DE2331784A1

DE2331784A1 - Abscheider, insbesondere zur abscheidung feinkoerniger und/oder staubfoermiger partikel aus einem gasfoermigen medium

Info

Publication number: DE2331784A1
Application number: DE19732331784
Authority: DE
Inventors: Wilhelm L Schneider; Hanns Dipl Ing Dr Stern
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1973-06-22
Filing date: 1973-06-22
Publication date: 1975-01-23
Also published as: ES427300A1; BE816731A

Description

Anlage zum Patentgesuch der H 73/24 Klöckner-Humboldt-Deutz Va/Ne. Aktiengesellschaft

Köln, den 7. Juni 1973

Abscheider, insbesondere zur Abscheidung feinkörniger und/oder staubförmiger Partikel aus einem gasförmigen Medium,

Die Erfindung betrifft einen Abscheider, insbesondere zur Abscheidung feinkörniger und/oder staubförmiger Partikel aus einem gasförmigen Medium, der ein oberes Zylindergehäuse mit tangentialem Einlauf aufweist, dessen Gehäusedeckel mit einem zentral angeordneten Abzugsrohr für das Medium versehen ist und der ein unteres konisches Auslaufgehäuse für die Staubpartikel aufweist.

Abscheider der eingangs bezeichneten Bauart werden auf den verschiedensten Gebieten der Technik, beispielsweise in Sicht-, Staubtransport- und Entstaubungsanlagen der Zement-, Kohle und Kalkindustrie, sowie in Troeknungsanlagen und Kühlanlagen der chemischen Industrie oder der Lebensmittelindustrie verwendet. Bei großen Staubmengen und insbesondere bei abrasivem staubfeinem Material ist im Zylinder- und Auslaufgehäuse der Abscheider ein Verschleißschutz vorgesehen, der aus einer steifen Auskleidung mit Basalt-, Keramik- oder Hartsteinplatten besteht, die je nach Einsatzbedingungen ggf. auswechselbar angeordnet sind. Bei derartigen Abscheidern waren in der Hegel ia Inneren des Abscheiders. Staubablagerungen zu beobachten, die bis zur völligen

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Verstopfung führten, so daß eine tägliche Reinigung des Abscheiders mittels Sauerstofflanze bzw; eine wöchentliche größere Reinigung mittels 'Bohrhammer und Eisenkratzer erforderlich war, um den Wirkungsgrad und den sicheren Betrieb des Abscheiders zu gewährleisten. Diese Inspektionen verursachten erhebliche Kosten und Stillstandzeiten, die unmittelbar die Wirtschaftlichkeit und Verfügbarkeit der Gesamtanlage beispielsweise einer Entstaubungsanlage der Zementindustrie nachteilig beeinflußten.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile bisheriger Staubabscheider zu vermeiden und einen Abscheider zu schaffen, mit dem selbst bei staubförmigen Partikeln, die in erheblichem Maße zu Ablagerungen neigen, im Betrieb der Wirkungsgrad gemäß der konstruktiven Auslegung gewährleistet und ein ungestörte» Dauerbetrieb größerer Entstaubungsanlagen ermöglicht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gehäusewandungen und der Genaueedeckel zumindest teilweise elastisch verformbar ausgebildet sind. Aufgrund dieser konstruktiven Maßnahmen wird mit Vorteil erreicht, daß die Gehäusewandungen und der Gehäusedeckel, der vorzugsweise membranartig ausgebildet ist, sich im Betrieb unter dem Einfluß von Druckschwankungen des gasförmigen Mediums ständig verformen können, so daß Staubablagerungen bereits im Ansatz weitgehend vermieden werden können. Weiterhin werden bei Staübanbackungen, die bereits einen harten Belag auf der Gehäusewandung gebildet haben, Anrisse hervorgerufen, so daß der Oberflächenbelag bruchstückweise von den Wandungen abfällt.

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Diese Bruchstücke können einfacher Weise zusammen mit den im konischen Auslaufgehäuse abgeschiedenen Stäuben mit Hilfe eines Abschlußorgans, beispielsweise einer im Schließsinn gewichtsbelasteten Klappe ausgetragen werden. S¹Ur den Fall, daß in dem Abscheider besonders starke Ablagerungen beobachtet werden, können die Gehäusewandungen bzw. der ü-ehäusedeckel von außen durch Schlageinwirkungen bzw. Druckeinwirkung elastisch verformt werden, so daß der Abscheider von dem nachteiligen Staubbelag befreit wird, ohne daß die gesamte Entstaubungsanlage stillge setzt werden muß.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Gehäusewandungen mit Versteifungsrippen, vorzugsweise mit Kerbrippen versehen sind. Durch diese konstruktive Ausgestaltung können mit Vorteil die Wandstärken der Gehäusewandungen bzw. des Gehäusedeckels erheblich reduziert und mit Hilfe der Kerbrippen eine sehr empfindlich einstellbare Vervormbarkeit der Gehäuse in vorbestimmten Bereichen erreicht werden. Wird die so begrenzte Formänderung der Gehäuse überschritten, wird gleichzeitig eine von äußeren Einflüssen unabhängige Aussteifung der Gehäuse erreicht, welche dann eine hohe Sicherheit gegenüber evtl. zu hohen betriebswidrigen Druckschwankungen des gasförmigen Mediums und damit verbundene Folgeschäden bietet.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Versteifungsrippen auf der Außenwandung von Zylinder-

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und Auslaufgehäuse geordnet sind, und im wesentlichen in Richtung der Gehäusemittenachse verlaufen. Diese vorteilhafte Konstruktion bietet die Möglichkeit, daß der Verschleißzustand einzelner Kerbrippen von außen ohne Schwierigkeiten "begutachtet werden kann und evtl. durch Überbeanspruchung beschädigte Hippen leicht ausgetauscht werden können, wodurch die Inspektions- und Reparaturkosten in wirtschaftlichen Grenzen gehalten werden können. Außerdem kann durch diese !Maßnahmen der Abscheiderinnenraum von jeglichen Einbauten freigehalten werden und hierdurch die Gefahr von Staubablagerungen außerordentlich herabgesenkt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen" , daß die Gehäusewandungen und der Gehäusedeckel aus einem wärmedämmenden, antiadhäsiven und antistatischen Material bestehen. Die Maßnahmen dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung beinhalten eine Reihe von Vorteilen. Mit Hilfe der wärmedämmenden Wandmaterialien kann die Bildung von Kondenswasserfilmen an den inneren Gehäusewandungen des Abscheiders mit Vorteil vermieden werden. Feine Staubpartikel, die stark hygroskopisch sind, können daher nur geringe Wassermengen binden, so daß infolge der geringen Feuchte der Partikel nur minimale bzw. keine Anbackungen an den Gehäusewandungen auftreten können. Ebenso wird eine vorzeitige Verrottung des Abscheiders durch übermäßige JLorros ions einwirkungen vermieden.

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Bei staubfeinen Partikeln, die sich leicht elektrostatisch aufladen und bei Partikeln, die leicht zu Anhaftungen auch auf glatten Oberflächen neigen, werden nennenswerte Ablagerungen an den Gehäusewandungen bzw. am Gehäusedeckel des Abscheiders durch die genannten erfindungsgemaßen Maßnahmen ebenfalls weitgehend vermieden. Auf diese Weise kann für den Abscheider weitgehend, unabhängig von der Beschaffenheit der staubfeinen Partikel, der Betriebsweise und der Betriebszeit ein günstiger Wirkungsgrad und den heutigen Anforderungen bezüglich der Reinhaltung der Luft entsprechend eine von Staubpartikeln befreite Abluft gewährleistet werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Material ein Kunststoff, vorzugsweise ein Kunststoff aus der Gruppe der Polyolefine ist. Die vorgenannten vorteilhaften Ausgestaltungen werden durch die Verwendung von Kunststoff materialien in besonders vorteilhafter Weise erreicht. Mit Kunststoffen aus der Gruppe der Polyolefine kann die angestrebte schlechte Wärmeleitfähigkeit der Gehäusewandungen und des Gehäusedeckel des Abscheiders auf äußert wirtschaftliche Weise erreicht werden. Die antiadhäsiven und antistatischen Eigenschaften dieser Kunststoffe verhindern ebenfalls in vorteilhafter Weise weitgehend Staubablagerungen an den Wänden. Weitere Vorteile der Kunststoffe zeigen sich in einer leichten Bauweise und einer leichten Montage des Abscheiders.

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Starke Korrosion und frühzeitige Verrottung werden vermieden. Der Abscheider weist eine hohe Lebensdauer auf, die nur von der Alterungsbeständigkeit des Kunststoffs beeinflußt wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen für ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in:

Figur 1 eine schematische Darstellung des Abscheiders gemäß der Erfindung im Längsschnitt

Figur 2 einen Schnitt durch den Abscheider

entlang der Linie II - II in Figur

Der in den Figuren Λ und 2 dargestellte Abscheider zur Abscheidung trockener, feinkörniger und/oder staubförmiger Partikel aus einem gasförmigen Medium besteht aus einem oberen Zylindergehäuse 1. mit einem tangentialem Einlauf 2 für das staubbeladene, gasförmige Medium, beispielsweise einen in den Abscheider eintretenden Staub-Luftstrom. Der Einlauf 2 besteht aus einem Zylinderrohr 3, welches tangential durch die (Jehäusewandung 4 des Zylindergehäuses geführt ist und den Abscheider mit einer nicht näher dargestellten ßtaubtransporteinrichtung über den Flansch des Zylinderrohres 3 verbindet. Das Zylindergefeäuse Λ weist in seinem oberen Bereich einen Gehäusedeckel 6 auf, der gemäß der Erfindung ao ausgestaltet ist, daß er als schwingfähige Membrane wirkt. Der Gehäuse-

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deckel 6 weist seinerseits ein zentral angeordnetes Abzugsrohr 7 auf, welches durch den Gehäusedeckel hindurch bis in das Innere des Zylindergehäuses 1 eintaucht und vorteilhafterweise im unteren Eintauchbereich konisch aufgeweitet ist. Das Abzugsrohr 7 ißt über den Verbindungsflansch 8 mit einem nicht näher dargestellten Saugzuggebläse verbunden, das den Staubluftstrom von der Iransporteinrichtung in den Abscheider führt und die staubgereinigte Luft über das Abzugsrohr 7 abzieht. Das Zylindergehäuse 1 steht mit einem unteren konischen Auslaufgehäuse 9 für die abgeschiedenen Staubpartikel in Verbindung, in dessen Auslaufbereich aJLs Abschlußorgan beispielsweise eine im Schließsinn belastete Klappe oder eine Zellenradschleuse etc. angeordnet ist, um Kurzschlußströme zwischen Lüftergeläse und Umgebung zu vermeiden.

Gemäß der Erfindung sind die Zylindergehäusewandung 4-, die Auslaufgehäusewandung 10 und der Gehäusedeckel 6 zumindest ^teilweise elastisch verformbar ausgebildet und bestehen vorteilhafterweise aus einem Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus einem Kunststoff -der Gruppe der Polyolefine. Zum Zwecke der notwendigen Versteifung des Zylindergehäuses 1 und des Auslaufgehäuses 9 sind auf deren Außenwandungen peripherisch und mit Abstand zueinander Versteifungsrippen 11 angeordnet, die im wesentlichen in Sichtung der Gehäusemittenachse verlaufen.

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Um die Gehäuse wandung en ausschließlich in bestimmten Bereichen elastisch verformbar zu halten, sind die Hippen mit Distanzkerb en 12 versehen, die eine Verformung der Wandungen lediglich in den durch den Kerbeinschnitt vorgegebenen Grenzen zulassen.

Gemäß der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Kerbrippen ebenfalls aus einem Kunststoff gefertigt sind. Es ist Jedoch auch von Vorteil, ohne den Eahmen der Erfindung zu verlassen, die Hippen auf der Außenseite mit einem gummielastischen Material zu fertigen, welches eine stark progressive Elastizitätskennlinie aufweist, so daß der zunehmenden Verformung der Gehäusewandung durch die Rippen auch eine zunehmend anwachsende Kraft entgegengerichtet ist, welche das Zylindergehäuse versteift. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Wandungen des Zylindergehäuses 1, des Auslaufgehäuses 9 und der membranartig ausgestaltete Gehäusedeckel 6 sich unter dem Einfluß von Druckschwankungen des gasförmigen staubbeladenen Trägemediums leicht verformen können, jedoch gegen betriebswidrig hohe Drücke unter dem Gesichtspunkt der Betriebssicherheit ausreichend versteift sind.

Im Betrieb wird dem Abscheider, der beispielsweise in einer Anlage zur Herstellung von Zement oder in einer Entstaubungsanlage der Kohlenindustrie Verwendung findet, mit Hilfe des Saugzuggebläses ein mit staubfeinen Partikeln beladener Luftstrom durch das Zylinderrohr J tangential zugeführt. Im inneren des Abscheiders wird hierdurch ein Wirbel erzeugt,

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der sich spiralförmig abwärts bis in das .Auslaufgehäuse 9 des Abscheiders fortsetzt. Hierbei unterliegen die Staubpartikel den auftretenden Zentrifugalkräften und werden an den Wandungen des Zylindergehäuses 1 und des Auslaufgehäuses 9 ausgeschleudert. Der im Kern des Abscheiders aufwärts gerichtete Wirbel enthält nur noch gereinigte Luft, die durch das zentrale Abzugsrohr 7 von dem Saugzugebläse abgezogen wird. Die aus dem Luftwirbel ausgeschiedenen Staubpartikel sammeln sich im Auslaufgehäuse und werden durch das Abschlußorgan 13, beispielsweise einer mit Gewichten belasteten Schließklappe,aus dem Abscheider ausgetragen. Unter dem Einfluß der Druckschwankungen des Luftstroms werden die Gehäusewandungen des Abscheiders elastisch verformt, so daß Staubablagerungen an den Wandungen bereits in ihren Ansätzen vermieden werden bzw. ein vorhandener Staubbelag aufgerissen wird, der bruchstückweise in das Auslaufgehäuse zurückfällt und zusammen mit den abgeschiedenen Staubpartikeln mit Hilfe des Abschlußorgans 13 ausgetragen werden kann. Diese Druckschwankungen treten in besonderem Maße dann auf, wenn ein diskontinuierlich wirkendes Abschlußorgan am Auslaufgehäuse 9 angeordnet ist, wobei zum Zeitpunkt des Staubabzugs Kurzschlußströme auftreten, die zu erheblichen Druckänderungen im Inneren des Abscheiders führen.

Selbst für den Fall, daß ein kontinuierlich arbeitendes Abschlußorgan 13 beispielsweise eine Zellenradschleuse am Auslaufgehäuse 9 des Abscheiders angeordnet ist, können die Gehäusewandungen von außen beispielsweise durch Schlageinwirkungen bzw. Druckeinwirkung elastisch verformt werden, so daß diese Ablagerungen weit-

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gehend vermieden werden können. Durch diese elastische Verformbarkeit der Gehäusewandungen des Abscheiders wird unabhängig von der Betriebsdauer und der Beschaffenheit der staubförmigen Partikel ein gleichmäßig günstiger Abscheidewirkungsgrad erreicht und es können die bezüglich der Reinhaltung der Abluft vorgeschriebenen Maßgaben konstant eingehalten werden.

Der Einsatz des Abscheiders gemäß der Erfindung ist nicht nur für die Abscheidung trockener feinkörniger und/oder staubförmiger Partikel aus einem gasförmigen Medium geeignet, sondern die konstruktiven Merkmale lassen sich ebenfalls auf Hydro-Zyklonabscheider mit Vorteil anwenden, wenn die aus der Trägerflüssigkeit abzuscheidenden Schwerstoffpartikel zu Anbackungen neigen und der Bydro-Zyklonabscheider hierdurch zugesetzt wird.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Abscheider, insbesondere zur Abscheidung feinkörniger und/oder staubförmiger Partikel aus einem gasförmigen Medium, der ein oberes Zylindergehäuse mit tangentialem Einlauf aufweist und dessen Gehäusedeckel mit einem zentral angeordnetem Abzugsrohr für das Medium versehen ist und der ein unteres konisches Auslauf gehäuse für die Staubpartikel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewandungen (4,10) und der Gehäusedeckel (6) zumindest teilweise elastisch verformbar ausgebildet sind.

Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewandungen (4,10) mit Versteifungsrippen (11) vorzugsweise mit Kerbrippen versehen sind·

Abscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsrippen (11) auf der Außenwandung von Zylinder- und Auslaufgehäuse (1,9) angeordnet Bind und im wesentlichen in Sichtung der Gehäusemittenachse verlaufen.

Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewandungen (4-,1O) und der Gehäusedeckel (6) aus einem wärmedämmenden, antiadhäsiven und antistatischen Material bestehen.

Abscheider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein Kunststoff, vorzugsweise ein Kunststoff aus der Gruppe der Polyolefine iet.

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