DE2361995C3

DE2361995C3 - Zyklon

Info

Publication number: DE2361995C3
Application number: DE19732361995
Authority: DE
Inventors: Wilfried 4720 Beckum Kreft; Herbert 4723 Neubeckum Schmelter
Original assignee: Krupp Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1973-12-13
Filing date: 1973-12-13
Publication date: 1980-07-17
Also published as: DE2361995A1; DE2361995B2

Description

Die Erfindung belrifft einen Zyklon zur Abscheidung von Feststoffen aus einem Gassirom, mit einei Zuführung für das Gas-Fcstsioffgcmisch. einem Trichier zum Austrag der abgeschiedenen Feststoffe und einem zur Abführung des Gasstromes dienenden zylindrischen Tauchrohr, das außer seiner axialen Öffnung am unteren Rohrende wenigstens eine zusätzliche Gascinlrittsöffnung im Tauchrohrmantcl aufweist, die durch eine ausgedrückte Lasche des Tauchrohrmantcls gebildet wird, wobei die Zuführung für das Gas-Feststoffgemisch an den zwischen der Gehäusewand und dem Tauchrohr vorhandenen ringzylindrischen Raum über eine öffnung in der Gehäusewand tangential angeschlossen ist.

Betrachtet man den Strömungsvcrlauf in einem einfach aufgebauten Zyklon, so stellt man fest, daß der tangential in den Zyklon eintretende Gas-Feststoffstrom unmittelbar nach seinem Eintritt an die Innenwand des Zyklons gedruckt wird und sich längs dieser Wand auf einer angenäherten Schraubenlinie nach unten windet, wobei die eigentliche Abscheidung der Feststoffe stattfindet. Unter dem Tauchrohr entsteht ein Gaswirbel, dessen Kern etwa in der Tauchrohrachse liegt. )e größer nun die Saugkraft dieses Wirbels ist, umso größer wird die Gefahr, daß die gerade an der Zyklonwand abgeschiedenen und im Trichter unter dem Tauchrohr hinablaufenden Feststof fe von dem Sog des Wirbels erfaßt und mit dem Reingasstrom durch das Tauchrohr abgeführt werden.

Bei einer bekannten Zyklonausführung (DD-PS 49 385) sind im Tauchrohr mehrere Schlitze gleichmäßig über den Umfang verteilt eingearbeitet. Solche Schlitze befinden sich infolgedessen auch indem Bereich, der der Einmündung für das Gas-Feststoffgemisch unmittelbar zugewandt ist. Eine derartige Ausführung ist daher mit dem wesemüchen Nachteil behaftet, daß ein nicht unerheblicher Teil der vom Gas mitgeführten Feststoffe durch die der Einmündung direkt zugewandten Schlitze im Tauchrohr in das Tauchrohr gelangen, wodurch der Abscheidegrad deutlich beeinträchtigt wird.

Es ist weiterhin aus der US-PS 13 44 146 ein Zyklon bekannt, bei dem das für die Abführung des Gasstromes dienende, zylindrische Tauchrohr neben der axialen Öffnung am unteren Ende auch noch eine der Einmündung der Zuführung für das Gas-Feststoff gemisch abgekehrte öffnung in der Umfangswand des Tauchrohres aufweist. Diese verhältnismäßig große öffnung in der Umfangswand des Tauchrohres erstreckt sich etwa über einen Bogenwinkel von nahezu 180° und etwa über die gesamte axiale Höhe des Tauchrohres; am strömungsabwärts gelegenen Rand dieser Öffnung ist ferner eine nach außen gerichtete Zunge vorhanden. Bei diesem Zyklon ist außerdem die

²^ Zuführung für das Gas-Feststoffgeniisch in den zwischen der äußer*·:) Gehäusewand und dem Tauchrohr vorhandenen Raum hineingeführt, war zur Folge hat, daß um das Tauchrohr herum kein geschlossener, ringzylindrischer Strömungsraum von über die ganze

¹⁽¹ Umfangslängc gleichbleibendem Strömungsquerschnitt vorhanden ist.

Bedingt durch die Konstruktionsmerkmale dieses bekannten Zyklons ergeben sich im Betrieb verhältnismäßig starke Wirbelbildungen, die einen beträchtlichen

'"' Druckvcrlusi mit sich bringen und den Abscheidegrad erheblich beeinträchtigen.

Bei einem anderen Zyklon der eingangs genannten Art (US-PS 9 64 428) ist das innere Ende des zylindrischen Tauchrohres in form eines kcgclstumpf-

■"' förmigen Deflcktors ausgebildet, der eine untere axiale EinströmöffiHing sowie außerdem im Mantel eine Vielzahl von gleichmäßig über den Umfang verteilten Schlitzen aufweist, die durch n;ich außen gebogene, laschenartige AbN-nk/.ungcn gebildet werden. Durch diese Ausbildung wird die Strömung um 180' umgelenkt. Hieraus ergibt sich ein für moderne Zyklone untragbar großer Drtickverlusi.

Der Erfindung Ikgt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Mangel bekannter Zyklonausfiih-

'" rungen einen Zyklon der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er sich bei einfacher Konstruktion und niedrigem Druckvcrlust durch einen besonders guten Abscheidegrad auszeichnet.

Diese Aufgabe wird crfindtingsgcmäß dadurch gelöst.

^Y> daß die zusätzliche Gaseintriltsöffming ausschließlich in dem der Einmündung der Zuführung für das Gas-Fcststoffgcmisch abgekehrten Teil des Tauchrohrmantcls vorgesehen ist, daß die Lasche nach innen gedrückt ist und sich ihre Eindrücktiefe in Slrömungsrichiung zum

^W! freien Laschenende hin vergrößert.

Gegenüber der zuletzt erläuterten bekannten Ausführungsform (US-PS 9 64 428) ist die Lasche nach innen gebogen, bei sich vergrößerndem Strömungs-Querschnitt in Strömungsrichtung. Die durch diese Lasche

^hl eingeführte Hilfsströmung tritt glatt und umlenkungsfrei und damit ohne größeren Druckverlust in das Tauchrohr ein, wobei dies nur auf der der Zuführung für das Gas-Fesistoffgemisch abgewandten Seite erfolgt.

Hierdurch wird trotz fehlender Umlenkung ein Eintreten von Staubteilchen in das Tauchrohr praktisch vermieden und somit der gewünschte gute Abscheidegrad mit äußerst einfachen konstruktiven Mitteln erzielt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zyklons;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie H-Il in Fig.l;

Fig.3 eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles IH in Fig. 2.

Der in den F i g. 1 bis 3 veranschaulichte Zyklon 1 enthält einen zylindrischen oberen Gehäuseteil 2 mit einer tangentialen Zuführung 3 für das Gas-Feststoffgemisch, einen Trichter 4 zum Austrag der abgeschiedenen Feststoffe nach unten sowie e^;n zylindrisches TauchrohrS zur Abführung des Gasstromes nach ober.

Dieses Tauchrohr 5 weist außer seiner axialen Öffnung 6 am unteren Ende vorzugsweise noch zwei zusätzliche Gaseintrittsöffnungen 7 und 8 im Tauchrohrmantel auf, die durch radiales Eindrücken von Laschen gebildet werden, die durch Stanzung im Tauchrohrmantel erzeugt sind.

Wie insbesondere F i g. 3 erkennen liißt. ist die Länge JL der Laschen in Umfangsrichtung größer als üie Höhe //der Laschen in axialer Richtung. Die Eindrückliefe / (vgl. Fi g. 2) der Laschen ist dabei kleiner als die Höhe //. Der Abstand zwischen den beiden Laschen, die die Gaseintriitsöffnungen 7 und 8 bilden, ist gleichfalls etwas kleider als die Höhe H der Laschen. Bei den Laschen ist außerdem noch darauf zu achten, daß sich die Eindrücktiefe t dieser Laschen in Strömungsrichtung zum freien Laschenende hin vergrößert (vgl. F i g. 2).

Der durch die Zuführung 3 in tangentialer Richtung in den zylindrischen Raum des Zyklons 1 eintretende Gas-Feststoffstrom (Pfeil 9) führt den weitaus größten Teil der Feststoffe unter der Wirkung der Zentrifugal-I» kraft verhältnismäßig rasch an die Innenwand des Gehäuseteil 2 und des Trichters 4. Der Hauptteil des auf diese Weise von den Feststoffen befreiten Gasstromes tritt durch die axiale öffnung 6 in das Tauchrohr 5 ein (Pfeil 10). Ein kleiner Teil des r> Gasstromes gelangt ferner durch die zusätzlichen Gaseintrittsöffnungen 7 und 8 in das Tauchrohr 5 (Pfeile 11). Dadurch wird der im Bereich der unteren axialen öffnung 6 des Tauchrohres 5 auftretende Sog in erwünschter Weise geschwächt und hierdurch die -mi Gefahr verringert, daß von den sich ',·;,: Trichter 4 nach unten bewegenden Feststoffen (Pfeil 12) ein Teil wieder von den Gasen mitgerissen und durch das Tauchrohr 5 ausgetragen wird. Aufgrund der sich in Strömungsrichtung der Gase vergrößernden Eindrücktiefe ι der die .'"■ Öffnungen 7,8 bildenden Laschen ergibt sich ferner eine besonders gute Führung des hier durchströmenden Gasteilstromes.

Versuche haben ferner ergeben, daß mit diesem erfindungsgemäßen Zyklon 1 eine beachtliche Verringern rung des Druckverlustes (gegenüber bekannten Ausführungen) und eine gleichfalls erhebliche Verbesserung des Abscheidegrades erzielt werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Zyklon zur Abscheidung von Feststoffen aus einem Gasstrom, mit einer Zuführung für das Gas-Feststoffgemisch, einem Trichter zum Austrag der abgeschiedenen Feststoffe und einem zur Abführung des Gasstromes dienenden zylindrischen Tauchrohr, das außer seiner axialen öffnung am unteren Rohrende wenigstens eine zusätzliche Gaseintrittsöffnung im Tauchrohrmantel aufweist, die durch eine ausgedrückte Lasche des Tauchrohrmantels gebildet wird, wobei die Zuführung für das Gas-Feststoffgemisch an den zwischen der Gehäusewand und dem Tauchrohr vorhandenen ringzyündrischen Raum über eine öffnung in der Gehäusewand tangential angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Gaseintrittsöffnung (7, 8) ausschließlich in dem der Einmündung der Zuführung (3) für das Gas-Feststoffgemisch abgekehrten Teil des Tauchrohrmantels vorgesehen ist, daß die Lasche nach innen gedruckt ist und sich ihre Eindrücktiefe (ι) in Strömungsrichtung zum freien Laschenende hin vergrößert.

2. Zyklon nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L) der La-jche in Umfangsrichtung größer als die Höhe (H) der Lasche in axialer Richtung ist.

3. Zyklon nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindrücktiefe (t)dcr Lasche kleiner als <jie Höhe (H) der Lasche in axialer Richtung ist.

4. Zyklon nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lasch ;i in einem Abstand (»). der kleiner als die Höhe (H) der Laschen ist, übereinander angeordnet sind.