DE2215679C3

DE2215679C3 - Abscheider für Flüssigkeitströpfchen aus einem Gasstrom

Info

Publication number: DE2215679C3
Application number: DE19722215679
Authority: DE
Inventors: Armin Dr. 5000 Koeln Buerkholz; Wolfgang Dieter Dr. 5090 Leverkusen Mueller
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1972-03-30
Filing date: 1972-03-30
Publication date: 1974-12-05
Also published as: FR2178243A1; BE797504A; NL7304266A; CA1010379A; DE2215679B2; DE2215679A1; FR2178243B1; JPS497864A; GB1420869A

Description

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf einen Abscheider für Flüssigkeitströpfchen aus einem Gasstrom, bestehend aus einem Drahtgestrickpaket, das senkrecht in einer Rohrleitung angeordnet ist und einen Ablauf aufweist.

Zweck solcher Abscheider ist die Reinigung von Gasströmen von Flüssigkeitströpfchen in Prozessen mit Kreislaufführung und von solchen Gasströmen, die in die Atmosphäre entlassen werden, im Sinne des Umweltschutzes.

Üblicherweise sind die Rohrleitungen im Bereich des Drahtgestrickpaketes senkrecht geführt und das Drahtgestrickpaket selbst ist senkrecht zur Wandung der Rohrleitung angeordnet. Der mit Tröpfchen bcladene Gasstrom wird von unten nach oben geführt. Die Tröpfchen scheiden sich an dem Drahtgestrick ab. Sie laufen zu einem Film zusammen und regnen schließlich in Form großer Tropfen nach unten, also entgegen dem Gasstrom, ah. Dadurch ist die Gasgeschwindigkeit auf etwa maximal 4 m/sec beschränkt, weil sonst Tröpfchen mit nach oben vom gereinigten Gasstrom mitgerissen werden. Wegen der geringen Gasgeschwindigkeiten lassen sich Tröpfchen nur bis minimal 2 μΐη Größe abscheiden.

Zum besseren Ablauf der abgeschiedenen Flüssigkeit hat man auch schon das Drahtgestrickpaket senkrecht angeordnet-und vom Gas im wsent ichsn horizontal durchströmen lassen. Der Fluss.gke.tsfilm rieselt dann durch Schwerkraft im Drahtgestnckpaket nach unten ab. Bei langen Ablaufwegen, d. h. einer

zu großen Höhe, insbesondere bei geringer Dicke des Drahtgestrickpaketes, wird jsdoch vor allem im un teren TeU des Drahtgestrickpaketes die Dicke des Flüssigkeitsfilms so groß, daß Flüssigkeit abgerissen und vom Gasstrom als Tropfen mitgeführt wird. Da-

durch ist man auch bier auf niedrige Durchsuömungsoeschwindigkeiten beschränkt, wodurch die Abschei dung der ankommenden Tröpfchen herabgesetzt wird Denn andernfalls würde der angestrebte Effekt, auch bei höherer Gasgeschwindigkeit eine gute Ab-

,5 scheidung zu erzielen, nicht erreicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es also, eine Abscheider zu schaffen, der bei höheren Gasgeschwindigkeiten als bisher einen mindestens gleich »uten, jedoch vorzugsweise höheren Abscheidegrad

erlaubt, ohne daß die abgeschiedene Flüssigkeit vom Gasstrom wieder mitgerissen wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das Drahtgestnckpaket über seine Höh·.: durch quer zur Strömungsrichtung angeordnete Ab-

laufrinnen, die zu einer Seitenwand der Rohrleitung hin aus der Horizontalen geneigt sind, untertcili ist. Die Rohrleitung kann dabei im Bereich des Abscheiders leicht" ansteigend, etwa 45° oder fallend, etwa ebenfalls bis 45 \ jedoch vorzugsweise im we-

seitlichen horizontal, verlaufen. Auch der Begriff »senkrecht« hinsichtlich der Anordnung des Drahtgestrickpaketes, ist nicht unbedingt wörtlich auszulegen, sondern darunter sind maximal auch Abweichungen zwischen ±45ⁿ zur Senkrechten zu verstehen.

Die Unterteilung in einzelne Packungen hat den Vorteil, daß bei größerer lichter Höhe der Rohrleitung die Ablaufhöhe des Flüssigkeitsfilms entsprechend der Unterteilung um ein Mehrfaches geringer ist. Dadurch wird die Dicke des ablaufenden Flüssigkeitsfilms entsprechend geringer gehalten und die Gefahr der Ablösung von Tröpfchen herabgesetzt.

Bei Unterteilung des Drahtgestrickpaketes in einzelne Packungen ausreichend geringer Höhe wird

auch ein besserer Abscheidegrad dadurch erzeugt, daß beim Abscheiden der Tröpfchen an den ersten eintrittsseitigen Drahtgestricklagen, wie es die Regel ist, beim teilweisen Wiederablösen und Wiederabscheiden usw. über die Dicke des Drahtgestrickpakc-

so tes die Tröpfchen durch den Einfluß der Schwerkraft vornehmlich in die Ablaufrinnen gelangen, bevor sie die letzten Drahtgestricklagen erreicht haben, so daß im gereinigten Gasstrom keine Flüssigkeitstropfen mehr vorhanden sind und sich die bisher notwendige Nachschaltung eines Grobabscheiders erübrigt. Die Neigung der Ablaufrinnen kann natürlich auch teils zu der einen, teils zu der anderen Seitenwand der Rohrleitung gerichtet sein. Durch die Neigung wird das Abfließen der angesammelten Flüssigkeit begünstigt. Die Neigung sollte so stark sein, daß das Gefälle eine ausreichend schnelle Abfuhr der gesammelten Flüssigkeit bewirkt.

Nach einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform weisen die Ablaufrinnen, in Strömungsrichtung gesehen, an der Eintrittsseite des Drahtgestrickpaketes Blenden auf. Die Blenden erleichtern das Abfließen des Flüssigkeitsfilms im Eintrittsbereich des Drahtgestrickpaketes, da in dem abgedeckten Bereich

des Drahtgestrickes nahezu keine Gasströmung herrscht und der FlUssigkeitsfllm deshalb nicht abgerissen werden kann.

Schließlich sieht die Erfindung gemäß einer Weiterbildung vor, daß die Ablaufrinnen, in Strömungsrichtung gesehen, an der Austrittsseite des Drahtgestrickpaketes Blenden aufweisen. Auch hier wird ähnlich wie bei den eingangsseitigen Blenden ein gasströmungsfreier Bereich erzeugt, der den Flüssigkeitsabfluß begünstigt. Außerdem dient die Blende zugleich noch als Tropfenfänger für abgerissene Tröpfchen, die ansonsten vom gereinigten Gasstrom mitgeführt würden. Selbstverständlich können an den Ablaufrinnen sowohl an der Eintrittsseite als auch an der Austrittsseits des Drahtgestrickpaketes Blenden vorgesehen sein. Die austrittsseitigen Blenden sind vorzugsweise als Prallbleche mit Fangrinnen gestaltet. Denn eventuell noch abgerissene Tropfen sind in der Regel größer als 100 um und werden von den Prallblechen mit Fangrinnc aufgefangen.

In dieser Ausführungsform kann der Abscheider bei senkrechter Anordnung auch noch bei Durchströmungsgeschwindigkeiten des Gase ·. bis oberhalb 10 m/s betrieben werden, ohne daß Tropfen im gereinigten Gasstrom mitgeführt werden. Durch geeignete Wahl der Blenden, vorzugsweise auf Grund empirischer Ermittlungen insbesondere hinsichtlich der Höhe der Blenden kann man die Durchströmungsgeschwindigkeit auf die für die Tröpfchenahscheidung optimale Größe erhöhen, so daß der Abscheider auch bei unterschiedlichen Gasdurchsätzen betrieben werden kann. Vorzugsweise ist der Abscheider in einer gehäuseartigen Erweiterung der Rohrleitung angeordnet. Dies hat den Vorteil, daß die freie Durchströmfläche des Abscheiders dem Strömungsquerschnitt der Rohrleitung angepaßt werden kann. Da der Ablauf für die Flüssigkeit vorzugsweise an der tiefsten Stelle der Erweiterung angeordnet ist, kann das Drahtgestrickpaket an Ort und Stelle während Betriebspausen mit einer Waschflüssigkeit gespült werden, wenn in der Erweiterung entsprechende verschließbare Zugangsöffnungen vorgesehen sind. Die Waschflüssigkeit verläßt die Erweiterung durch den Ablauf.

Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Drahtgestrickpakete in einem Rahmen angeordnet sind, der in Führungsschienen der Rohrleitung oder Erweiterung herausnehmbar gelagert ist So kann der gesamte Abscheider auf einfache Weise herausgenommen, gereinigt oder ausgetauscht werden.

S In einer Zeichnung ist der erfindungsgemäße Abscheider in einem Ausführurigsbeispiel schematisch dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 den Längsschnitt durch eine Rohrleitung mit einem unterteilten Drahtgestrickpaket,

ίο Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie A-A in Fig. 1, jedoch unter seitlicher Neigung um den Winkel»,

F i g. 3 einen Querschnitt durch das Drahtgestrickpaket im Abriß gemäß Fig. 1 und 2 in vergrößertem Maßstab, jedoch mit Blenden, und

Fig. 4 das Drahtgestrickpaket gemäß Fig.4, jedoch mit als Prallbleche ausgebildeten austrittsseitigen Blenden.

In F i g. 1 und 2 ist in einer horizontal angeordneten Rohrleitung 1 eine gehäuseartige Erweiterung 2 eingeschaltet, die einen Rahmen 3 mit einem Drahlgestrickpaket 4 aufnimm;. Der Rahmen 3 ist in Führungsschienen 5 gehalten wnd durch eine verschließbare Luke 6 herausnehmbar. Das Drahtgestrickpal-et 4 ist quer zur Gasströmung ' durch Ablaufrinnen 8 unterteilt.

Das Gehäuse 2 mitsamt dem Rahmen 3, dem Drahtgestrickpaket 4 und den Ablaufrinnen 8 ist seitlich unter einem Winkel ι von 15" zu einemAblauf9 hin geneigt. Die Neigung der Ablaufrinnen 8 bewirkt

ein besseres Ablaufen der abgeschiedenen Flüssigkeit zum Ablauf 9 hin.

In F i g. 3 zeigen die Ablaufrinnen 8 Sammelnuten 10. Gaseintritts- und gasaustrittsseitig an den Ablaufrinnen 8 befindliche Dichtleislen 11 verhindern eine Randgängigkeil des Gases. Durch die eintrittsseitigen Blenden 12 und austrittsseitigen Blenden 13 wird der Gasstrom eingeschnürt und zum schnelleren Durchströmen des Drahtgestrickpaketes 4 gezwungen. Die eingefangene Flüssigkeit rieselt als Film 14 diagonal

in Strömungsrichtung nach unten ab und gelangt in die Sammelnuten 10 der Ablaufrinnen 8.

In F i g. 4 sind die austrittsseitigen Blenden als Prallbleche 13' ausgebildet, auf Jenen eventuell vom Drahtgestrickpaket 4 abge-isscne Tropfen infolge ihrer Trägheit auftrcffen. Zusätzliche Fangrinrien 16 verhindern ein Überspülen über die Kante IS.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abscheider für Flüssigkeitströpfchen aus «inera Gasstrom, bestehend aus einem Drahtgestrickpaket, das senkrecht in einer Rohrleitung angeordnet ist und einen Ablauf aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtgestrickpaket (4) über seine Höhe durch quer zur StrömuBgsrichtung angeordnete Ablauf rinnen (8), die zu einer Seitenwand der Rohrleitung (1) hin aus der Horizontalen geneigt sind, unterteilt ist

2. Abscheider nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufrinnen (8), in Strömungsrichtung gesehen, an der Eintrittsseite des Drahtgestrickpaketes (4) Blenden (12) aufweisen.

3. Abscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufrinnen (8), in Stfömungsrichtung gesehen, an der Austrittsseite des Drahteestrickpaketes (4) Blenden (13) aufweisen.

4. Abscheider nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blenden an der Gasaustrittsseite als Prallbleche (13') mit Fangrinnen (16) gestaltet sind.

5. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Anordnung in einer gehäuseartigen Erweiterung (2) der Rohrleitung (1).

6. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtgestrickpaket (4) in einem Rahmen (3) angeordnet ist, der in Führungsschienen (5) der Rohrleitung (1) oder Erweiterung (2) ,lerausnehmbar gelagert ist.