DE2332715C3 - Drehströmungswirbler - Google Patents

Description

30

Die Erfindung betrifft einen Drehströmungswirbler zur Abscheidung von feinkörnigen Partikeln aus Gasen oder Flüssigkeiten mit einer zylindrischen Wirbelkammer, einem koaxial einmündenden Rohgaseinströmrohr im Bereich der einen Stirnseite und einem koaxialen Reingasauslaß in der anderen Stirnseite sowie einem das Rohrgaseinströmrohr koaxial umgebenden Austragringspalt für die abgeschiedenen Partikeln und mit auf einer oder mehreren wendeiförmigen Verbindungslinien angeordneten, tangential zum Wirbelkammerinnenmantel einmündenden und der Rohgasströmung schräg entgegengerichteten, düsenförmigen Hilfsgaseinlässen.

Derartige Drehströmungswirbler mit Anordnung der Zweitluftdüsen auf einer wendeiförmigen Bahn am Wirbelkammermantel sind aus der DT-PS 12 44 120 und der FR-PS 13 03 939 bekannt. Dabei sind die Hilfsgäseinlässe stets in Richtung der Wendel geneigt und sollen damit eine Hilfsgasströmung erzeugen, die an der Innenwandung der Wirbelkammer genau längs dieser Wendel verläuft. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der aus einem Hilfsgaseinlaß austretende Luftstrahl durch den nachfolgenden Hilfsgaseinlaß in zwei Teilströme aufgeteilt wird, wobei der größere Teil der Luftströmung sich oberhalb der Wendel ausbreitet. Dadurch ergibt sich ein ungünstiger Strömungsverlauf innerhalb der Wirbelkammer, da ein zu großer Teil der eintretenden Zweitluft als Fehlstrahl nach oben abgelenkt wird und somit für die eigentliche Abscheidung verlorengeht. Um diesen Verlust auszugleichen, ist ein erhöhter Hilfsgasvordruck erforderlich, der zu einem erhöhten Energieaufwand führt.

Darüber hinaus ist es aus der DT-AS 12 06 709 bekannt, bei mehreren, längs des Wirbelkammermantels angeordneten Zweitluftdüsen diese hinsichtlich ihrer Winkelstellung unabhängig voneinander zu verstellen. Diese unterschiedliche Winkelstellung soll dabei im wesentlichen dazu dienen, die Ausbildung von rotierenden Staubringen zu verhindern, wobei der günstigste Neigungswinkel von Fall zu Fall durch Ausprobieren ermittelt werden muß. ,. _A , .

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der Hilfsgäseinlässe derart zu schaffen, daß sich ein günstigerer Strömungsverlauf in der Wirbelkammer ergibt, wodurch eine Einsparung an Energie und ein verbesserter Abscheidegrad erreicht werden

können. ..

Ausgehend von einem Drehströmungswirbler der eingangs beschriebenen Art besteht die Erfindung darin, daß die düsenförmigtn Hilfsgäseinlässe derart im Winkel zur wendeiförmigen Verbindungslinie der Mündungen der Hilfsgäseinlässe angeordnet sind, daß ihr Winkel zu einer achsnormalen Querschnittsebene der Wirbelkammer größer ist als der der wendelförmi- -en Verbindungslinien. Dabei kann die Winkeldifferenz bis zu 30° betragen.

Durch diese stärker geneigte Anordnung der Hilfsgaseinlässe wird erreicht, daß sich das gesamte Hilfsgas jetzt unterhalb der wendeiförmigen Verbindungslinie ausbreitet, so daß sich ein geschlossener nach unten gerichteter Zweitluftmantel ergibt, ohne daß ein Teil des Hilfsgases als Fehlstrahl nach oben abströmt.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsoeispielen nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 einen Drehströmungswirbler mit einer herkömmlichen Anordnung der Hilfsgaseinlässe,

Fig.2 eine Abwicklung eines Mantelbereichs des Abscheiders mit Anordnung der Hilfsgaseinlässe,

Fig.3 einen Drehströmungswirbler mit erfindungsgemäßer Anordnung der Hilfsgaseinlässe und

F i g. 4 eine Abwicklung eines Mantelabschnittes nach Fig. 3.

In F i g. 1 ist sehr vereinfacht ein Drehströmungswirbler herkömmlicher Bauart gezeigt. Dieser Wirbler besteht aus einer äußeren zylindrischen Wirbelkammer 1, in die von der unteren Stirnseite her ein Rohgaseinlaßrohr 2 kleineren Durchmessers einmündet. Dieses Einlaßrohr 2 kann im Mündungsbereich gewölbte Leitschaufeln 3 zur Drallanregung für das Rohgas aufweisen. Auf der gegenüberliegenden Stirnseite der Wirbelkammer 1 ist ein Reingasauslaß 4 vorgesehen. Dem über den Rohgaseinlaß 2 zuströmenden Rohgas wird durch die Leitschaufeln 3 ein Drall aufgezwungen, so daß die aus der jetzt wendelförmig nach oben in Form einer Rotationsströmung verlaufenden Rohgasströmung die schwereren Partikeln ausgeschleudert und zum Wirbelkammerinnenmantei geführt werden. Hier wird über Hilfsgaseinlässe 5,6 und 7, die tangential zum Wirbelkammerinnenmantei einmünden und dem Rohgaseinströmrohr 2 schräg entgegengerichtet sind, ein Hilfsgas zugeführt, das sich auf einer wendeiförmigen Umlaufbahn am Wirbelkammerinnenmantei nach unten bewegt und die aus der inneren Rotationsströmung ausgeschleuderten Partikeln über einen den Rohgaseinlauf 2 umgebenden Ringspalt 8 in einen Bunker 9 abgeführt.

Bei den bisherigen Drehströmungswirblern — so wie sie in F i g. 1 dargestellt sind — war es üblich, daß die Mündungen der Hilfsgaseinlässe 5, 6 und 7 im Wirbelkammermantel auf einer wendeiförmigen Bahn liegen, wobei diese Hilfsgaseinlässe die gleiche Neigung wie diese Wende! 10 hatten, wie insbesondere auch aus der Abwicklung nach Fig.2 zu ersehen ist Das bedeutet, daß der Winkel « der Wendel 10 und der Hilfsgaseinlässe 5, 6 und 7 zu einer fiktiven Quer-

schnittsebene 13 gleich ist. Durch diese Anordnung der Hilfsgaseinlässe wird jedoch der aus dem oberen Einlaß 5 austretende Gasstrahl durch den darunter befindlichen Einlaß 6 in zwei Teilströme aufgeteilt, wobei der größere Teil des Gasstromes sich oberhalb der Wendel 10 ausbreitet. Die Ausbreitung dieses Gasstromes ist durch die schraffierten Flächen !1 und 12 angedeutet. Durch diese Anordnung geht somit der Teil der Gasströmung, der sich oberhalb der Wendel 10 ausbreitet, zum größten Teil für die Abscheidung verloren, da dieser Teilstrom dann nach oben abbiegt und mit dem Reingas die Wirbelkammer ! über den Auslaß 4 verläßt. Um die Verluste durcli diesen Fehlstrah! auszugleichen, ist daher eine erheblich größere Zweitluftmenge und somit ein höherer Vordruck erforderlich, was zu einem zusätzlichen Energieaufwand führt.

Wie aus F i g. 3 zu ersehen ist, sind erfindungsgemäß jetzt die düsenförmigen Hilfsgaseiniässe 14, 15 und 16 derart im Winkel zur wendeiförmigen Verbindungslinie !Oder Mündungen der Hilfsgaseinlässe angeordnet, daß ihr Winkel β zu einer achsnormalen Querschnittsebene O der Wirbelkammer größer ist als der Winke! γ zur wendeiförmigen Verbindungslinie 10 der Einlaßmündungen, d. h. die Hilfsgaseinlässe sind im Winkeil gegen die Verbindungslinie 10 nach unten geneigt angeordnet., wie besonders deutlich aus F i g. 4 zu ersehen ist. Dieser Winkel γ kann dabei bis zu 30° betragen. Durch diese zusätzliche Neigung der Hilfsgaseinlässe wird erreicht, daß die über diese Hilfsgaseinläsce 14, )5 und 16 eintretende Gasmenge vollständig unterhalb der Verbindungslinie 10 verläuft, wie aus den schraffierten Flächen 17 und 18 zu ersehen ist. Dadurch breitet sich diese Gasströmung in einem geschlossenen, nach unten gerichteten und rotierenden Hilfsgasmantel aus, und eine Abzweigung und Abströmung von Fehlstrahlen wird sicher vermieden.

Auf diese Weise wird eine Vergleichsmäßigung der Hilfsgasströmung erreicht, wodurch die ausgeschiedenen Partikeln schneller in den Bunker abgeführt werden, so daß dadurch auch eine Verminderung des Abriebes an der Wirbelkammer gewährleistet ist. Durch diese Anordnung ist es möglich, die Hilfsgasmenge bis zu 20 % zu vermindern, wobei diese verminderte Hilfsgasmenge voll für die Abscheidung ausgenutzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Drehströmungswirbler zur Abscheidung von feinkörnigen Partikeln aus Gasen oder Flüssigkei- s ten, mit einer zylindrischen Wirbelkammer, eines koaxial einmündenden Rohgaseinströmrohr im Bereich der einen Stirnseite und einem koaxialen Reingasauslaß in der anderen Seite sowie einem das Rohgaseinströmrohr koaxial umgebenden Austrag- ι ο ringspalt für die abgeschiedenen Partikeln und mit auf einer oder mehreren wendeiförmigen Verbindungslinien angeordneten, tangential zum Wirbelkammerinnenmantel einmündenden und der Rohgasströmung schräg entgegengerichteten, düsenförmigen Hilfsgaseinlässen, dadurch gekennzeichnet, daß die düsenförmigen Hilfsgaseinlässe (14, 15, 16) derart im Winkel γ zur wendelförrnigen Verbindungslinie (10) der Mündungen der Hilfsgäseinlässe (14,15,16) angeordnet sind, daß ihr Winkel β zu einer achsnormalen Querschnittsebene (13) der Wirbelkammer (1) größer ist als der Winkel α der wendeiförmigen Verbindungslinie 10 zu dieser Querschnittsebene.

2. Drehströmungswirbler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkeldifferenz γ = (β - α) bis zu 30° beträgt.