DE2338913C3 - Abscheider, insbesondere bei Kaminen - Google Patents

Description

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasauslaß (7) und der Flüssigkeitsauslaß (9) zusammengefaßt sind.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitsfilmen, Tropfen und Stäuben

aus Rohrströmungen, insbesondere aus Kaminen.

Es ist bekannt, zum Abscheiden von Flüssigkeiufilmen und Tropfen aus Rohrströmungen, insbesondere aus Kaminen, Schälkragen einzusetzen, die in der Regel koaxial unter Ausbildung eines Ringspalts kun; vor dem Kaminende oder direkt am Ende des Kamins angeordnet sind. Dabei wird der Film jedoch an der senkrechten Wand gestaut, teilweise zerrissen und in den Gasstrom zurückgeworfen. Dabei gelangen die Tröpfchen in die Atmosphäre. Des weiteren sind Vorrichtungen bekannt, die eine Kondensation von Flüssigkeiten an der Kaminwand verhindern, und zwar durch Aufheizen der Kaminwand. Die zunehmende Erstellung von KunEtstoffkaminen steht dieser Lösung jedoch entgegen.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, Flüssigkeitsfilme, Tropfen und Stäube aus Rohrströmungen. insbesondere aus Kaminen, vollständig abzuscheiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein ringförmiger Schälschlitz in einem Rohr mit einer Querschnittsverengu.ig angeordnet ist, wobei der ringförmige Schälschlitz auf eine ringförmige Prallfläche führt, die in Verbindung mit einer Abscheidekammer steht, wobei in der Abscheidekammer wenigstens ein Gasauslaß und wenigstens ein Flüssigkeitsauslaß angeordnet ist.

Die mit dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß man Flüssigkeitsfüme in Rohrströmungen, insbesondere in Kaminen, vollständig abscheiden kann. Weiterhin kann man die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Abscheidung von Tropfen und Stäuben heranziehen, wenn man vor der Vorrichtung der Strömung im Rohr einen Drall aufzwingt. Dazu können bekannte Verfahren herangezogen werden, beispielsweise Leitbleche, Leitschaufeln oder tangential eingeleitetes Gas. Infolge der langen Wegstrecke, die im allgemeinen in Kaminen anzutreffen ist, werden die Tropfen und Stäube an die Rohrwand geschleudert und zusammen mit eventuellem Kondensat als Flüssigkeitsfilm oder als Strähne in den Abscheider transportiert. Auf diese Weise wird die Rohrströmung von Tropfen, Stäuben und Flüssigkeitsfilmen befreit. Speziell bei Abgaskaminen kann man das so gereinigte Gas in die freie Atmosphäre treten lassen, ohne daß in der Umgebung des Kamins ein Staub-, Tropfen- oder Flüssigkeitsauswurf nachzuweisen ist. Die nicht abgeschiedenen Teilchen sind so fein, daß sie die Eigenschaften von Aerosolen besitzen und sich gemäß der Gasausbreitung verdünnen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beträgt das Verhältnis von Querschnittsverengung zu freiem Rohrdurchmesser 1,02 bis 1,5 : 1, vorzugsweise 1,05 bis 1,2 : 1. Dadurch wird erreicht, daß die Abscheidung bei erhöhten Gasgeschwindigkeiten erfolgt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Querschnittsverengung vor, hinter oder in gleicher Höhe mit dem Schälschlitz angeordnet. Die Auswahl, an welcher Stelle die Querschnittsverengung angebracht wird, ist von der Konstruktion und Geometrie des Rohrs abhängig und ermöglicht, insbesondere bei nachträglichem Einbau der erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung in Kaimine, eine sichere Abscheidung von Flüssigkeitsfilmen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beträgt die Breite des Schälschlitzes 0,5 bis 10%, vorzugsweise 1 bis 2%, des freien Rohrdurchmessers.

Dadurch wird erreicht, daß ausreichend viel Gas durch den Schälschlitz geleitet wird, so daß der Flüssigkeitsfilm sicher an die Prallfläche geführt wird und sich don abscheiden kann.

Eine sichere Abscheidung des Flüssigkeitsfilms wird erreicht, wenn, wie in einer weiterei Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die ringförmige Prallfläche als Hohlkehle mit einem Krümmungsradius vom 1- bis lOfachen, vorzugsweise dem 3- bis 5fach.n, der Breite des Schälschlitzes ausgebildet ist. to

Eine konstruktiv besonders einfache und funktionssichere Ausgestaltung der Prallfläche wird nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dadurch erreicht, daß die Prallfläche durch den in die Abscheidekammer hineinragenden Teil des Schälschlitzes gebil- is det wird.

Damit die Hauptströmung in der Rohrleitung möglichst wenig gestört wird, wird nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Schälschlilz von einer Zunge begrenzt, wobei die Zun- » ge eine Länge vom 1- bis lOfachen der Breite des Schälschlitzes besitzt.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung führt ein ringförmiger Kanal von der Abscheidekammer zu dem Rohr oberhalb des »5 Schälschlitzes, wobei die Breite des ringförmigen Kanals das 1- bis 3fache der Breite des Eintrittsschlitzes beträgt und die Einmündung des ringförmigen Kanals in das Rohr in dem Teil erfolgt, der in Strömunpsrichtung gesehen hinter dem Abscheider liegt.

Der hierdurch erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß das über den Schälschlitz aus dem Hauptgasstrom herausgeführte Gas wieder in den Hauptgasstrom zurückgeleitet wird. Dadurch, daß der ringförmige Kanal, der als Gasauslaß dien¹, die 1- bis 3fache 3$ Breite des Eintrittsschlitzes besitzt, wird die Strömungsgeschwindigkeit des Gases herabgesetzt. Freie Tröpfchen, die sich innerhalb der Abscheidekammer bewegen, können durch die langsamere Gasgeschwindigkeit nicht mit in den Hauptgasstrom gerissen werden.

Als Modifizierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der ringförmige Kanal als wenigstens eine rohrförmige Verbindung ausgestaltet. Bei nachträglichem Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeitsfilmen, Tropfen una Stäuben aus Rohrströmungen, insbesondere aus Kaminen, ist diese Ausführungsform besonders vorteilhaft.

Bei einer weiteren Modifikation der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind der Gasauslaß und der Flüssigkeitsauslaß zusammengefaßt. Durch diese Ausführungsform ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, durch eine Zwangsabsaugung nur soviel Gas aus dem Rohr, insbesondere aus dem Kamin, zu entnehmen, wie zu einer Abscheidung des Flüssigkeitsfilms notwendig ist.

Ein Ausfühmngsbeispiel der erfindungsgemäßer. Vorrichtung ist in der Zeichnung im Querschnitt dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Der Verlauf der Strömungslinien ist im Bereich der erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung schematisch eingezeichnet. Durch die Kaminverengung 2 wird das Gas beschleunigt und das wandnahe Gas gezwungen, durch den ringförmigen Schälschlitz 4, der durch eine Zunge 3 begrenzt ist, gegen die Prallfläche 6 zu strömen. Dort wird das Gas scharf umgelenkt, und die mitgeführte Flüssigkeit auf Grund ihrer Trägheit an die Prallfläche 6 geschleudert. Von dieser läuft die Flüssigkeit auf den Boden der Abscheidekatnmer 5 und wird über den Füssigkeitsauslaß 9 abgezogen. Das in den Gasauslaß '.' gelangende Gas ist frei von Flüssigkeit und kann in den im Rohr 8 geführten Gesamtstrom des Kamingases wieder eingespeist werden. Durch die saubere Führung des Gases in Wandnähe wird der Flüssigkeitsfilm an der Kaminwand nicht aufgerissen, so daß es nicht zu einem Zerstäuben des Flüssigkeitsfilms kommt.

Ein besonderer Vorteil dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch nachträglich in Kamine eingebaut werden kann. ohne daß große und aufwendige Umbauarbeilen durchgeführt werden müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

1. Patentansprüche:

   ι \/ :„l*.._~ ~.._m α ΐ,ΓΛί,ηί/Ιοη ιιη'η Pliiccialrpitv-

   l. * IJi ι iciituiig Z.U1II nUbuiiv.iuvii »o»» » »«—._o

   filmen, Tropfen und Stauben aus Rohrströmurigen. insbesondere aus Kaminen, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Schälschlitz (4) in einem Rohr mit einer Querschnittsverengung (2) angeordnet ist, wobei der ringförmige Schälschlitz (4) auf eine ringförmige Prallfläche (6) führt, die in Verbindung mit einer Abscheidekammer (5) steht, wobei in der Abscheidekammer (5) wenigstens ein Gasauslaß (7) und wenigstens ein Flüssigkeitsauslaß (9) angeordnet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Querschnittsverengung (2) zu freiem Rohrdurchmesser 1,02 bis 1.5 :1, vorzugsweise 1,05 bis 1,2 : 1, beträgt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverengung (2) to vor dem Schälschlitz (4) angeordnet ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverengung (2) hinter dem Schälschlitz (4) angeordnet ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverengung (2) und der Schälschlitz (4) in einer Höhe liegen.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Schälschlitzes (4) 0,5 bis 10%, vorzugsweise 1 bis 2%, des freien Rohrdurch- jo messers beträgt.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Prallfläche (6) als Hohlkehle mit einem Krümmungsradius vom 1- bis lOfachen, vorzugsweise dem 3- bis öfachen, der 3$ Breite des Schälschlitzes (4) ausgebildet ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallfläche (6) durch den in die Abscheidekammer (5) hineinragenden Teil des Schälschlitzes (4) gebildet wird.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3, 5, 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schälschlitz (4) von einer Zunge (3) begrenzt wird, wobei die Zunge (3) eine Länge vom 1- bis lOfachen der Breite des Schälschlitzes (4) besitzt.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasauslaß (7) als ringförmiger Kanal von der Abscheidekammer (5) zu dem Rohr (8) oberhalb des Schälschlitzes (4) führt, wobei die Breite des ringförmigen Kanals das I- bis 3fache der Breite des Schälschlitzes (4) beträgt und die Einmündung des ringförmigen Kanals in das Rohr (8) in dem Teil erfolgt, der in Strömungsrichtung gesehen hinter der Abscheidekammer(5) liegt. $5
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Kanal als wenigstens eine rohrförmige Verbindung ausgestaltet ist.