DE2609022A1

DE2609022A1 - Venturi-waescher

Info

Publication number: DE2609022A1
Application number: DE19762609022
Authority: DE
Inventors: Alvin Shetler Lundy
Original assignee: Schneible Co
Current assignee: Schneible Co
Priority date: 1975-09-05
Filing date: 1976-03-04
Publication date: 1977-03-17
Also published as: ZA765008B; FR2322641B1; DE2609022C2; IT1066324B; BR7507006A; FR2322641A1; US3998612A; CA1069819A

Description

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H. KINKELDEY

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8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

4. März 1976 P 10 130

Schneible Company

714 Eorth Saginaw Street, Holly, Michigan, USA

Venturi-Wäscher

Die Erfindung betrifft einen Venturi-Wäscher.

Es ist bekannt, eine Waschflüssigkeit in einen turbulenten Gasstrom einzuspeisen und dadurch die Flüssigkeit und das Gas intensiv miteinander zu mischen und die Flüssigkeit in feinste Teilchen, zu verteilen, die mit Staubteilchen und anderen Verunreinigungen zusammenstoßen und sich .mit diesen verbinden. Agglomeration der staubbeladenen Flüssxgkeitsteilchen oder Tröpfchen ermöglicht dann eine Trennung der Flüssigkeit und des gereinigten Gases mittels eines beliebigen herkömmlichen Tropfenabscheiders. Um den

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ORIGINAL INSPECTED

Waschwirkungsgrad zu erhöhen und insbesondere um eine intensive Mischung der Flüssigkeit und des Gases sicherzustellen, werden Venturi-Systeme benutzt, wie sie beispielsweise in der US-PS 3 048 956 und der US-PS 3 350 076 beschrieben sind.

Erfindungsgemäße Venturi-Wäscher sind in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Bei dem erfindungsgemäßen Venturi-Wäscher ist die Venturi-Kammer als Ring ausgebildet, durch den die Gas-Flüssigkeits-Strömung in Radialrichtung strömt. Die Waschflüssigkeit wird unter Druck aus einer in der Mitte angeordneten Düse eingestrahlt, die die Flüssigkeit in■Radialrichtung und im wesentlichen in der gleichen Ebene, in der auch die Venturi*- Kammer liegt, abgibt. Die Düse kann zur Steuerung der abgegebenen Flüssigkeitsmenge einstellbar sein, und die Wände, die die Venturi-Kammer begrenzen, können ebenfalls relativ zueinander verstellt werden, damit die Abmessungen der Venturi-Kammer geändert werden können. Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die obere Wand der Venturi-Kammer eine rinnenförmige Oberseite auf, wobei diese Rinne Ringform hat und praktisch über ihre gesamte Länge mit der Einschnürung der Venturi-Kammer in Verbindung steht. Aus dem Gas oberhalb der oberen Wand abgeschiedene Flüssigkeit wird daher in der Rinne gesammelt und in die Venturi-Kammer zurückgeführt, was in bezug auf die von der Anlage benötigte Flüssigkeitszufuhr, bei der es sich normalerweise um Wasserzufuhr handelt, einen verhältnismäßig hohen Wasch- und Abscheidewirkungsgrad ergibt.

Der erfindungsgemäße ringförmige Venturi-Wäscher vermeidet daher kleine Düsen, spart Raum, hat ein günstiges Längen- und Breitenverhälfcnis des Kontaktes zwischen Gas und Flüssigkeit

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und ermöglicht bei der Ausführungsform mit Rückführung der Flüssigkeit eine Verminderung der benötigten Flüssigkeitsmenge .

Bei der Erfindung handelt es sich somit um einen Gaswäscher zur Behandlung verunreinigten Gases mit einer Flüssigkeit, durch die Feststoffteilchen und andere Verunreinigungen entfernt werden. Die Flüssigkeit wird aus einer in der Mitte angeordneten Düse in Radialrichtung nach außen abgegeben und zwischen eine obere und eine untere Wand eingestrahlt, wobei diese Wände in Radialrichtung nach außen zunächst konvergieren und dann divergieren und auf diese Weise eine ringförmige Venturi-Kammer bilden. Durch eine in der Mitte der unteren Wand befindliche öffnung nach oben strömendes Gas läuft nach außen durch die Venturi-Kammer^ in der es mit der aus der Düse ausgestrahlten Flüssigkeit intensiv gemischt wird. Bei einer Ausführungsform weist die obere Wand eine rinnenförmige Oberseite auf, wobei die Rinne direkt in Verbindung mit der Einschnürung der Venturi-Kammer steht, so daß Flüssigkeit in das nach außen durch die Venturi-Kammer strömende Flüssigkeits-Gas-Gemisch zurückgeführt werden kann.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1 einen ausschnittsweisen senkrechten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Anlage;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der die Düse und die Venturi-Kammer bildenden Elemente im zerlegten Zustand;

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Fig. 3 eine ausschnittsweise Schnittdarstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 4 eine Draufsicht in verkleinertem Maßstab auf die obere Wand der Venturi-Karnmer der in Fig. dargestellten Ausführungsform.

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Im folgenden wird ausführlich auf die Figuren eingegangen. Darin ist ein Gaswäscher 10 dargestellt, der ein senkrechtes zylindrisches Gehäuse 11 hat, das eine Kammer 12 begrenzt. Das Gehäuse ist nicht vollständig dargestellt, da die weggelassenen Abschnitte und die darin befindlichen Elemente herkömmlich und bekannt sind und nicht zur Erläuterung der Erfindung erforderlich sind. Im unteren Teil des Gehäuses befindet sich beispielsweise ein Einlaß für verunreinigtes Gas, der so bemessen und angeordnet ist-, daß das Gas auf spiraliger Bahn nach oben eingeblasen wird. Durch die dabei entstehende Wirbelwirkung werden schwerere Teilchen nach außen geschleudert, und gleichzeitig kann eine Waschflüssigkeit, beispielsweise Wasser, im unteren Abschnitt der Kammer eingespeist werden, damit das Gas befeuchtet wird und die einleitende Entfernung größerer Teilchen unterstützt wird. Beispielsweise in der US-PS 2 604 185 werden typische Konstruktionen zum Vorwaschen verunreinigten Gases beschrieben.

Im mittleren Bereich der Kammer 12 befinden sich eine Düsenbaugruppe 13 und eine Venturibaugruppe 14. Die Düsenbaugruppe ist auf der Längsmittellinie der Kammer angeordnet und besteht im wesentlichen aus einer oberen kegelstumpf förmigen Platte 13a und einer unteren kegelstumpfförmigen Platte 13b, die an ihren Außenrändern einen gewissen Abstand haben und dadurch eine ringförmige Austrittsöffnung 15 bilden. Die Austrittsöffnung liegt in einer horizontalen Ebene und gibt nach außen Flüssigkeit im Bereich von 360° ab. Wie am deutlichsten Fig. 1 zeigt, weist die obere Platte 13a in ihrer Mitte eine Öffnung auf, an der eine Verbindung zu einer Leitung 16 besteht, die von einer geeigneten Flüssigkeitsquelle 17 ausgeht, die unter Druck stehendes Wasser oder eine andere Flüssigkeit liefert. Die untere Platte 13b ist mit einer Buchse 18 ver-

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bunden, durch die eine starre Stütze 19 verläuft. Die Buchse kann entlang der Stütze verschoben werden und mittels einer Schraube 20 an beliebiger Stelle fixiert werden, um dadurch die senkrechte Abmessung der ringförmigen Austrittsöffnung 15 festzulegen.

Die Ventür!baugruppe 14 besteht im wesentlichen aus einer oberen Wand oder Platte 14a und einer unteren Wand oder Platte 14b. Diese zwei Platten haben einen gewissen Abstand voneinander und bilden einen ringförmigen Venturiscftlitz bzw. eine Einschnürung 21, die um die öffnung 15 herum auf praktisch gleicher Höhe wie diese öffnung oder etwas höher läuft. In der Mitte der unteren Platte oder Wand 14b befindet sich eine große öffnung 22, durch die das nach oben strömende Gas zur Einschnürung gelangen kann. Der Rand der unteren Platte hat praktisch den gleichen Durchmesser wie die Kammer 12 und ist an der zylindrischen Wand des Gehäuses 11 befestigt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die untere Wand 14b etwas tellerförmig ausgebildet, d.h. sie verläuft nach.außen und etwas nach oben, wodurch sie dazu beiträgt, das Gas nach oben zu leiten, nachdem es die Venturibaugruppe verlassen hat, und das Gas und die Flüssigkeit wirksamer voneinander zu trennen.

Die Lage der oberen Platte oder Wand 14a kann in ^senkrechter Richtung eingestellt werden. Diese Platte ist am nicht dargestellten oberen Ende des Gehäuses über drei oder mehr mit Gewinden versehene, in ihrer Länge einstellbare Hängestangen 23 aufgehängt. Zur einstellbaren Abstützung oder Aufhängung der oberen Wand können auch beliebige andere Mittel benutzt werden. Der Durchmesser der oberen Wand ist deutlich geringer als der der Kammer 12, so daß ein ¹ ringförmiger Auslaß 24 für das nach oben strömende Gas

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besteht, das aus der Venturibaugruppe austritt. Ferner weist die obere Wand in ihrer Mitte eine Buchse 25 auf, durch die verschiebbar der senkrechte Abschnitt der Flüssigkeitsleitung 16 verläuft.

Die Wände 14a und 14b divergieren von der Einschnürung 21 aus nach außen und auch in Radialrichtung nach innen, wie dies Fig. 1 zeigt. Im Radialschnitt wird der Venturikanal daher von der Mitte des Wäschers aus in Richtung zur Einschnürung 21 enger, und von der Einschnürung an nimmt seine senkrechte Abmessung dann allmählich zu. Durch entsprechende Einstellung der Hängestangen 23 kann die senkrechte Abmessung der Einschnürung nach Bedarf so eingestellt werden, daß sich der größte Wirkungsgrad ergibt.

Unmittelbar oberhalb der unteren Wand 14b sind in der senkrechten Wand des Gehäuses 11 eine oder mehrere Ablaßöffnungen 26 ausgebildet, die zu einer Ringkammer 27 führen, die das Wäschergehäuse umgibt. An die Ringkammer ist eine Abführleitung angeschlossen, die im unteren Bereich des Gehäuses mit einem nicht dargestellten Vorwäscher in " Verbindung stehen kann, der das in den Gaswäscher eintretende verunreinigte Gas anfeuchtet und vorwäscht.

Im folgenden wird die Betriebsweise des beschriebenen Gaswäschers erläutert. Verunreinigte Gase, beispielsweise Rauchgase, industrielle Abdämpfe oder Luft, die mit irgendwelchen Feststoffteilchen oder anderen Verunreinigungen beladen ist, treten in den unteren Abschnitt des Gehäuses ein und strömen auf spiraliger Bahn nach oben zur Venturibaugruppe 14. Wie bereits erwähnt wurde, können diese Gase einer Vorwäsche unterworfen werden, bevor sie in die öffnung 22 in der unteren Wand 14b eintreten. Beim Eintritt in die Venturi-Kammer werden die teilweise vorge-

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reinigten Gase intensiv rait einer Waschflüssigkeit, in der Regel mit Wasser, gemischt, die unter Druck aus der ringförmigen Austrittsöffnung 15 der Düsenbaugruppe 13 austritt. Dieser Mischvorgang wird durch die Auswärtsströmung des Gases und der mitgerissenen Flüssigkeitsteilchen mit zunehmender Geschwindigkeit zur ringförmigen Einschnürung der Venturibaugruppe unterstützt. Nach dieser turbulenten Mischung strömen die gewaschenen Gase, die in Fig. 1 durch Pfeile 29 angedeutet werden, durch den Auslaß 24 in den oberen Abschnitt der Kammer 12, während die verunreinigte Flüssigkeit in die Ringkammer 27 strömt, wie dies durch Pfeile 30 angedeutet ist.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausfuhrungsform stimmt mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform mit der Ausnahme überein, daß in der oberen Wand 14a¹ Schlitze 31 ausgebildet sind, die direkt in die Einschnürung der Venturibaugruppe münden. Es ist erkennbar, daß die Oberseite der Wand 14a' (und auch der Wand 14a) einen nach unten und außen geneigt verlaufenden, inneren Ringbereich 32 sowie einen nach außen und oben geneigt verlaufenden, äußeren Ringbereich 33 hat, wobei der innere Bereich und der äußere Bereich eine ringförmige Rinne bilden, die aufgrund der gekrümmten Schlitze 31 an ihrer tiefsten Stelle offen ist. Diese Rinne dient als Sammler und Rückführeinrichtung für Flüssigkeit, die aus den gesättigten oder fast gesättigten Gasen ausfällt, die aus der Venturibaugruppe austreten und in den oberen Bereich des Gehäuses strömen. Es versteht sich, daß z-ur Trennung von Gas und Flüssigkeit im oberen Bereich des Gehäuses jede beliebige herkömmliche Tropfenabscheidevorrichtung angeordnet sein kann und daß sich am obersten Ende des Gehäuses ein geeigneter Auslaß zum Abführen oder Zurückführen der gewaschenen Gase befindet.

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Die Schlitze 31 haben nur deswegen Bogenform, weil irgendwelche Verbindungen 34 zwischen dem äußeren Bereich und dem inneren Bereich der oberen Wand erforderlich sind. Wenn diese Verbindungen weggelassen werden, wie dies der ■Fall sein kann, wenn unabhängige Aufhängungen für den äußeren Bereich und den inneren Bereich der oberen Wand vorgesehen sind oder wenn getrennte Verbinder den inneren Bereich und den äußeren Bereich der Wand verbinden, können die Schlitze 31 ineinander übergehen und einen ununterbrochenen Schlitz bilden, der sich an der tiefsten Stelle der Rinne über 360° erstreckt. Wenn in dargestellter Weise Verbindungen 34 benutzt werden, sollten diese in ümfangsrxchtung so kurz wie möglich sein, so daß die Rinne praktisch über ihren gesamten Umfang, d.h. über zumindest 350°, mit der unmittelbar unter ihr befindlichen Einschnürung in Verbindung stehen.

Obwohl vorstehend Ausführungsbeispiele der Erfindung zu deren Erläuterung ausführlich beschrieben wurden, versteht es sich, daß zahlreiche Einzelheiten abgewandelt werden können, ohne den Rahmen und den Grundgedanken der Erfingung zu verlassen.

Patentansprüche:

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Claims

-10-Patentansprüche

Venturi-Wäscher, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (11) mit einer senkrechten Wand, die eine Gasbehandlungskaminer (12) begrenzt, eine auf der senkrechten Mittellinie der Kammer angeordnete Düse (13) mit einer ringförmigen Austrittsöffnung (15), die so gerichtet und ausgebildet ist, daß sie unter Druck stehende Flüssigkeit in einer praktisch waagerechten Ebene über praktisch 360° radial nach außen abgibt, und eine ringförmig um die Austrittsöffnung herum angeordnete Venturi-Kammer (14), die von einer oberen Wand (14a) und einer untere Wand (14b) begrenzt wird, die einen gewissen Abstand voneinander haben und einen engen Schlitz bzw. eine Einschnürung (21) bilden, die ringförmig in der Ebene verläuft_r wobei die Wände (14a, 14b) von der Einschnürung aus in Radialrichtung nach außen und in Radialrichtung nach innen voneinander divergieren und wobei die untere Wand in ihrer Mitte eine größere Öffnung (22) aufweist, durch die nach oben strömendes Gas in den Raum zwischen den Wänden eintreten kann.
2. Venturi-Wäscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die untere Wand (14b) an ihrem Außenrand in dichtender Berührung mit der Wand des Gehäuses (11) steht.
3. Venturi-Wäscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Rand der oberen Wand (14a) Abstand von der senkrechten Wand des Gehäuses

(11) hat, so daß das aus der Venturi-Kammer (14) austretende Gas nach oben abströmen kann.
4. Venturi-Wäscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennz eichnet, daß die Oberseite der oberen

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• Wand (14a) einen nach außen und unten geneigt verlaufenden inneren Ringbereich (32) und einen nach außen und oben geneigt verlaufenden äußeren Ringbereich (33) aufweist und daß der innere Ringbereich und der äußere Ringbereich eine umlaufende Rinne bilden, die unten offen ist, so daß von der Rinne aufgefangene Flüssigkeit in die Venturi-Kammer (14) abgegeben werden kann.
5. Venturi-Wäscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die untere öffnung der Rinne aus mehreren gekrümmten Schlitzen (31) besteht.
6. Venturi—Wäscher nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die öffnung der Rinne in Umfangsrichtung über zumindest 350° erstreckt.
7. Venturi-Wäscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse eine obere Platte (13a) und eine untere Platte (13b) umfaßt, die an ihren Rändern geringen Abstand voneinander haben und dadurch die ringförmige Austrittsöffnung (15) bilden und daß zumindest eine der Platten zur wahlweisen Einstellung der senkrechten Abmessung der Äustrxttsöffnung in senkrechter Richtung verstellbar ist.
8. Venturi-Wäscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, g e kennzeichnet durch Mittel (23) zur einstellbaren Halterung einer der Wände (14a), so daß die senkrechten Abmessungen der Venturi-Kammer (14) geändert werden können.
9. Venturi-Wäscher, gekennzeichnet durch ein Gehäuse

(11) mit einer im wesentlichen zylindrischen Wand,die eine ■Gasbehandlungskammer (12). begrenzt, eine auf der Längsmittellinie der Kammer angeordnete Düse (13) mit einer ringförmigen

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Austrittsöffnung (15), die unter Druck stehende Flüssigkeit über praktisch 360° radial nach außen abgibt, und eine ringförmig um die Austrittsöffnung herum angeordnete Venturi-Kammer (14), die von einer oberen Platte (14a) und einer unteren Platte (14b) begrenzt wird, die einen gewissen Abstand voneinander haben und eine enge Ventüri— Einschnürung (21) bilden, die ringförmig um die Austrittsöffnung verläuft und radialen Abstand von dieser hat, wobei die obere Platte (14a) einen inneren Bereich (32), der von der Einschürung aus radial nach innen und oben verläuft, und einen äußeren Bereich (33) umfaßt, der von der Einschnürung aus radial nach außen und oben verläuft, und wobei der innere Bereich, und der äußere Bereich eine umlaufende Rinne bilden, und zumindest einen entlang der Rinne verlaufenden Schlitz (31), über den die Rinne in Strömungsverbindung mit der Venturi-Kammer (14) steht.
10. Venturi-Wäscher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schlitz entlang der Rinne über zumindest 350° erstreckt.
11. Venturi-Wäscher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet/ daß mehrere Schlitze (31) vorgesehen sind und daß der innere Bereich (32) und der äußere Bereich (33) der oberen Platte (14a) miteinander über Verbindungsabschnitt (34) zwischen den Enden der Schlitze verbunden sind.
12. Venturi-Wäscher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (31) in Umfangsrichtung eine Gesamterstreckung von zumindest 350° haben.
13. Venturi-Wäscher nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (31) mit der Venturi-Kammer (14) entlang der ringförmigen Venturi-Ein-^

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schnürung (21) in Verbindung steht.
14. Venturi-Wäscher nach einem der Ansprüche 9 bis ^,gekennzeichnet durch Mittel (23) zur einstellbaren Halterung zumindest einer der Platen (14a), damit die Abmessungen der Venturi-.Kammer (14) geändert werden können.
15. Venturi-Wäscher nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Platte (14b) in ihrer Mitte mit einer größeren öffnung (22) ver-sehen ist, durch die im Gehäuse (11) nach oben strömendes Gas in die Venturi-Kammer (14) eintreten kann.
16. Venturi-Wäscher nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Platte (14b) von der mittigen öffnung (22) zu ihrem Rand in Radialrichtung nach außen und oben geneigt verläuft.
17. Venturi-Wäscher nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Rand der unteren Platte (14b) an der zylindrischen Wand des Gehäuses (11) befestigt ist.
18. Venturi-Wäscher nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (13) eine obere Platte (13a) und eine untere Platte (13b) umfaßt, die an ihren Rändern, geringen Abstand voneinander haben und dadurch die ringförmige Austrittsöffnung (15) bilden, und daß zumindest eine der Platten der Düse zur wahlweisen Einstellung der Größe der Austrxttsöffnung in Axialrichtung verstellbar ist.

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