Um einen Betrieb über längere Seit mit einer Flüssigkeit (wie V/asser) von wesentlicher Vc-rdunstungsgeschwindigkeit durchzuführen, sollten Mittel zur Aufrechterhaltung des Flüssigkeitsniveaus vorge-

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sehen werden. Dazu können übliche Flüssigkeitsspisgel-Überwachungsvorrichtungen dienen. In den Pij, 5 bis 7 sind zwei geeignete Beispiele darf:est-eilt^ In Fig. 5 ist mit 60 ein luftdichter Flüssigkeitsbehälter,. z.B. eine leichte Plastikflasche, auf den Querträgern 4-6 montiert. Ein Rohr 62 berührt die "Fl'Issirkeitsoberfläche bei 64·. Wenn der Flüssigkeitsspiegel absinkt, wird durch das Rohr 62 Luft in der. Behälter 60 gesaugt, wodurch Flüssigkeit abgegeben wird, bis der Flüssigkeitsspiegel wieder das Rohr 62 schließt. -Vorzugsweise wird ein Sperrventil 66 vorgesehen, so daß der Abfluß durch das Rohr 62 unterbunden v/erden kann, wenn der Behälter 60 gefüllt wird. Verzugsweise wird eine Trennwand 65 vorgesehen, so IaS der Flüssigkeitsspiegel an einer Stelle abgefühlt und eingestellt wird, die im wesentlichen wellen- und turbulenzfrei ist.

In Fig. 6 und 7 ist eine automatische Nachfüllvorrichtung veranschaulicht, die ein einfaches Schwimmersystem verwendet. Der Behälter 7O₅ der in gleicher Weise v/ie im vorigen Beispiel montiert v/erden kann, trägt ein Rohr 72, das mit einem leichten Schwimmkörper 74- (z.B. aus Polytetraflucräthylen-Kunstharzj v/ie es unter der Warenbezeichnung "Teflon" von der Fa. E.I.du Pont de Nemurs & Go, V/ilmington, Delaware, USA vertrieben wird) versehen ist. Der Schwimmkörper 74· weist ein Verlängerun-^srohr 76 auf, das gleitbar über das Rohr 72 geschoben ist. Das an seinem unteren Ende geschlossene Rohr. 72 is'j mit zv/ei Sätzen von Löchern 73 und 80 versehen. Die Löcher 78 sind bei richtigem Flüssigkeitsspiegel geschlossen . Eine durch Absinken des Flüssigkeitsstandos verursachte Bewegung des Schwimmers öffnet lie Löcher 78, wodurch durch diese Löcher Flüssigkeit in den Behälter 36 einfließt und den Flüssigkeitsspiegel wieder

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anhebt. Die Löcher 80 dienen als Ablaß für Flüssigkeit, die zwischen das Vei-iängerungsrohr 76 ar.i dia Au2envandung des Rohrs 72 eingedrungen ist. Ir. aa._ Rohr 72 wird zweckmäßig ein Sperrventil zJd. cr-recrdr-it um das Pullen des Behälters au ermöglichen. ?err.ar sollte vorzugsweise eine Scheidewand 65 vor-^acejisr: werden, um eine im wesentlichen turbulenz fr-,-.Ie Zone für den Schwimmkörper 74- zu schaffen.

Fig. 9 veranschaulicht die Verwendung" der I-eil— chenabtrennvorrichtung nach der Erfindung ir. Verbindung nit einer Papierreinigungsvorriehtung, v/ie sie in der US-PS 3 395 04-2 veranschaulicht isc. liine er.ilose Papierbahn 90 bewegt sich unter einem sich quer dazu erstreckenden Saugkopf 92, dessen Wände einen Kanal bilden, der über eine flexible Vez-cindungslei— tung 96 mit einer Unterdruckquelle'verbunden ist. Die ünterdruckquelle umfaßt eine Saugvorrichtung 9S, deren Auslaß über eine flexible Verbindun^sleitung; 102 mit der Abtrennvorrichtun^ 100 nach der- Erfindung in Verbindung steht. In nicht dargestellter Weise treibt ein Motor innerhalb der Saugvorrichtung 95 ein Gebläse zur Erzeugung eines Unterdrucks am Schlitz des Saugkopfes 92. Ein verschiebbares Iirosselglied 104 kann zwischen der Leitung v^;-^:> und der Saugvorrichtung 9S zur Steuerung des Luf-jstromes durch den Saugkopf 92 dienen. Sine Spannung-quelle 105 erzeugt einen lonenstron, ur. die eloktrostatiucLe Kräfte zwischen den Staubteilchen, den Fluren oder anderen Fremdteilchen und der Papierbahn 9'-· ~u neutralisieren. Vi/enn sich die Papierbahn in Rioht\*n - -Ie;j Pfeiles 10? fortbewegt, v/erden die neutralisiertύ.ι !Teilchen durch die Bürsten 110 abgebürstet :nd drib^l von der Papieroberfläche gelöst. Der lor-'-insirom uird längs der Oberfläche der iapierDahn 90 geführt, v?obei stets ein Gebiet der Obex'flüche den Ionencbx-cn aus::e-

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setzt ist. Die losen Ereirid-ceilchen, die. zwischen den Borsten eingefangen -werden, werden.dann durch die Leitung 96 und die Saugvorrichtung 92 in die ¹IeUL-chenabtrennvorrichtung 100 geleitet, v/o die Teilchen aus der Luft entfernt werden und die gereinigte Luft in die Atmosphäre geleitet wird.

Pig. 10 zeigt eine Vorrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit einer Staubsammelvorrichtung, die in der am I.April 1970 angemeldeten US-Anmeldung Ho..24 523 (entspricht DiD-OS 2 116 042) beschrieben

und beansprucht ist. Auf die sich bewegende Oberfl

fläche'wird durch eine Sprühvorrichtung, insbesondere einen elektrostatischen Pulverzerstäuber, wie er in den US-Patentschriften 3 273 016, 3 292 045, 3 292 046, 3 341 740 und 3 344 312 beschrieben ist,/Die Staubsammelvorrichtung 124 umfaßt ein Saugrohr, das stromab der Sprühvorrichtung; 122 angeordnet ist,· um die in der Luft schwebenden Pulverteilehen einsuf anger*» Von einer nicht dargestellten Quelle wird Luft durch einen Luftregler und Filter 128 in Leitungen 13Q und 132 und durch ein Verteiler-T-Stück 134 geleitet, das etwa in der Mitte des Saugrohrs 126 angeordnet ist. Das Verteiler-T-Stück 134 besitzt Öffnungen 436 (von denen in Fig. 10 nur die Öffnungen eiiicr Ee±-:e sichtbar sind), durch die die Luftstrahlen in beiden Eichtungen nach auswärts gerichtet werden. Diese Luftströme stoßen die Teilchen zu den Enden des Saugrohr s 126. Die Pulverteilchen v/erden dann sanft durch die Absaughauben 133/ die Leitungen 140, 142 zu einen Gebläse 144 gesogen und dann in die Teilchenabtrennvorrichtung 146 nach der Erfindung geleitet.

Im allgemeinen haben die im Handel erhältlichen und in den Fig. 9 und 10 dargestellten Flächenreiniger und Staubsammelvorrichtungen eine Kapazität

Pulver aufgetragen*

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zur Erzeugung eines Luftdurchsatzes von etv;a 14 -χΓ bis 23 n² (5OO bis 800' Kubikf uß) pro Minute . Als repräsentatives Beispiel sei angegeben, daß bei einen Luftdurchsatz von Π nr/min und einer Größe des H^u.-beneinlasses von 290 cm (44-,5 Quadratζoll), d.h. entsprechend einem Rechteck von ca. 19₅5 x 14·,: er. (7 3/4- x 5 3A Zoll), die Luftgeschwindiekeit an der Basis der Haube geringer als 900 m (3OOO l\iL) pro Minute ist. Bei einer Geschwindigkeit von v£-ni£3r eis 900 m/ciin soll der Abstand zwischen der Hau; enbasis und dem Wasserspiegel ca. 0,9 cm (3/3 Zoll) oder 'weniger betragen (und zwar gemessen im Ruhezustand vor den Luftdurchsatz; der Luftdurchsatz durch die Haube vergrößert den Abstand geringfügig). Γ-it diesen Parameter«war die Abtrennvorrichtung zur Entfernung von Staub, Flusen und anderen Teilchen aus dem Luftstrom geeignet, wobei kein auffälliger Unterschied im Ergebnis beobachtet wurde, wenn dsr Abstand auf 0,6 cm (1/4 Zoll) oder die Geschwindigkeit auf 400 m (I3OO Fuß) pro Minute reduziert wurde. Die Höhe der Haube sollte bei dieser Einlaßfläche und Einla2-luftgeschwindigkeit (I7 vs? pro Min. χ 9900 cin/nS

ρ
dividiert durch 275 cm , was einer Geschwindigkeit von ca. 600 m/min entspricht - 500 Kubikfxili/min :■: Quadratzoll/Quadratfuß dividiert durch 44,5 Quadratzoll, entsprechend einer Geschwindigkeit von 1942 Fuß pro Minute) etwa 5 cm (2 Zoll) für die anfi.'nglichen 33 m (110 Fuß) pro Minute der Luftgeschwind*, ^keit an Einlaß und zusätzliche 2,5 cm (1 Zoll) für ,jede v;eicere 42 m (140 Fuß) pro Minute vorgesehen werden. Infolgedessen ergibt sich bei einer Einlaßluftgeschwiniie'ieit an der Haube von 450 m (1492 Fuß) pro Minute eine Höhe der Haube von etwa 36 cm (14,4 Zoll). Die Haubenbasis soll dann einen Umfang aufweisen, der für eine naxiii Luftaustritt sgeschv/indigkeit von 900 m (3OOO Fu.3) p Minute wie folgt bestimmt wird:

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(in cm) _β ^{1? m3/mln} * "⁰⁰ ^ .„ _{1gs cm} 0,9 cm χ 920 m/min

600 Puß⁵/min. x 144 Zoll²/Fu3²

: —— = 7o,S Zoll

3/8 Zoll χ 3000 Fuß/min

Obwohl auch rechteckige und Querschnitte von anderer geometrischer Gestalt für die Haubenbasis gewählt werden können, hat sich eine quadratische Basis von 4-8 cm (19,2 Zoll) als zweckmäßig erwiesen, da auf diese Weise eine bessere Verteilung des Luftstromes über die gesamte Austrittsfläche der Haube erzielt wird.

Bei diesem repräsentativen Beispiel hat es sich weiter als sinnvoll erwiesen, zwischen den Seiten der Haube und dem Wasserbehälter einen Abstand von Ga. 6 cm (2 1/2 Zoll) einzuhalten. Bei einer maximalen Luftaustrittsgeschwindigkeit von ca. 900 m (3000 Fuß) pro Minute sind die durch die entweichende Luft erzeugten Wellen bei diesem Abstand ausreichend verlaufen. Obwohl ein größerer Abstand eingehalten werden kann, ist dies unnötig und würde nur die Gesamtabmessungen der Vorrichtungen und die Verdunstung des Wassers vergrößern. Vorzugsweise sollten die Seitenwände des Wasserbehälters etwa 10 cm (4- Zoll) über den Wasserspiegel hinausragen und die Wassertiefe sollte etwa 10 cm (4- Zoll) betragen. Der Wasserbehälter kann mit Trennwänden versehen werden, um die V/asserturbulenz unter der Haube zu verringern» Dies ist jedoch unnötig, wenn die Vorrichtung in der zuvor beschriebenen Weise auf den Luftdurchsatz abgestimmt wird.

Die vorliegende Erfindung schafft somit eine Staub- oder Teilchenabtrennvorrichtung von einfacher

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und kompakter Konstruktion, die eine wirksame trennung ohne wesentliche Verminderung des Luftdurchsatzes bewirkt. Dies gestattet einen vorteilhaften Einsatz in Verbindung mit Hilfsvorrichtungen, z.B. lapierreinigungs- oder Staubsamnielvorrichtungen, die verunreinigte und daher vor dem Entweichen an die Atmosphäre zu reinigende Luftströme erzeugen, ohne den Wirkungsgrad der Hilfsvorrichtung zu beeinträchtigen. Die Verwendung von Niveaueinstellvorrichtungen in Verbindung mit der Erfindung sichert eine gleichbleibende Wirtschaftlichkeit über verhältnismäßig lange Betriebszeiten. Die Vorrichtung ist ferner für eine schnelle Demontage eingerichtet, z.3. wenn die Einfar.gflüssi:;-keit für die Teilchen durch frische Flüssigkeit ersetzt werden soll. Es kann eine Teilchentrennung von über 90 ^CA mit Luftströmen erzeugt v/erden, die bis zu 2.,3 kg (5 engl. Pfund) Teilchen pro Stunde mit sich führen (also wesentlich mehr als es bei den hier beschriebenen Papierreinigungs- und Staubsammelvorrichtungen der J?all ist), wobei die Wirksamkeit der Vorrichtung erhalten bleibt, bis ca. 1-2. kg (25 engl. Pfund) Teilchen eingefangen sind.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Abtrennung von Teilchen aus Gasströmen, gekennzeichnet durch einen Behälter (l8, 36) zur Aufnahme einer teilcheneinfangenden Flüssigkeit, eine teil eher* einfangende Flüssigkeit in den Behälter, eine Haube (IC, 30) mit einem Einlaß zur Zuführung des teilchenbeladenen Gasstromes, einer offenen Basis (32) und Wänden, die eine Kar~.er von solcher Größe bilden, daß die Geschwindigkeit des C-asstroms bei dessen Austritt aus der offenen Basis weniger als etwa 900 m/min (3000 ft/min) beträgt, wobei die Haube in Bezug auf den Behälter einstellbar derart angeordnet ist, daß der Flüssigkeitsspiegel in einem Abstand von weniger als etwa 9j5 nia von der offenen Basis liegt, und eine Niveauregeleinrichtung zum Halten des Flüssigkeitsspiegel in einem solchen Abstand.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (30) derart bemessen ist., daß die Gasaustrittsgeschwindigkeit an der offenen Basis (32) im Bereich von etwa 400. bis etwa 900 m pro Minute einstellbar ist.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet-, daß die Haube (30) einen rechteckigen Querschnitt aufweist. . ■ - j

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (30) von ihrem Einlaß bis zur offenen Basis (32) konisch ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter (34) abnehmbar auf einem Gestell (42) ruht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Heigungseinstellnittel (44) für das Gestell (42) vorgesehen sind.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 2, geke-nr-zeichnst durch eine zumindest teilweise in die Eiiifar.gflüssigkeit (36) eingetauchte Trennwand (65), cJ-S 2vischen den Wänden der Haube (30) und des Behälters (3²O angeordnet ist und in der die Flüssig::.', it fniiveau-Einstellmittel (60, 62; 70 ~ £0) angeorir.et sir..i.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch _ceeher.nzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter (3-f-y äex^rt; bemessen ist, daß zwischen seinen Wänden uno den Wänden der Haube (30) ein Abstand besteht, εο dn2 die durch den entweichenden Gasstrom in der Flüssigkeit erzeugte Turbulenz an den Flüssigkeitstehälterwänden ein Minimum aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis ', gekennzeichnet durch die Verwendung in Verbindung mit einer Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche von teilchenbeladenen Papierbahnen (90), welche Vorrichtung ionisierende Mittel (106) zur Neutralisation der elektrostatischen Kräfte zwischen den Teilchen und der Papierbahn sowie mit der Papierbahn (90) in Kontakt stehende, die Teilchen lockernde Bürsten (110) und einen Saugkopf (92) ir.it einer: Kanal zum Samueln der Teilchen aufweist, durch welchen Kanal die Teilchen in einem Luftstrom abgesogen und der Teilchenabtrennvorrichtung (100) zugeführt werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung in Verbindung mit einer Vorrichtung zur Entfernung überschüssigen, in der Luft schwebenden Pulvers nach dem Aufbringen dieses Pulvers mittels einer Auftragsvorrichtung auf eine sich bewegende Oberfläche (120), welche Vorrichtung etwa mittig in einem Saugrohr (126) Luftverteilungsnittel aufweist, die Luftströme zu Absaughauben (I3o)

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an den beiden Enden des Saugrohrs (126) leiten, die mit der xeilchenabtrennvorrichtung (146) verbunden

11. Verfahren zur Entfernung von Teilchen aus einem Gasstrom, dadurch gekennzeichnet, daß man den teilchenbeladenen Gasstrom in einen begrenzten Raum einführt und seine Geschwindigkeit auf weniger als 900 n/min verringert, daß man den Gasstrom innerhalb des begrenzten Raumes beläßt, bis seine Geschwindigkeit auf weniger als 900 m/min herabgesetzt ist und daß man den Gasstrom dann aus dem begrenzten Raum längs einer teilcheneinfangenden Flüssigkeit entweichen läßt, wobei die Breite dieses Strömungsweges derart gewählt ist, daß ein wesentlicher Anteil der Teilchen von der Flüssigkeit eingefangen wird.

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