DE2536534A1

DE2536534A1 - Gichtgasreinigungsanlage fuer druckhochoefen

Info

Publication number: DE2536534A1
Application number: DE19752536534
Authority: DE
Inventors: Guenther Finger; Karl-Rudolf Ing Grad Hegemann; Helmut Dipl Ing Weissert
Original assignee: Gottfried Bischoff Bau Kompl Gasreinigungs und Wasserrueckkehlanlagen GmbH and Co KG
Current assignee: Gottfried Bischoff Bau Kompl Gasreinigungs und Wasserrueckkehlanlagen GmbH and Co KG
Priority date: 1975-08-16
Filing date: 1975-08-16
Publication date: 1977-02-17
Also published as: DE2536534C2

Description

Gichtgasreinigungsanlage für Druckhochöfen" Zusatz zu Patent ... (Patentanmeldung P 25 13 360.2) Das Hauptpatent beschäftigt sich mit einer Gichtgasreinigungsanlage für Druckhochöfen mit Differenzdruckwaschvorrichtung, wobei die Differenzdruckwaschvorrichtung zumindest einen in eine Gichtgasleitung eingebauten Ringspaltwascher mit Ringspaltkanal und darin axial verstellbarem Einbaukörper sowie in Strömungsrichtung des Gichtgases vor dem Einbaukörper angeordneter Waschmitteldüse aufweist, der als Verstellglied in einen Regelkreis für die Druckregelung des Gichtgasdruckes an der Gicht des Druckhochofens einbezogen ist. Im Hauptpatent ist hauptsächlich geschützt, daß der Ringspaltkanal des Ringspaltwaschers in Strömungsrichtung der Gichtgasströmung allmählich erweitert und der Einbaukörper mit einer angepaßten Erweiterung versehen ist, die mit dem Ringspaltkanal einen entsprechend im Durchmesser zunehmenden Ringspalt bildet. Dabei ist der Einbaukörper zumeist mit einem Regelfortsatz versehen, der bei der Axialverstellung des Einbaukörpers unterschiedlich weit in den Ringspaltkanal eintaucht und die regelwirksame, in Strömungsrichtung der Gichtgasströmung gemessene Länge des Ringspaltes verändert. Das Hauptpatent bricht so mit der herrschenden Baulehre für die Gestaltung von Ringspaltwaschern bei gattungsgemäßen Gichtgasreinigungsanlagen. Zur herrschenden Baulehre gehört das Venturiprinzip und gehört folglich auch die aus dem Venturiprinzip resultierende Beschleunigung der Gichtgasströmung im Ringspalt. Die Erweiterung des Ringspaltkanals, die für die Erfindung wesentlich ist, steht dem Venturiprinzip entgegen und kann nach der Lehre des Hauptpatentes sogar bis zu einer negativen Beschleunigung der Gichtgasströmung, d.h. bis zu einer Verzögerung geführt werden. Aus dem Venturiwascher wird so nach der Lehre des Hauptpatentes ein Diffusorwascher. Das bringt große Regelbreite und macht es möglich, hinter einem Druckhochofen das Gichtgas einstufig von z. B. 3 oder mehr atü auf 1,2 oder 1,1 atü zu entspannen.
Nichtsdestoweniger erreicht man eine überraschende Reinigungswirkung mit hohen Abscheidegraden. - Das alles hat sich an sich bewährt, ist jedoch in bezug auf den Wirkungsgrad der Reinigungsarbeit, ausgedrückt z. B. durch die Parameter Druckverlust und Wassermenge pro m3 Gichtgas, verbesserungsfähig.
Eine solche Verbeseerung ist Aufgabe der Erfindung.
Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Gichtgasleitung mit Hilfe eines Venturikanalabschnittes an den diffusorartig erweiterten Ringspaltkanal angeschlossen ist, der den Durchmesser der Gichtgasleitung auf den kleinsten Durchmesser des Ringspaltkanals reduziert, und daß in Strömungsrichtung vor und koaxial zum Einbaukörper ein Tauchrohr angeordnet ist, in dem zumindest eine Waschmitteldüse arbeitet.
- Die Erfindung ändert nichts an dem eingangs erläuterten Diffusorprinzip des Hauptpatentes. Der vorgeschaltete Venturikanalabschnitt hat also geometrisch nichts mit der Gestaltung des Ringspaltkanals zu tun, er ist vielmehr dem Ringspaltkanal vorgeschaltet. Der Venturikanalabschnitt beeinflußt nichtsdestoweniger sehr wesentlich die Strömungsverhältnisse und die Abscheidebedingungen im Sinne einer Verbesserung des Wirkungsgrades, weil günstige Anfangsbedingungen für die Strömung in dem beschriebenen Aggregat erreicht werden. Das gilt insbesondere auch für die Wechselwirkung des zu reinigenden Gichtgases mit dem Waschwasser.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung. So ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Venturikanalabschnitt sowie der Ringspaltkanal - im Axialschnitt -nach einer stetigen Kurve ineinander übergeführt sind. Das Tauchrohr weist vorzugsweise einen Durchmesser auf, der etwa dem Durchmesser des Ringspaltes an seiner engsten Stelle entspricht. Läuft dann das Waschwasser von der Innenwandung des Tauchrohres ab, so wird es sehr waschwirksam von der zu reinigenden Gichtgasströmung aufgenommen. Dazu trägt auch bei, daß das Tauchrohr in einem Abstand von der engsten Stelle des Ringspaltes angeordnet ist, der etwa dem Tauchrohrdurchmesser entspricht. Im allgemeinen wird man die Waschmitteldüse in der Achse des Tauchrohres anordnen. Es empfiehlt sich, mit einer Dralldüse zu arbeiten, die das Waschwasser auf die Innenwandung des Tauchrohres schleudert. Das alles schließt nicht aus, zusätzlich in dem Venturikanalabschnitt, außerhalb des Tauchrohres, weitere Waschmitteldüsen oder dergleichen vorzusehen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Axialschnitt durch den Ringspaltwascher einer erfindungsgemäßen Gichtgasreinigungsanlage, Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1.
Der in den Figuren dargestellte Ringspaltwascher gehört einer Gichtgasreinigungsanlage für Druckhochöfen mit Differenzdruckwaschvorrichtung an, wie sie im Hauptpatent beschrieben sind.
Die Differenzdruckwaschvorrichtung besitzt zumindest dem dargestellten Ringspaltwascher, der in eine Gichtgasleitung t der Gichtgasreinigungsanlage eingebaut ist. Der Ringspaltwascher besitzt einen Ringspaltkanal 2 und darin axial verstellbar einen Einbaukörper 3. In Strömungsrichtung des Gichtgases G vor dem Einbaukörper 3 befindet sich die Waschmitteldüse 4. Im allgemeinen wird mit Waschwasser gearbeitet. Der Ringspaltwascher ist als Verstellglied in einen Regelkreis für die Druckregelung des Gichtgasdruckes an der Gicht des Druckhochofens einbezogen.
Insoweit wird auf den Stand der Technik verwiesen.
Man entnimmt aus den Figuren ohne weiteres, daß der Ringspaltkanal 2 des Ringspaltwaschers in Strömungsrichtung des Gichtgasstromes allmählich erweitert ist und daß der Einbaukörper 3 mit einer angepaßten Erweiterung versehen ist, die mit dem Ringspaltkanal einen entsprechend dem Durchmesser zunehmenden Ringspalt 5 bildet. Der Einbaukörper 3 besitzt gegenüber dem Ringspaltkanal 2 einen Regelfortsatz 6, der bei der Axialverschiebung des Einbaukörpers 3 unterschiedlich weit in den Ringspaltkanal 2 eintaucht und folglich die regelwirksame, in Strömungsrichtung der Gichtgasströmung G gemessene Länge des Ringspaltes 5 verändert. Die Länge des Ringspaltes 5 ist insbesondere aus der Fig. 3 zu erkennen. Das Ausführungsbeispiel zeigt die Form eines Ringspaltwaschers, bei der der Ringspaltkanal 2 und der Einbaukörper 3 eine kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Man entnimmt aus den Zeichnungen unmittelbar, daß hier die Erweiterung des Ringspaltkanals 2 kreiskegelförmig ausgeführt und daß der Einbaukörper 3 im wesentlichen als Kegelstumpf gleichen Kegelwinkels gestaltet ist. Das ist aber nicht notwendigerweise so. Man kann unter Beibehaltung der grundsätzlich kegelförmigen Erweiterung des Ringspaltes die Ringspaltdicke d in Strömungsrichtung des Gichtgasstromes G auch abnehmen lassen. Jedenfalls empfiehlt es sich, die Anordnung und Zuordnung der beschriebenen Bauteile so zu treffen, daß die Erweiterung des Ringspaltes so gewählt ist, daß die Gichtgasströmung im Ringspalt einen im wesentlichen linear mit der Ringspaltlänge L ansteigenden Druckverlust erfährt, was vorzugsweise so eingerichtet ist, daß die Gichtgasströmung den Ringspalt 5 mit einer Austrittsgeschwindigkeit verläßt, die mit der Eintrittsgeschwindigkeit mehr oder weniger übereinstimmt.
Der Ringspaltkanal 2 sowie der Einbaukörper 3 besitzen eine Länge, die um etwa und zumindest einen Faktor zwei größer ist als der kleinste Durchmesser. Die Gichtgasleitung 1, in die der Ringspaltwascher eingebaut ist, hat einen Durchmesser, der etwa mit dem größten Durchmesser des Ringspaltkanals 2 übereinstimmt, während vor dem Eintritt des Ringspaltkanals 2 bzw.
vor der engsten Stelle des Ringspaltkanals 2 eine Sammelkammer 7 ausgebildet ist, deren Durchmesser mit dem der Gichtgasleitung 1 übereinstimmt. In diese Sammelkammer 7 ragt bei zurückgefahrener Stellung des Einbaukörpers 3 der Regelfortsatz 6 hinein. Nicht gezeichnet ist, daß der Einbaukörper 3 und/oder der Ringspaltkanal 2 auf der Innenwandung mit Aufrauhungen versehen sein können. Insbesondere aus der Fig. 1 entnimmt man, daß die Gichtgasleitung 1 mit Hilfe eines Venturikanalabschnittes 8 an den Ringspaltkanal 2 angeschlossen ist. Der Venturikanalabschnitt 8 reduziert den Durchmesser der ankommenden Gichtgasleitung 1 auf den kleinsten Durchmesser des Ringspaltkanals 2. Im übrigen befindet sich in Strömungsrichtung vor und koaxial zum Einbaukörper 3 ein Tauchrohr 9. In diesem arbeitet im Ausführungsbeispiel die Waschmitteldüse 4, die in der Achse des Tauchrohres 9 angeordnet ist. Es mag sich dabei um eine Dralldüse handeln. Aus der gleichen Figur entnimmt man auch, daß der Venturikanalabschnitt 8 sowie der Ringspaltkanalabschnitt 2 in dem dargestellten Axialschnitt nach einer stetigen Kurve, d.h. bei 10 gleichsam stromlinienförmig, ineinanderübergehen, was unerwünschte Druckverluste reduziert.
Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besitzt das Tauchrohr 9 einen Durchmesser, der etwa dem Durchmesser des Ringspaltes 5 an seiner engsten Stelle entspricht. Das Tauchrohr 9 endet in einem Abstand vor der engsten Stelle des Ringspaltes 5, die etwa mit dem Tauchrohrdurchmesser übereinstimmt. Die Stellstange 11 ist in der Führungsbuchse 12 gelagert. An den Ringspaltkanal 2 ist eine Schürze 13 angeschlossen, die auf die Strömung stabilisierend wirkt.
Im Ergebnis erzielt die Erfindung in dem Gesamtaggregat sehr definierte Strömungsverhältnisse und damit, unter Beibehaltung aller schon im Hauptpatent betonten Vorteile eine Verbesserung des Wirkungsgrades.

Claims

Patentansprüche:

1. Gichtgasreinigungsanlage für Druckhochöfen mit Differenzdruckwaschvorrichtung, wobei die Differenzdruckwaschvorrichtung zumindest einen in eine Gichtgasleitung eingebauten Ringspaltwascher mit Ringspaltkanal und darin axial verstellbarem Einbaukörper sowie in Strömungsrichtung des Gichtgases vor dem Einbaukörper angeordneter Waschmitteldüse aufweist, der als Verstellglied in einen Regelkreis für die Druckregelung des Gichtgasdruckes an der Gicht des Druckhochofens einbezogen ist, wobei ferner nach dem Hauptpatent der Ringspaltkanal des Ringspaltwasers in Strömungsrichtung der Gichtgasströmung allmählich erweitert und der Einbaukörper mit einer angepaßten Erweiterung versehen ist, die mit dem Ringspaltkanal einen entsprechend im Durchmesser zunehmenden Ringspalt bildet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Gichtgasleitung (1) mit Hilfe eines Venturikanalabschnittes (8) an den Ringspaltkanal (2) angeschlossen ist, der den Durchmesser der Gichtgasleitung (1) auf den kleinsten Durchmesser des Ringspaltkanals (2) reduziert, und daß in Strömungsrichtung vor und koaxial zum Einbaukörper (3) ein Tauchrohr (9) angeordnet ist, in dem zumindest eine Waschmitteldüse (4) arbeitet.

2. Gichtgasreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Venturikanalabschnitt (8) sowie der Ringspaltkanal (2)-im Axialschnitt - nach einer stetigen Kurve ineinander übergeführt sind.

3. Gichtgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchrohr (9) einen Durchmesser aufweist, der etwa dem Durchmesser des Ringspaltes (5) an seiner engsten Stelle entspricht.

4. Gichtgasreinigungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchrohr (9) in einem Abstand von der engsten Stelle des Ringspaltes (5) endet, der etwa den Tauchrohrdurchmesser aufweist.

5. Gichtgasreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschmitteldüse (4) in der Achse des Tauchrohres (9) angeordnet ist.