DE2715451B2

DE2715451B2 - Wavy plate for a device for separating particles from a flowing medium

Info

Publication number: DE2715451B2
Application number: DE19772715451
Authority: DE
Inventors: Ian Mcrae East Kilbridge Glasgow Schottland Smith (Grossbritannien)
Original assignee: SEPARATION SYSTEMS Ltd GLASGOW SCHOTTLAND (GROSSBRITANNIEN)
Current assignee: SEPARATION SYSTEMS Ltd GLASGOW SCHOTTLAND (GROSSBRITANNIEN)
Priority date: 1977-04-06
Filing date: 1977-04-06
Publication date: 1979-10-25
Also published as: DE2715451A1

Description

Die Erfindung betrifft eine wellenförmige Platte für κ eine Vorrichtung zum Abtrennen von Teilchen aus einem strömenden Medium mit einer Profilicrung in der Wellenform der Platte.The invention relates to a wave-shaped plate for κ a device for separating particles from a flowing medium with a profile in the Waveform of the plate.

Derartige Platten werden in der Regel parallel zueinander angeordnet, um einen wellenförmigen *o Slrömungskanal für das Medium zu bilden. Letzteres kann eine Flüssigkeit sein, die mit festen Teilchen beladen ist, oder aber ein Gas, das feste und/oder flüssige Teilchen mit sich führt. Die Teilchen werden durch die wechselnde Umlenkung der Strömung aus v> dieser abgeschieden.Such plates are usually arranged parallel to one another in order to form an undulating * o flow channel for the medium. The latter can be a liquid that is loaded with solid particles, or a gas that carries solid and / or liquid particles with it. The particles are separated by the alternating deflection of the flow from v> this.

Bei einer bekannten Vorrichlung der eingangs genannten Art (DE-PS 5 51 684)dient die Profilierung in der Wellenform der Platte dazu, die Abscheidewirkung zu verbessern. wIn a known Vorrichlung of the type mentioned (DE-PS 5 51 684) the profiling is used in the waveform of the plate to improve the separation efficiency. w

Es wurde jedoch gefunden, daß der Abtrennwirkungsgrad dieser bekannten Vorrichtung immer noch verbesserungsbedürftig ist.However, it was found that the separation efficiency this known device is still in need of improvement.

Zur Erzielung einer entsprechenden Verbesserung schlägt die Erfindung vor, daß jeder Wellengipfel eine ^ gerundete Kante eines einzigen, stromabwärts gelegenen Kanals bildet, welcher parallel zum Wcllcngipfel verläuft und als Leitschaufel aus der Platlenrüekscite vorspringt.To achieve such an improvement, the invention proposes that each wave peaks forming a ^ rounded edge of a single downstream channel, which runs parallel to the Wcllcngipfel and projecting as a guide vane from the Platlenrüekscite.

Im Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung, bei der w> die Profilierung vor allen Dingen an der stromaufwärts gelegenen Seite des Wellengipfels angeordnet ist, wird bei der erfindungsgemäßen Konstruktion die Strömung sanft am Wellengipfel nach oben geführt und dort umgelenkt. Es kommt also vor dem Wcllengipfel nicht &5 zu einer Verwirbelung, die dazu führen könnte, daß die Teilchen aus der Wandnähe herausgerissen und in die Mitte der Strömung gebracht werden. Die Teilchen wandern vielmehr entlang der Wand bis zur oberen Umlenkstelle und werden hinter dieser durch einen Coanda-Effekt in den dort in definierter Position vorgesehenen Kanal hineingeleiteu Es wurde gefunden, daß sich auf diese Weise eine hervorragende Abtrennwirkung ergibt. Hinter dem Kanal bilden sich außerdem einige Wirbel und Rückströmungen aus. Diese tragen ebenfalls dazu bei, die Partikel an die Platte heranzuführen und dort *ur Ablagerung zu bringen. Im wesentlichen bleiben jedoch die Stromlinien erhalten. Daraus resultiert, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem relativ geringen Druckabfall arbeitetIn contrast to the known device in which w> the profiling is arranged above all on the upstream side of the wave peak In the construction according to the invention, the flow is gently guided upwards at the top of the wave and there diverted. So it does not come before the summit & 5 to a turbulence which could lead to the particles being torn out of the vicinity of the wall and into the Be brought in the middle of the current. Rather, the particles migrate along the wall up to the top Deflection point and are behind this by a Coanda effect in the there in a defined position It has been found that this provides an excellent separation effect results. Some eddies and back currents also form behind the canal. Wear this also helps to bring the particles to the plate and to bring them to deposit there. in the however, the streamlines are essentially preserved. As a result, the device according to the invention operates with a relatively low pressure drop

Nach einem besondeis vorteilhaften Merkmal weist jedes Wellental eine vorspringende Leitschaufel auf. Diese Leitschaufel bildet eine Ausnehmung, in welche ein Teil der im Anschluß an den Kanal nach unten wandernden Strömung eintritt. Es ergibt sich eine zusätzliche Umlenkstelle mit entsprechender Partikelablagerung. According to a particularly advantageous feature, each wave trough has a protruding guide vane. This guide vane forms a recess into which a part of the following to the channel down migratory flow occurs. There is an additional deflection point with corresponding particle deposition.

Eine besonders vorteilhafte Konstruktion ergibt sich dadurch, daß jedes Wellental die Rückseite eines Wellengipfels bildet. Die aufeinanderfolgenden Wellentäler und Wellengipfel liegen also spiegelbildlich zueinander. Die Platten sind daher auf beiden Seiten gleichwertig verwendbar.A particularly advantageous construction results in that each wave trough forms the back of a wave peak. The successive wave troughs and wave peaks are mirror images of each other. The panels are therefore on both sides equally usable.

Es wurde gefunden, daß sich eine besonders günstige Gestaltung ergibt, wenn der Kanal einen V-förmigen Querschnitt besitzt. Dabei können erfindungsgemäß die Seitenwände des Kanals derart geneigt sein, daß die auf der Plattenrückseiie vorspringende Leitschaufel stromaufwärts weist. Damit wird gleichzeitig den Funktionen des Kanals und der Leitschaufel in optimaler Weise Rechnung getragen.It has been found that a particularly favorable one Design results when the channel has a V-shaped cross section. According to the invention, the Sidewalls of the channel be inclined in such a way that the guide vane projecting on the plate back is upstream shows. This simultaneously the functions of the channel and the guide vane in an optimal way Taken into account.

Eine diesbezügliche Verbesserung ergibt sich noch dadurch, daß die Scitenwände des Kanals derart gekrümmt sind, daß die auf der Plattenrückscite vorspringende Leitschaufel die Form einer sich brechenden Welle bildet, deren Krimm stromaufwärts weist. Allerdings wird es durch die Hinterschncidungen erforderlich, eine solche Platte zu extrudieren.A related improvement results from the fact that the Scitenwand of the channel in such a way are curved so that the guide vane projecting on the plate back has the shape of a breaking wave forms whose Krimm upstream shows. However, it gets through the undercuts required to extrude such a plate.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbcispiclc im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt inThe invention is explained below with reference to preferred embodiments in connection with Drawing explained in more detail. The drawing shows in

Fig. 1 eine durch Extrusion hergestellte, erfindungsgemäße wellenförmige Platte.Fig. 1 is a manufactured by extrusion, according to the invention wavy plate.

F i g. 2 eine durch Walzen aus Metallblech hergestellte, erfindungsgemäßc wellenförmige Platte,F i g. 2 a manufactured by rolling from sheet metal, corrugated plate according to the invention,

Fig. 3 ein Strömungsbild einer Vorrichtung zum Abtrennen von Teilchen aus einem strömenden Medium unter Verwendung von erfindungsgemäßen wellenförmigen Platten.3 shows a flow diagram of a device for separating particles from a flowing medium using wavy plates according to the invention.

Eine wellenförmige Platte I weist Wellentäler 2 und Wellcngipfel 3 auf, wobei jeder Wcllcngipfel 3 durch zwei parallele Kanten 4 und 5 gebildet ist, die durch einen dazwischen liegenden Kanal 6 getrennt sind. Der Kanal 6 weist zwei Seitenwände 7 und 8 auf. Der komplementäre Teil des Kanals 6 mit seinen .Seitenwänden 7 und 8 bildet eine Leitschaufel 9, die sich in das Wellental 2 hincincrstrcckt. Die Scitenwände 7 und 8 des Kanals 6, die die Leitschaufel 9 bilden, sind bezüglich der benachbarten Seilen, die das Wellental mit der Leitschaufel bilden, so abgewinkelt, daß die Leitschaufel 9 zur einen Seite des Wellentals hin geneigt ist. Im Betrieb ist dies die Seite des Wellentals, die in Strömungsrithtung weist.A wave-shaped plate I has wave troughs 2 and wave peaks 3, each wave peak 3 through two parallel edges 4 and 5 are formed, which are separated by a channel 6 lying therebetween. Of the Channel 6 has two side walls 7 and 8. The complementary part of the channel 6 with its side walls 7 and 8 form a guide vane 9 which extends into the wave trough 2. The partition walls 7 and 8 of the channel 6, which form the guide vane 9, are with respect to the adjacent cables that the wave trough with the Form guide vane, angled so that the guide vane 9 is inclined to one side of the wave trough. in the In operation, this is the side of the wave trough that points in the direction of flow.

Bei der in Fig. I dargestellten Ausführungsform, die zur Extrusionsherstcllung geeignet ist, ist die Seitenwand 7 des Kanals 6 in den Kanal hinein konvexIn the embodiment shown in FIG is suitable for extrusion production, is the side wall 7 of the channel 6 is convex into the channel

gebogen. Dies bewirkt, daß die Leitschaufel in Form einer gebrochenen Welle gekrümmt ist, wobei die Krümmung zur einen Seite des Wellentals hin gerichtet ist, die im Betrieb in Strömungsrichtung weist.bent. This causes the guide vane to be in shape a broken wave is curved, the curvature directed towards one side of the wave trough which points in the direction of flow during operation.

Bei der durch Walzen hergestellten Ausführungsform gemäß F i g. 2 ist es nicht möglich, die Seitenwände des Kanals in Form von sogenannten Unterschneidungen auszubilden. Bei dieser Ausführungsform liegt die Seitenwand 7 des Kanals 6 im wesentlichen senkrecht zur Mittelebene U der Platte. Dadurch wird ebenfalls eine Leitschaufel gebildet, die einen spitzen Winkel mit der einen Seite des Wellentals und einen flachen Winkel mit der anderen Seite des Wellentals bildet, so daß die Leitschaufel in ihrer allgemeinen Form zu der Seite des Wellentals hin geneigt ist, dse im Betrieb in Strömungsrichtung weist.In the embodiment produced by rolling according to FIG. 2 it is not possible to remove the side walls of the Train channel in the form of so-called undercuts. In this embodiment, the Side wall 7 of the channel 6 essentially perpendicular to the central plane U of the plate. This will also a guide vane is formed which has an acute angle with one side of the wave trough and a shallow angle with the other side of the wave trough, so that the guide vane in its general shape to the side of the Wave valley is inclined, dse in operation in the direction of flow shows.

In Fig.3 strömt ein Strömungsmedium 12 zwischen den Platten 1 eines Paars benachbarter Platten gemäß der Erfindung. Mit der Bezugsziffer 13 sind Wirbel in dem Strömungsmedium gekennzeichnet.In Figure 3, a flow medium 12 flows between the plates 1 of a pair of adjacent plates according to the invention. With the reference number 13 are vortices in marked with the flow medium.

Beim Hindurchgehen des Gasstroms 12 zwischen den benachbarten Platten 1 einer Teilchentrennvorrichtung mit erfindungsgemäßen Platten dringt das Strömungsmedium nach dem Übertritt über den Wellengipfel 3 in den Kanal 6 zwischen den Kanten 4 und 5 ein, die den 2s Wellengipfel 3 bilden. Dieses Eintauchen des Stroms wird durch zwei Effekte bewirkt. Der eine liegt darin, daß der Druck in dem Kanal 6 geringer ist als der Druck in dem Gasstrom 12 aufgrund der Reibung des über den Kanal strömenden Gasstroms, so daß die Neigung besteht. Gasteilchen aus dem Kanal aufzunehmen. Andererseits ergibt sich ein sogenannter Coiinda-Effckt im Bereich der Kante 4. so daß der Gasstrom dazu neigt, der Form der Kante zu folgen. Dieser doppelte Effekt bewirkt, daß einige der Flüssigkcilsteilchen, die den r> Wellenbewegungen des Gasstroms nicht folgen können, in dem Kanal 6 abgelagert werden und daß außerdem von der benachbarten Begrenzung des Gasstroms Gasschichten »abgeschält« werden, so daß rotierende Wirbel 13 erzeugi werden. Von diesen Wirbeln, die ebenfalls Flüssigkeitsteilchen enthalten, bewegen sich einige nach rückwärts in den Kanal 6, um dort ihre Teilchen abzulagern, und andere werden nach vorne durch den Gasstrom mitgenommen und in der Aussparung 10 eingefangen, die durch die Leitschaufel 9 im folgenden Wellental gebildet wird. Die flüssigen oder festen Teilchen, die durch diese Wirbel mitgenommen werden, werden dadurch aus dem Gasstrom entfernt. Diese Teilchen fließen in den entsprechenden Kanälen oder Wellentälern hinunter, um am Boden gesammelt zu werden. Zusätzlich sammeln die Seiten der Wellengipfel und Wellentäler, die stromaufwärts weisen, aus dem Gasstrom Teilchen auf, die sich aufgrund ihrer größeren Dichte auf einer geraden Linie bewegen wollen und daher an die stromaufwärts weisenden Seiten der Platten anstoßen. Teilchen, die an diesen Flächen abgelagert worden sind, werden gezwungen, sich aufgrund der Reibung zwischen ihnen und dem Gasstrom mit diesem zu bewegen. Die vorteilhaftesten Stellen für die Wiederaufnahme derartiger Teile sind die in Strömungsrichtung weisenden Seiten der We'ientäler, jedoch können derartige Teile die in Strömungsrichtung weisenden Seiten der Wellentäler nicht erreichen, da sie dann die Kanäle 6 überqueren müßten, doch ist dies nicht möglich, da, wenn sie sich einmal um die Kanten 4 an den Wellengipfeln 3 herumbewegt haben, sie nicht !anger der Reibungswirkung des sich bewegenden Gasstroms ausgesetzt und keiner Antriebskraft unterworfen sind, die sie über den Kanal 6 und an den Seitenwänden 8 des Kanals 6 und um die Kanten 5 herum bewegen könnte. Die erfindungsgemäße wellenförmige Platte ist daher außerordentlich wirksam beim Entfernen von festen und/oder flüssigen Teilchen aus einem strömenden Medium, insbesondere aus einem Gasstrom, und beim Verhindern der Wiederaufnahme von bereits abgetrennten Teilchen.When the gas flow 12 passes between the adjacent plates 1 of a particle separation device with plates according to the invention, the flow medium penetrates after passing over the wave peak 3 in the channel 6 between the edges 4 and 5, which the 2s Form wave peaks 3. This immersion of the current is caused by two effects. One is in that the pressure in the channel 6 is less than the pressure in the gas stream 12 due to the friction of the over Channel flowing gas stream, so that there is a tendency. Take up gas particles from the channel. On the other hand, there is a so-called Coiinda effect in the area of the edge 4. so that the gas flow tends to to follow the shape of the edge. This dual effect has the effect that some of the liquid kiln particles that make up the r> Undulations of the gas flow can not follow, are deposited in the channel 6 and that moreover from the adjacent limit of the gas flow Gas layers are "peeled off" so that rotating eddies 13 are generated. From these eddies that also contain particles of liquid, some move backwards into the channel 6 to find their Particles deposit, and others are carried along by the gas flow and into the front Recess 10 captured, which is formed by the guide vane 9 in the following wave trough. The liquid or solid particles that are entrained by these eddies are thereby removed from the gas flow. These particles flow down in the corresponding channels or wave troughs to collect at the bottom will. Additionally, the sides of the wave peaks and troughs that face upstream collect from the Gas flow particles that want to move in a straight line due to their greater density and therefore butt against the upstream facing sides of the plates. Particles that are on these surfaces have been deposited, are forced to move due to the friction between them and the Move gas flow with this. The most favorable places for the resumption of such parts are the sides of the We'ientäler facing in the direction of flow, however, such parts cannot reach the sides of the wave troughs pointing in the direction of flow, since they would then have to cross the channels 6, but this is not possible because once they are around the Edges 4 have moved around the wave peaks 3, they do not! Because of the frictional effect of themselves are exposed to moving gas flow and are not subjected to any driving force which they generate via the channel 6 and could move on the side walls 8 of the channel 6 and around the edges 5. The inventive undulating plate is therefore extremely effective in removing solid and / or liquid Particles from a flowing medium, in particular from a gas flow, and in preventing the Recovery of already separated particles.

Hierzu 1 Blatt Zeich jungenFor this 1 sheet of drawing boys

Claims

Patent claims:

U Wavy plate for a device for separating particles from a flowing Medium with a profile in the wave shape of the plate, characterized in that each wave crest (3) forms a rounded edge (4) of a single, downstream channel (6), which runs parallel to the wave top and protrudes as a guide vane (9) from the back of the plate

2. Wavy plate according to claim!, Characterized characterized in that each wave trough (2) has a projecting guide vane (9).

3. Wavy plate according to claim 2, characterized in that each wave trough (2) is the back te of a wave peak (3) forms.

4. The corrugated plate according to one of claims 1 to 3, characterized in that the channel (6) has a V ^f örmigen cross section.

5. Wavy plate according to claim 4, characterized in that the side walls (7, 8) of the Channel (6) are inclined in such a way that the guide vane (9) protruding on the back of the plate pointing upstream.

6. Wavy plate according to claim 4 or 5, characterized in that viie side walls (7,8) of the channel (6) are curved in such a way that the guide vane (9) protruding on the plate rear side Forms a breaking wave with its crest pointing upstream.