DE2329248A1 - Vorrichtung zum entstauben von gasen - Google Patents

Description

' FATENTATJ WALTE

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Maschinenfabrik Beth GmbH, 2¹I Lübeck 1, Waisenallee

"Vorrichtung zum Entstauben von Gasen"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entstauben von Gasen, bei der wenigstens ein Zyklon und diesem nachgeordnet ein Filter, insbesondere Gewebefilter, vorgesehen sin4.

Es ist bekannt, beim Entstauben von Gasen je nach der Zusammensetzung sowie des Gehaltes des in dem Gas enthaltenen Staubes und den geforderten Bedingungen das Rohgas zunächst durch einen Vorabscheider zu leiten, um es nachfolgend einem Gewebefilter zuzuführen. Bei diesen bekannten Vorrichtungen werden praktisch die beiden verschiedenartigen Abscheider von dem gesamten Gasvolumen durchströmt. Die Bemessung der hierzu erforderlichen Filteranlagen bestimmt sich nach dem größten Rohgasvolumen, welches pro Zeiteinheit durch die Filteranlage gefördert werden muß. Demgemäß sind die Filteranlagen bei großen Rohgasmengen sehr aufwendig, sowohl was die Herstellung anbelangt als auch bezüglich der Betriebskosten.

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Es wurde bereits vorgeschlagen, zum Entstauben von Gasen das Rohgas zunächst einer zylindrisch ausgebildeten Wirbelkammer zuzuführen, in welche das Gas tangential einströmt und in einem Winkel von 90°, bezogen auf die Einströmrichtung, wieder ausströmt, während im Zentrum der Wirbelkammer Absaugrohre angeordnet sind, die zur Abführung eines Teilgasstromes als Reingas dienen. Diese bekannten Einrichtungen sind baulich sehr aufwendig und gestatten allenfalls, daß 105? des Rohgases als Reingas abgeführt werden.

Es sind weiterhin Zyklone vorgeschlagen worden, bei denen in das Zentrum des Zyklons das Reingasrohr hineinragt, welches seinerseits von einem zweiten Tauchrohr umgeben ist, so daß zwischen dem Reingasrohr und dem Tauchrohr ein Spaltraum verbleibt, durch den der von den Grobteilchen befreite Teilgasstrom abgeführt wird. Dieser Teilgasstrom soll bei der vorgeschlagenen Ausbildung wieder dem Eintrittsstutzen des Zyklons zugeführt werden, so daß er mit dem neu zugeführten Rohgas erneut in den Zyklon gelangt. Es erfolgt somit eine stetige Umwälzung eines Teilgasstromes, der auf der Eintrittsseite in den Zyklon mit dem Rohgas vermischt wird, während ein geringer Anteil als Reingasstrom kontinuierlich abgeführt wird.

Die zuletzt beschriebene Ausbildung des Zyklons und dessen Betriebsweise ist relativ unwirtschaftlich; denn sie gestattet allenfalls die Abführung eines Teilgasstromes in Höhe von 10? des eesamtvolumenstromes als Reingasstrom.

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Es ist Aufgabe vorliegenderErfindung, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche bei einem äußerst einfachen Aufbau eine Entlastung des dem Zyklon nachgeordneten Filters mindestens in dem Umfange gestattet, wie sie bisher allenfalls mit der aufwendigen Wirbelkammer unter ungünstigeren Betriebsbedingungen möglich ist.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe kennzeichnet sich die genannte Vorrichtung durch ein Zyklon, dessen dem Reingasaustrittsstutzen gegenüberliegender Staubaustragsstutzen über eine Saugleitung mit dem nachgeordneten Filter verbunden ist.

Die Erfindung geht von dem bekannten Zyklon aus, dessen Staubaustragsstutzen für die Ansammlung und Abführung des Staubes nach außen hin hermetisch abgedichtet war und mit einer Staubaustragsschleuse ausgerüstet wurde. Abweichend von dieser Ausführung ist nunmehr der Staubaustragsstutzen über eine offene Verbindung mit der Saugleitung eines nachgeordneten Filters verbunden, so daß der zugeführte Gasstrom abzüglich des aus dem Reingasaustrittsstutzen abgeführten Teilgasstromes dem Gewebefilter zugeführt wird. Auf diese Weise erreicht man eine um den Reingaeteilstrom verringerte Belastung des Gewebefilters und gleichzeitig eine Anreicherung des Staubes in dem zum Gewebefilter fließenden Gasteilstrom.

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Die neue Vorrichtung läßt sich somit in einfachster Weise aus bisher bekannten Elementen erstellen, wobei durch die entsprechende Bemessung des Zyklons ein erheblicher Anteil des Rohgasstromes bereits in dem Zyklon als Teilgasstrom abgeführt werden kann und auf diese Weise eine Verminderung des Volumenstromes durch das nachgeordnete Filter erzielt wird.

Bei schwankendem Volumen des Rohgasstromes kann ggfs. auf die Auftrennung dieses, dem Zyklon zugeführten Gasstromes in einen Teilreingasstrom ψιά einen weiterführenden Gasstrom verzichtet werden, so daß der Zyklon lediglich als Durchgangselement für den Gasstrom zu dem Gewebefilter dient. Dagegen kann bei wachsendem Volumenstrom des Rohgases durch eine entsprechende Aufteilung des Gasstromes in dem Zyklon ggfs. bis an die ßrenze der zulässigen Verunreinigung des aus dem Zyklon abgeführten Reingasstromes gegangen werden, um auf diese Weise das dem Zyklon nachgeordnete Gewebefilter nicht für das Maximum des auftretenden Volumenstromes auslegen zu müssen.

Bei der neuen Anordnung ist es durchaus möglich, mehrere Zyklone mit einem nachgeordneten Filter zu verbinden. Auf diese Weise wird durch jeweilige Zu- oder Abschaltung der einzelnen Zyklone das Gesamtvolumen des aus den Zyklonen abgeführten Reingasstromes geändert, so daß sich die Anordnung den verschiedensten Betriebsbedingungen anpassen läßt.

So können zwei βtrömungstechnisch parallelgeschaltete Zyklone vorgesehen und mit ihren Staubaustragstutzen an ein Gewebefilter angeschlossen sein.

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Bei einer anderen.vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß wenigstens zwei Zyklone strömungstechnisch in Reihe angeordnet sind, von denen der erste mit seinem Staubaustragstutzen über eine Saugleitung an den Eintrittsstutzen des zweiten und dessen Staubaustragstutzen an das Filter angeschlossen sind. Auch bei dieser Anordnung kann das Gesamtvolumen des Reingasstromes der Zyklone geändert und damit der dem nachgeordneten Gewebefilter zuzuführende Gasvolumenstrom auch bei Schwankungen des Rohgasstromes konstant gehalten werden. Durch entsprechende Einstellung der Betriebsbedingungen der strömungstechnisch in Reihe angeordneten Zyklone kann zusätzlich der Abscheidegrad dieser Zyklone unterschiedlich eingestellt werden. Zur Einstellung der verschiedenen Betriebsbedingungen sind regelbare Sauggebläse und/oder regelbare Drosseleinrichtungen in den einzelnen Gasführungsleitungen der Vorrichtung vorgesehen.

Um den zu dem Filter geführten Teilgasstrom von einem Teil des Grobstaubes zu entlasten, kann der Staubaustragstutzen des oder jedes Zyklons ein in den Stutzen hineinragendes Saugrohr und eine unterhalb des Saugrohres angeordnete Austragsschleuse aufweisen. Durch diese Ausbildung des Zyklons wird auf der einen Seite seine Funktion als Trenneinrichtung für den Grobstaub auf-, rechterhalten, während andererseits der Abzug des mit dem Feinstaub belädenen Teilgasstromes zu dem nachgeordneten Filter sichergestellt wird.

Die Zeichnung gibt einige Ausführungsbeispiele der Erfindung wieder.

Fig. 1 zeigt schematisch die Anordnung eines Zyklons mit einem

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nachgeordneten Gewebefilter.

Pig. 2 gibt eine/Ausführung, bestehend aus einer Reihenschaltung/ von Zyklonen mit einem Gewebefilter wieder.

Fig. 3 zeigt eine im Vergleich zu Fig. 1 abweichend ausge-

führte Anordnung.

Die Fig. 1 zeigt einen tangential beaufschlagten Zyklon 1, dessen in das Zentrum ragendes Reingasrohr 2 mit einem Sauggebläse 3 verbunden ist.

Der üblicherweise zum Staubaustrag vorgesehene Stutzen 4 ist über eine. Saugleitung 11 mit einem Gewebefilter 5 verbunden, das seinerseits an ein Gebläse 6 angeschlossen ist.

Das in Richtung des Pfeiles 7 tangential dem Zyklon 1 zuströmende Rohgas wird in dem Zyklon in zwei Teilgasströme unterteilt, wobei durch das Reingasrohr 2 in Richtung des Pfeiles das Reingas abgesaugt und durch das Gebläse 3 ins Freie befördert wird. Der um den Anteil des Reingasstromes verminderte weitere Teilstrom'fließt in Richtung des Pfeiles 9 durch den Austrage 8 tut ζ en 4 zum Gewebefilter 5 und wird dort vom Staub befreit und in Richtung des Pfeiles 10 mittels des Gebläses 6 ins Freie befördert.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 sind zwei Zyklone la und Ib strömungstechnisch in Reihe angeordnet. Der Zyklon la ist mit einem Reingasrohr 2a ausgerüstet, welches an ein Gebläse 3a

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angeschlossen ist. Der üblicherweise als Staubaustrag dienende Stutzen *a des Zyklons la ist mit der Eintrittsseite des Zyklons Ib verbunden, in den ein Reingasrohr 2b hineinragt, das seinerseits mit einem Gebläse yd in Verbindung steht. Der Zyklon Ib ist mit seinem Austragstutzen 4b über eine Saugleitung 11 mit dem Gewebefilter 5b verbunden, das mit einem entsprechenden Sauggebläse 6b ausgerüstet ist. Die Pfeile 7a,8a und 9a zeigen wiederum die Aufteilung des zugeströmten Rohgases in den Reingasstrom und in den weitergeführten Teilgasstrom, wobei dieser weitergeführte Teilgasstrom durch den Stutzen 4a zu dem Zyklon Ib gelangt und dort seinerseits wiederum in Richtung der Pfeile 8b und 9b auf- \ geteilt wird. Der in Richtung des Pfeiles 9b aus dem Zyklon Ib

ι austretende Teilstrom gelangt über die Saugleitung 11 in das Ge- , webefilter 5b und von dort nach der Befreiung von dem 6taub durch das Gebläse 6b in Richtung des Pfeiles 10b ins Freie.

In den Reingasrohren 2,2a und 2b sind regelbare Drosselklappen 13,13a und 13b zur Einstellung unterschiedlicher Betriebebedingungen vorgesehen. Weitere Drosselklappen 14 bzw. 14b sind in sich an die Gebläse 6 bzw. 6b anschließenden Reingasaustrittsetutzen angeordnet.

Aus den Fig. 1 und 2 geht hervor, daß bei geringerem Volumen des anfallenden Rohgasströmeβ die Anordnung ohne weiteres durch Regelung der Gebläse 3 bzw. 3a und/oder 3b bzw. der Drosselklappen 13 bzw. 13a und 13b so betrieben werden kann, daß die Zyklone 1 bzw. la und/oder Ib lediglich als Durchgangsquerschnitte für den Rohgasstrom dienen, der dann ausschließlich in dem Filter 5 bzw.

5b vom Staub befreit wird, ohne daß ein Teilgasstrom bereits als Reingas abgeführt wird.

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Bei der Anordnung nach Fig. 3 ist der Zyklon 1 wiederum, wie es den Fig. 1 und 2 entspricht, mit einem Reingasrohr 2 ausgerüstet, welches an ein Gebläse 3 angeschlossen ist.

Der Austragsstufzen 4 des Zyklons 1 nach Fig. 3 ist jedoch mit einer Austragsschleuse 12 ausgerüstet, wobei oberhalb der Austragsschleuse 12 in den Austragsstutzen 4 das Saugrohr 11 eingreift, welches in seinem Durchmesser geringer gehalten ist als der Austragsstutzen 4, so daß ein Ringspalt 13 zwischen dem Austragsstutzen und dem Saugrohr verbleibt.

Die Funktionsweise der Anordnung nach Fig. 3 entspricht bis auf einen nachstehend beschriebenen Unterschied der Fiinktionsweise der Anordnung nach Fig.1,wie auch aus den mit gleichen

ι
Bezugsziffern versehenen Strömungspfeilen ersichtlich ist. Der

Unterschied zwischen den genannten Anordnungen liegt lediglich

darin, daß in dem Zyklon 1 der Anordnung nach Fig. 3 der Grob-

staub bereits in dem Zyklon abgeschieden und durch die Schleuse 12 ausgetragen wird, so daß der in Richtung des Pfeiles 9 weitergeführte Teilgasstrom in dem Gewebefilter 5 lediglich noch von dem Reststaub befreit werden muß.

Die beschriebenen Anordnungen können über entsprechende Steuerungseinrichtungen, insbesondere für die benutzten Gebläse, den jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt werden, so daß die in den Zyklonen bereits abgetrennte Reingasmenge auf unterschiedliche Werte je nach Zusammensetzung des Rohgases einge-

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stellt werden kann. Die Gebläse können bei jeder Anordnung mit ihren Austrittsenden abweichend von den Darstellungen in einem gemeinsamen Gasabführungskanal ausmünden.

Statt des Gewebefilters 5 bzw. 5b können je nachArt des Staubes, mit dem der Rohgasstrom beladen ist, ggfs. auch andere Filterelemente, wie z.B. Elektrofilter, Anwendung finden.

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Claims (4)

1. - ίο -

   Patentansprüche

   fitzvorrichtung zum Entstauben von Gasen, bei der wenigstens ein Zyklon und diesem nachgeordnet ein Filter, insbesondere Gewebefilter, vorgesehen sind, gekennzeichnet durch einen Zyklon (1;la,Ib), dessen dem Reingasaustrittsstutzen (2;2a,2b) gegenüberliegender Staubaustragsstutzen über eine Saugleitung (11) mit dem nachgeordneten Filter (5;5b) verbünde^ ist.

   / ■
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zyklone (1 bzw. la,Ib) mit einem nachgeordneten Filter (5 bzw. 5b) verbunden sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

   g e ken nzeichnet, daß wenigstens zwei Zyklone (la,Ib) strömungstechnisch in Reihe angeordnet vorgesehen sind, von denen der erste mit seinem Staubaustragsstutzen (4a) über eine Saugleitung an den Eintrittsstutzen des zweiten und dessen Staubaustragsstutzen (4b) an das Filter (5b) angeschlossen sind.
4. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubaustragsstutzen (4;4α,^) des oder jedes Zyklons (1;la,Ib) ein in den Stutzen Cl;4a,4b) hineinragendes Saugrohr (11)

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   und eine unterhalbdes Saugrohres angeordnete Austragsschleuse (12) für den Grobstaub aufweist.

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