DE2708805B2

DE2708805B2 - Vorrichtung zur NaBreinigung von mit Staub beladenem Gas unter Druck

Info

Publication number: DE2708805B2
Application number: DE19772708805
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Delattre-Levivier Sa Paris
Current assignee: Delattre-Levivier Sa Paris
Priority date: 1976-03-24
Filing date: 1977-03-01
Publication date: 1979-06-07
Also published as: FR2345207A1; DE2708805C3; GB1568547A; DE2708805A1; FR2345207B1; JPS52116975A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Naßreinigung von mit Staub beladenem Gas mit einem Behälter, der mit einem an den Hochdruckkreis des staubbeladenen Gases angeschlossenen Einlaß, mit einem an einen Niederdruckkreis angeschlossenen Auslaß und wenigstens einer Trennwand ausgerüstet ist, in der eine öffnung angebracht ist und die zwei Kammern bildet, deren eine mit dem Hochdruckkreis verbunden ist, wobei ein Verschlußstück zum Regulieren des Durchlaßquerschnitts des Gases durch die Öffnung, wenigstens eine Wasserspritzdüse in der Nähe des Verschlußstücks und Mittel zum Zentrifugieren des Gases im Behälter und zum Sammeln des Spritzwassers und der Stäube vorgesehen sind.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist besonders zur Sekundärreinigung des Hochofengases auf nassem Wege und zur Regulierung des Gegendrucks an der Gicht bestimmt.

Bei der Naßreinigung verwendet man Benetzungswasser zum Beschweren der Stäube und zu ihrer anschließenden Wiedergewinnung nach klassischen Verfahren. Das Benetzungswasser schlägt sich an den Stäuben aufgrund insbesondere der den Stäuben und den Wassertröpfchen vermittelten kinetischen Energie nieder. Die Festlegung des Benetzungswassers hängt zum großen Teil von der Geschwindigkeit der Gase in der Waschzone ab und wird durch die turbulente Strömung des Gases begünstigt. Die adiabatische Entspannung, die das Gas durchmacht, wenn es warm ist, führt zu einer erheblichen Abkühlung und begünstigt die Kondensation der Feuchtigkeit an den Stäuben.

Bei einigen industriellen Verfahren sind die Durchsatzschwankungen des zu reinigenden Gases erheblich und stören die Regelmäßigkeit und den Wirkungsgrad der Reinigung infolge der Geschwindigkeitsschwankungen des Gases, die dabei auftreten. Um diesen Nachteil zu verringern, hat man Vorrichtungen zur Gasreinigung angeregt, in denen die Geschwindigkeit des Gases in der Waschzone als Funktion des Durchsatzes derart geregelt werden wann, daß sie relativ konstant bleibt

So beschreibt die US-PS 38 34 127 einen Gasreiniger, in dem die Waschzone einen Ring aufweist, unter dem eine Ringscheibe angeordnet ist Die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Gas und der Waschflüssigkeit, die die Wirksamkeit des Waschens bestimmt, wird im zwischen diesen Ringen gebildeten engen Ringraum bestimmt Die Strömung wird nach diesen Ringen langsamer. Die Speisung mit Waschflüssigkeit erfolgt durch eine Zentraldüse, was zwei Vorteile bietet: Die Düsen sind nicht in Gefahr zu verstopfen, da die Flüssigkeit durch eine einzige Düse eingeführt wird. Andererseits wird die Flüssigkeit in einer Zone mit geringer Geschwindigkeit vor der Beschleunigung derart zugeführt, daß die Flüssigkeit gleichmäßig verteilt wird. Die Steuermechanismen der Ringscheiben sind notwendigerweise stromab an der Seite des geringsten Drucks angeordnet Eine Wanne befindet sich unter der öffnung, um die bewegliche Ringscheibe aufzunehmen und eine Abdichtung zu schaffen. Der Steuermechanismus jeder Ringscheibe weist einen Motor auf, der elektrisch oder pneumatisch sein kann. Wenn man die bewegliche Ringscheibe steuern will, damit der Druck stromauf konstant bleibt, benötigt man ein besonderes elektrisches Regelsystem, so daß die Wirksamkeit des Gasreinigers konst; at bleiben kann.

Außerdem ist aus der FR-PS 14 24 981 eine Vorrichtung zur Reinigung auf nassem Wege bekannt, die zwei Platten aufweist, deren eine mit einer zentralen Öffnung versehen ist, die von dem Gas durchströmt wird, das nach der Anfeuchtung zwischen den beiden Platten von der Mitte zum Umfang strömt. Eine der Platten kann bezüglich der anderen derart verschoben werden, daß der Durchlaßquerschnitt des Fluids verändert wird und sich die Geschwindigkeit des Gases auf einem praktisch konstanten Wert, wie hoch auch immer der Gasdurchsatz sei, halten läßt. Die Verschiebung der beweglichen Platte erfolgt durch einen an der der Platte mit der öffnung zugewandten Seite der beweglichen Platte und an der Seite des Niederdruckkreises angeordneten Mechanismus. Dieser Mechanismus muß geschützt und durch eine elektrische Regeleinrichtung gesteuert werden.

Das an diesen Reinigungsvorrichtungen vorgesehene Regelungssystem hat außer der günstigen Wirkung auf die Reinigung den Vorteil, den Druck des Gases stromauf auf einem bestimmten Druck zu halten und das Gas für seine Abführung im stromab befindlichen Gaskreis zu entspannen. Dies ist für die Verwendung dieser Vorrichtung in Netzen zur Reinigung der Gase der sog. Gegendruck-Hochöfen interessant. In diesen Hochöfen ist der Druck an der Gicht hoch. Er fördert die Erhöhung der Leistung des Hochofens durch Verbesserung der Kinetik der Reaktionen und der Strömungsbedingungen der Gase vor allem im oberen

Teil des Schachts. Er begfinstigt ebenfalls die Strömung des Gases stromab des Hochofens, Die Regulierung des Gegendrucks vermeidet gewisse Störeffekte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Naßreinigungsvonichtung zu entwickeln, in der man die Entspannung eines mit Stäuben beladenen Gases unter Druck zwecks Entstaubung unter relativ konstanten Bedingungen vornimmt und die ohne elektrische Regelung mit rein mechanischen, gegenüber den schwierigen Betriebsbedingungen wenig empfindlichen Mitteln funktioniert, gleichzeitig zur Beibehaltung des stromauf herrschenden Gasdrucks auf einem praktisch konstanten Wert dient und auch die Entspannung eines Gases unter Druck unter Beibehaltung des stromauf herrschenden Drucks auf einem im wesentlichen konstanten Wert ermöglicht

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie einen metallischen Faltenbalg aufweist, der am oberen Ende des Behälters angeordnet ist und dessen einer Rand am Behälter dicht befestigt und dessen anderer Rand mit einer Abschlußf/iatte zur Bildung einer mit dem Hochdruckkreis verbundenen Kammer verbunden ist, daß eine Stange die Abschlußplatte und das Verschlußstück verbindet und daß jedes Verschlußstück zwischen der zugehörigen öffnung und dem Faltenbalg so montiert ist, daß der zwischen dem Verschlußstück und der öffnung gebildete Gasdurchlaßquerschnitt für den Strom des Gases vom Umfang zur Mitte wächst, wenn der hohe Druck ansteigt

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß sie einen den Faltenbalg und die Abschlußplatte derart umgebenden Mantel aufweist, daß damit eine dichte, von einem Fluid regulierbaren Drucks gefüllte Kammer gebildet wird.

Die Erfindung wird anhand eines in der Figur der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wo die Vorrichtung im Axialschnitt gezeigt ist

Die Vorrichtung hat einen dichten Behälter 1, der einerseits ein Einlaßrohr 2 und andererseits ein Auslaßrohr 3 aufweist Das Einlaßrohr 2 ist an einen Hochdruckkreis von mit Stäuben beladenem Gas anschließbar. Das Gasauslaßrohr 3 wird an einen Niederdruckgaskreis angeschlossen.

Der Behälter f enthält Trennwände 4 und 5, in denen Öffnungen 6 bzw. 7 angebracht sind, die den Durchstrom des Gases ermöglichen. Die Zahl ve η im Behälter enthaltenen Trennwänden ist je nach den Bedürfnissen variabel. so

Die öffnungen 6 und 7 zum Durchlaß des Gases sind mit je einem Verschlußstück 8 bzw. 9 kombiniert. Diese Verschlußstücke sind gegenüber den öffnungen beweglich und regulieren die Ringräume 12 bzw. 13, die nacheinander das Gas durchlassen. Die ringförmigen Räume sind derart bemessen, daß sich die zum Durchstrom durch diese möglichen Gasdurchsätze von stromauf nach stromab aufgrund der Tatsache erhöhen, daß sich das Gas entspannt. Die Verschlußstücke ermöglichen das Schließen der Durchlaßräume des Gases vor allem, wenn man den Gasdurchsatz zu unterbrechen wünscht Zu diesem Zweck sind die Verschlußstücke mit Dichtungsbelägen 81 bzw. 91 zur Anlage an den Trennwänden 4 und S versehen, so daß eine völlige Abdichtung erfolgen kann. Das Verschluß- es stück 9 trägt unten einen sich nach unten kegelstumpfförmig erweiternden Ansutz 14, der den Gasstrom nach außen umlenkt

Die Verschlußstücke 8 und 9 sind untereinander durch eine Stange 10 verbunden und werden mit Hufe dieser Stange 10 betätigt Der Mechanismus zur Betätigung der Verschlußstücke weist einen metallischen Faltenbalg 19 mit mindestens einer Falte nach Art des Faltenbalgkompensators auf. Ein kreisförmiger Rand der Wand des Faltenbalgs ist unter Abdichtung am Behälter derart befestigt, daß das Innere des Faltenbalgs mit der Hochdruckzone des Behälters stromauf der Trennwand 4 in Verbindung steht

Der zweite Rand der Wand des Faltenbalgs ist unter Abdichtung an einer Abschlußplatte 15 befestigt, die die öffnung des Faltenbalgs so abschließt daß eine dichte Hochdruckkammer 16 gebildet wird, die durch das Einlaßrohr 2 mit dem Hochdruckkreis in Verbindung steht Die innere Wand des Faltenbalgs ist demnach dem Hochdruck des Gases ausgesetzt

Die Abschlußplatte 15 dient zur Betätigung der Verschlußstücke 8 und 9 und ist zu diesem Zweck starr mit der Stange 10 verbunden, die ihre⁵ ;-sits starr mit den Verschiußstflcken verbunden ist Vorzug-weise sind die Achse des Faltenbalgs 19 und die Achse der Stange 10 vertikal, was vor allem das Führungsproblem löst

Die Stellungen der Abschlußplatte 15 und der Verschlußstücke 8 und 9 werden durch den Druck des Gases in der Kammer 16, d. h. im Hochdruckkreis, durch die Elastizitäts- und Abmessungsmerkmale des Faltenbalgs 19 und durch das Gewicht der beweglichen Einrichtung bestimmt Eine Druckeriiöhung in der Kammer 16 verformt den Faltenbalg 19, der sich verlängert und die Abschlußplatte 15 verlagert Gleichzeitig entwickelt der Faltenbalg eine Rückholkraft

Jedem Wert des Drucks entspricht eine wohlbestimmte Lage der Platte 15. Jede Schwankung des Gasdurchsatzes im Hochdruckkreis ergib», verschiebt die Platte 15 und verschiebt damit gleichzeitig die Verschlußstücke 8 und 9. Die ringförmigen Räume 12 und 13 vergrößern sich, wenn der Druck steigt und umgekehrt Dies erfordert, daß jedes Verschlußstück zwischen der öffnung und dem Faltenbalg an der Seite des höchsten Drucks angeordnet ist Wenn sich die ringförmigen Räume vergrößern, lassen sie einen größeren Gasdurchsatz durchströmen. Das Gas entspannt sich und strömt in die zwischen den Trennwänden 4 und 5 vorhandene Kammer 25 und dann in den Niederdruckkreis. Diese Entspannung läßt den Druck in der Hochdruckkammer 16 und im Hochdruckkreis fallen. Der Faltenbalg nimmt dann seine Anfangslage wieder ein, wobei sich gleichzeitig die Verschlußstücke derart verlagern, daß sich die dem Durchstrom des Gases dienenden ringförmigen Räume 12 und 13 verkle^;".«rn. Wenn der Druck und der Durchsatz des Stromaufkreises variieren, führt die Verlagerung der Verschlußstücke zur Dämpfung der Geschwindigkeitsänderungen des Gases beim Durchströmen der ringförmigen Räume 12 und 13. Der Vorgabewert des Drucks in der Hochdruckkammer 16 ist einstellbar.

Die Vorrichtung weist einen Mantel 17 auf. der äußerlich den Faltenbalg und die Abschlußplatte umgibt. Dieser Mantel bildet mit dem Faltenbalg und der Abschlußplatte eine dichte Kammtr 18. Diese Kammer wird mit einem flüssigen oder gasförmigen Fluid gefüllt.

Der Druck dieses Huids is< derart regulierbar, um die Elastizitätscharakteristik des Faltenbalgs 19 zu verändern und den Vorgabewert in der Hochdruckkammer 16 zu regulieren. Die Kammer 18 steht in Verbindung mit

Leitungen 191, 192 zum Einlassen und Abführen des Diese Spritzdüsen sind zur Achse der öffnung 7 Fluids und mit Mitteln zum Regeln des Drucks des gerichtet, wodurch das Gas austritt Der kegelsiumpf- Fluids, die an sich bekannt und in der Zeichnung nicht förmig erweiterte Ansatz 14 unter dem Verschlußstück

dargestellt sind. 9 lenkt den Gasstrom nach außen um.

Man kann auch den Vorgabewert des Hochdrucks 5 Am Ausgang der Befeuchtungszone sind Zentrifu-

durch den Abstand der Verschlußstücke 8 und 9 giermittel zum Zentrifugieren des Gases gegen die

gegenüber den Trennwänden 4 und 5 voreinstellen, was Innenwand des Behälters 1 angeordnet Diese Gaszen-

durch Änderung des Abstandes zwischen den Ver- trifugiermittel weisen einen Kasten 211 auf, der nach

schlußstücken und der Platte 15 mittels eines an sich unten durch einen zylindrischen Ring 222 verlängert ist.

bekannten und nicht dargestellten mechanischen Sy- in Der Ring 222 hat einen kleineren Durchmesser als der

stems erreichbar ist. Behälter 1. Der zwischen dem Ring 222 und dem

Das Gas strömt in den ringförmigen Räumen 12 und Behälter 1 gebildete ringförmige Raum 24 kanalisiert

13 aufgrund der mit den Verschlußstücken 8 und 9 das Gas. Das Gas wird durch Leitschaufeln 23, die starr

erzielten Regulierung mit einer hohen und praktisch im Raum 24 zwischen dem Ring und dem Gehäuse 1

konstanten Geschwindigkeit. Da die Verschlußstücke 15 montiert sind, in eine Zentrifugal-und Rotationsbewe-

zwischen den öffnungen und dem Faltenbalg und zwar gung versetzt. Die Wassertropfen und die benetzten

an der Seite des höchsten Druckes angeordnet sind, Staubteilchen werden an bzw. auf der Innenwand des

erfolgt die Strömung des Gases in den ringförmigen Behälters 1 erfaßt.

Räumen 12 und IJ vom Umfang zur Mitte und Der Kasten 211 hat die Form eines Kegels, dessen

anschließend durch die öffnungen 6 und 7. Am Ausgang 20 Spitze zur Achse der unteren öffnung 7 zentriert ist, die

jeder der öffnungen 6 und 7 entspannt sich das Gas. wie die Stange 10 vertikal ist. Diese konische Form lenkt

Die Strömungsbedingungen des Gases begünstigen den Gasstrom zum Ringraum 24 ab und fördert den

die Benetzung der Staubteilchen. Abfluß des Benetzungswassers. Ebenso sind die

Spritzdüsen 20 sind im Behälter 1 in der Nähe der Trennwände 4 und 5 nach unten und zu den öffnungen 6 Verschlußstücke und der ringförmigen Räume 12 und 13 25 und 7 hin geneigt. Da die öffnungen in der Mitte sind,

angebracht. In diesem Bereich ist die Geschwindigkeit haben die Trennwände jeweils eine Kegelstumpfform,

des Gases gering, und die Flüssigkeit wird gleichmäßig Diese Form begünstigt den Strom des Wassers zur

verteilt. Die Mischung von Wassertröpfchen, Staubteil- zugehörigwi öffnung und ermöglicht die Schaffung

chen und Gas strömt mit hoher und relativ konstanter einer Wasserdichtung, wenn das dieser Öffnung

Geschwindigkeit in den ringförmigen Räumen 12 und io zugeordnete Verschlußstück geschlossen ist.

13, was den Waschvorgang fördert und eine relativ Das mit Staubteilchen verunreinigte Benetzungswas-

konstante Wirksamkeit des Verfahrens ermöglicht. Die ser strömt längs der inneren Wand des Behälters 1. Es

Einführung von Benetzungswasser in den Behälter 1 wird am unteren Ende des Behälters 1 gesammelt,

erfordert, daß der Mechanismus zur Betätigung der Hierzu endet der Behälter an seinem unteren Ende in

Verschlußstücke am oberen Ende des Behälters 1 35 einem nach unten verengten Kegel 11.

angeordnet ist. Die Verschlußstücke und die Spritzdü- Das Gas wird nach der Reinigung durch das

sen befinden sich unter dem Faltenbalg 19, dessen Auslaßrohr 3 abgezogen. Die Eintrittsöffnung 31 des

Funktion durch das Benetzungswasser nicht gestört Auslaßrohres 3 befindet sich höher als der untere Rand

wird. 223 des Ringes 222. In dieser Weise wird das Gas

Am Ausgang der öffnung 7 sind Spritzdüsen 21 40 gezwungen, wieder aufzusteigen, was die Gefahren des

angeordnet, die die Befeuchtung der Stäube vervollstän- Mitreißens von Stäuben verringert
digen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zur NaSreinigung von mit Staub beladenem Gas mit einem Behälter, der mit einem an den Hochdruckkreis des staubbeladenen Gases angeschlossenen Einlaß, mit einem an einen Niederdruckkreis angeschlossenen Auslaß und wenigstens einer Trennwand ausgerüstet ist, in der eine öffnung angebracht ist und die zwei Kammern bildet, deren eine mit dem Hochdruckkreis verbun- to den ist, wobei ein Verschlußstück zum Regulieren des Durchlaßquerschnitts des Gases durch die öffnung, wenigstens eine Wasserspritzdüse in der Nähe des Verschlußstücks und Mittel zum Zentrifugieren des Gases im Behälter und zum Sammeln des Spritzwassers und der Stäube vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen metallischen Faltenbalg (19) aufweist, der am oberen Ende des Behälters (1) angeordnet ist und dessen einer Rand am Behälter (1) dicht befestigt und dessen anderer Rand mit einer AnschluBplatte (!5) zur Bildung einer mit dem Hochdruckkreis (Einlaß 2) verbundenen Kammer (16) verbunden ist, daß eine Stange (10) die Abschlußplatte (15) und das Verschlußstück (8 oder 9) verbindet und daß jedes Verschlußstück (8 oder 9) zwischen der zugehörigen öffnung (6 oder 7) und dem Faltenbalg (19) so montiert ist, daß der zwischen dem Verschlußstück (8 oder 9) und der Öffnung (6 oder 7) gebildete Gasdurchlaßquerschnitt (12 oder 13) für den Strom des Gases vom Umfang zur Mitte wächst, wenn der hohe Druck ansteigt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen uer„ Faltenbalg (19) und die Abschlußplatte (15) derart umgehenden Mantel (17) aufweist, daß damit eine dichte, von einem Fluid regulierbaren Drucks gefüllte Kammer (18) gebildet wird.