DE2719782A1

DE2719782A1 - Gasreiniger

Info

Publication number: DE2719782A1
Application number: DE19772719782
Authority: DE
Inventors: Harry Krockta
Original assignee: Ducon Co Inc
Current assignee: Ducon Co Inc
Priority date: 1976-05-21
Filing date: 1977-05-03
Publication date: 1977-11-24
Also published as: BR7703060A; GB1518479A; DE2719782C3; AU2467177A; US4047910A; JPS52143566A; FR2351691A1; FR2351691B1; DE2719782B2; CA1082588A

Description

Patentanwä'te Dipl.-Ing. Curt Wallach

Dipl.-Ing. Günther Koch

_^- Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 3· Mai 1977

Unser Zeichen: I5 884 - K/Ap

Unionspriorität

Datum: 21. Mai I976

Land: USA

Aktenzeichen: 688,801

Bezeichnung: Gasreiniger

Anmelder: The Ducon Company, Inc.

Mlneola, New York II50I /USA

Erfinder: Harry Krockta, East Northport, N.Y./USA

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren der in der US-PS 2 811 222 beschriebenen Art. Seit die in diesem Patent beschriebene Vorrichtung eingeführt wurde, hat sich das Problem in Bezug auf die Luftverschmutzung wesentlich verschärft. Kürzliche Änderungen der gesetzlichen Bestimmungen erfordern eine noch einschneidendere Kontrolle bezüglich der Entfernung von Staubteilchen und anderen festen Verunreinigungen aus den Gasströmen, bevor diese in die Atmosphäre abgelassen werden dürfen.

Der Erfindung lieg t daher die Aufgabe zugrunde, die durch die US-PS 2 811 222 bekannte Vorrichtung so zu verbessern, daß sie hinsichtlich ihrer Wirksamkeit die gesetzlichen Bestimmungen einzuhalten in der Lage ist, wobei nur möglichst geringfügige Abwandlungen getroffen werden sollen.

Die Erfindung bezieht sich demgemäß auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Absondern fester Teilchen aus einem Gasstrom. Die Vorrichtung weist einen aufrecht stehenden allgemein zylindrischen Wäscher auf. Das mit den Verunreinigungen angereicherte Gas tritt in den Wäscher über einen tangentialen Einlaß im Bodenteil ein. Innerhalb des Wäschers sind über dem Einlaß radial verlaufende Prallplatten angeordnet. Die Prallplatten weisen geneigte Schaufeln auf, um dem über den Einlaß eingeführten Gasstrom eine Rotationsbewegung aufzuprägen.

Es ist ein Kanal vorgesehen, der mit seinem Eintritt und seinem Austritt mit dem Wäaher über der Höhenlage des Einlasses in Verbindung steht. Der Kanal weist einen Eintritt in einer Höhenlage über dem Einlaß des Wäschers auf. Der Austritt des Kanals steht mit dem Wäscher in einer Höhenlage über den Einlaß des Kanals in Terbindung. Der Kanal enthält eine dynamische Trenn- und Beschleunigungsvorrichtung in

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Gestalt eines sich schnell drehenden Gebläses. Eine Drosselstelle in Gestalt einer Lochplatte vermindert die Querschnittsfläche des Kanals um einen beträchtlichen Betrag, um eine Turbulenz in dem Kanal stromauf des Gebläses zu erzeugen. Diese Lochplatte erhöht wesentlich die Wirksamkeit der Staubsammelvorrichtung.

Die Erfindung bezweckt demgemäß einen Staubsammler zu schaffen, der wirksamer ist als bisher bekannte Vorrichtungen und der außerdem einfach aufgebaut und billig herzustellen ist und der dennoch betriebssicher arbeitet.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung;

Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht der Vorrichtung nach Fig. 1, teilweise aufgebrochen.

Der Gasreiniger bzw. Staubsammler ist allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Er weist einen aufrecht stehenden zylindrischen Wäscher 12 auf, in dem die Vorreinigungsstufe und die Endtrennstufen angeordnet sind, wie dies später erläutert wird. Der Wäscher 12 weist einen umgekehrt kegelstumpfförmigen Schmutzauslaßtrichter 16 unter einem tangentialen Einlaß 14 für das öchmutzbeladene Gas auf. Der Wäscher 12 besitzt einen Auslaß 13 für das gereinigte Gas am oberen Ende.

Innerhalb des Wäschers in einer Höhenlage über dem Einlaß 14 befinden sich mehrere radial angeordnete Schaufeln 20, die gegenüber der Vertikalen angestellt sind und an ihren äußeren Enden an einem Ringflansch 22 festgelegt sind. Der äußere

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ORIGINAL INSPECTED

Umfang des Flansches 22 ist am inneren Umfang des zylindrischen Gefäßes des Wäschers 12 befestigt. Am inneren Ende sind die Schaufeln 20 mit einer Nabe 24 verbunden. Die Nabe 24 dient zur Verhinderung der Erzeugung eines Wirbels und steuert die schraubenlinienförmige Bewegung des ansteigenden Gasstromes innerhalb des Wäschers 12.

Ein Kanal 26 steht mit seinem Einlaß 28 in direkter Verbindung mit dem inneren des Wäschers 12 in einer Höhenlage über den Schaufeln 20. Der Kanal 26 besitzt einen Auslaß 30, der mit dem Inneren des Wäschers 12 in einer Höhenlage über dem Einlaß 28 in Verbindung steht und der Auslaß verläuft tangential bezüglich des Wäschers 12. Innerhalb des Wäschers 12 ist ein umgekehrt kegelstumpfförmiges Bauteil 32 eingesetzt. Das obere Ende des konischen Bauteils 32 ist mit dem inneren Umfang des Wäschers 12 in einer Höhenlage zwischen dem Einlaß 28 und dem Auslaß 30 des Kanals 26 vorgesehen. Eine axiale Öffnung 3^ befindet sich am unteren Ende des trichterförmigen Bauteils 32. Dieser Trichter 32 besitzt eine radial verlaufende Prallplatte 36 an der oberen Oberfläche.

Benachbart zum Einlaß 28 ist der Kanal 26 mit einer Drosselstelle in Gestalt einer Prallplatte 40 versehen, die senkrecht zur Strömungsrichtung durch den angrenzenden Abschnitt des Kanals 26 steht. Der Kanal 26 besitzt im übrigen einen gleich" förmigen Querschnitt. Die öffnung innerhalb der Prallplatte besitzt eine Querschnittsfläche, die zwischen 30 und 60Ji der Querschnittsfläche des Kanals 26 schwanken kann. Der Kanal ist mit einer dynamischen Trenn- und Beschleunigungsvorrichtung versehen, die ein Gebläsegehäuse 44 aufweist, in dem sich ein Schaufelradgebläse dreht. Der Einlaß des Gebläsegehäuses 44 steht mit jenem Abschnitt des Kanals 26 in Verbindung, der den Einlaß 28 enthält und der Auslaß des Gebläsegehäuses 44 steht mit jenem Abschnitt des Kanals 26 in Verbindung, der den

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Austritt 30 enthält.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Mit Schmutz angereichertes Gas tritt tangential in den Wäscher 12 über den Einlaß 14 ein. Die Tangentialrichtung des Einlasses 14 bewirkt, da3 das mit Schmutzteilchen beladene Gas sich schraubenförmig durch den Wäscher 12 nach oben bewegt. Die Schaufeln 20 sind in einem Winkel gegenüber der Längsachse des Wäschers 12 in einer solchen Richtung angestellt, daß die rotierende Gassäule so hindurchläuft, daß die Neigung der Schaufeln 20 die Wirbelbewegung der Gassäule aufrecht zu erhalten sucht und gleichzeitig das Gas um den Umfang des Wäschers 12 verteilt wird, wenn das Gas sich weiter nach oben bewegt.

Die schraubenlinienförmige Aufwärtsbewegung des schmutzbeladenen Gases bewirkt eine beträchtliche Zentrifugalkraft, die auf die Schmutzteilchen ausgeübt wird, welche durch den Gasstrom mitgeführt werden. Infolge der auf die Partikel wirkenden Zentrifugalkraft erfolgt ein Auftreffen auf der feuchten inneren Oberfläche des Wäschers 12 und ein Auftreffen der Partikel auf die feuchten Schaufeln 20. Der sich nach oben bewegende Gasstrom berührt die sich nach unten vom Konus 52 bewegende Flüssigkeit und strömt dann radial aus dem Wäscher durch den Einlaß 28 des Kanals 26 nach außen, wobei von dem Konus J>2 aufgenommene Flüssigkeit mitgeführt wird.

An der Lochplatte wird der Gasstrom mit der von ihm mitgeführten Flüssigkeit, z.B. Wasser vom Konus J>2 einer beträchtlichen Turbulenz unterworfen. Die Druckänderung über der Lochplatte 40 beträgt vorzugsweise mindestens 660,4mm Wassersäule. Es besteht eine beträchtliche Zusammenballung von Partikeln infolge der Turbulenz, welche von der Gasgeschwindigkeit an

diesem Punkt herrührt, und diese Geschwindigkeit beträgt wenigstens ungefähr 32m/sec. Die Waschflüssigkeit wird an der Lochplatte 40 zerstäubt wenn der staubbeladene Gasstrom und die Flüssigkeit durch die öffnung 42 nach dem Gebläse innerhalb des Gebläsegehäuses 44 strömen. Im Gebläsegehäuse 44 erfolgt eine zusätzliche Zerstäubung und eine Trennung der Partikel wird durch die dynamische Wirkung des Gebläses bewirkt. Vom Gebläsegehäuse 44 wird die Mischung von Gas, suspendierten Teilchen und zerstäubter Flüssigkeit tangential in das Innere des Wäschers 12 gepreßt, wo eine Zentrifugaltrennung in einen reinen Gasstrom (dieser wird durch die Auslaßöffnung 18 abgeführt) und Partikeln und Flüssigkeit erfolgt, welch letztere durch die öffnung 34 abgeführt werden und nach unten nach dem konischen Auslaß 16 strömen. Die Prallplatte 36 unterstützt die Unterbrechung der Wasserströmung und der Partikel in Umfangsrichtung innerhalb des Konus 32. Außerdem unterstützt eine Prallplatte 38 die Unterbrechung der Strömung von Wasser und Partikeln in Umfangsrichtung innerhalb des Abschnitts 15.

Die folgenden Tabellen stellen einen Vergleich zwischen den Resultaten dar, die mit einer Vorrichtung gemäß US-PS 28 11 und mit vorliegender Erfindung erreichbar sind, wobei eine Wassermenge von 908 Litern pro Minute zugeführt wurde. Das in dem Ofen behandelte Produkt war feine Schiefersteinkörnung:

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- JS -

Betriebsbedingungen während der Versuche

Versuch Nr.	1-1	1-2	1-3
Wäscher Auslaßvolumen in m3/min	1053,7	970	1001,2
Temperatur ⁰C	56	56	56
Öffnung £>· P Druckdifferenz in mm Wassersäule Inlaßdruck Wassersäule in mm	61 - 48	58 - 51	61 - 48
Ofen Temperatur C	1149	1149	1149
Ofen Zufuhr Rate	36 t/h	36 t/h	36 t/h
Ofen Brennstoff	Gas	Gas	Gas
Brennstoffzuführung m3/h	2355 m³/h	2355 m³/h	2355 m⁵/h

Versuch Nr.

Wäscher-Auslaß

in rrr/min

Temperatur

Stand der Technik Erfindung Stand d.T.

Erfindung

1-1 970,9

1-2 975

1-3 911,2

1053,7	69	56
970	72	56
1001,2	71	56

Durch schnitt	979	1008	70,1	56
		Schornsteinverluste
Versuch	Nr.	g/m^	kg/h
	Stand	der Technik Erfindung Stand	d.T.	Erfindung
1-1 1-2 1-3	0,083 0,113 0,160	0,0412 0,050 0,050	6,03 8,26 8,00	3,24 3,62 3,75
Durch schnitt	0,119	0,047	7,43	3,54

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Aus den obigen Vergleichsversuchen ergibt sich, daß durch die vorliegende Erfindung die Schornsteinverluste von einem Durchschnittswert von 7*43 kg/h auf einen Durchschnittswert von 3,54 kg/h vermindert wurden. Es zeigt sich außerdem,

daß der Auslaß-Emissionspegel,v«n einem Durchschnittswert -z >— auf 0,047 g/m-7

von 0,119 g/nr/vermindert wurde. Dieser Emissionswert von 0,047 g/m liegt weit unter dem zulässigen Emissionspegel von 0,075 g/m^.

Demgemäß erzeugte die einfache, billige und betriebssichere Lochplatte 40 am Einlaß des Gebläseeinlaßkanals 26 eine beträchtliche Verminderung der Schornsteinverluste. Um einen Druckabfall von 50,8 mm Wassersäule auf 152,4 mm Wassersäule an der Lochplatte 40 zu erhalten, war es nötig das Gebläse mit einer Drehzahl anzutreiben, die um 500 bis I500 u/min größer ist als die Drehzahl, die normalerweise bei der bekannten Vorrichtung benutzt wird. Die erhöhte Geschwindigkeit an den Schaufelspitzen war erforderlich durch die Entwicklung eines zusätzlichen statischen Druckes an der Lochplatte 40, was zu einer größeren Gesamtturbulenz im Gebläse und einer feineren Zerstäubung der Waschflüssigkeit führte. Die kombinierte Wirkung der erhöhten Turbulenz in der Nähe der Lochplatte 40 und im Gebläsegehäuse 44 führte zu einer verbesserten Reinigungswirkung. Die Lochplatte 40 ist einfach, billig und arbeitet betriebssicher, und dennoch erhöht sie in unerwarteter Weise die Wirksamkeit der Gasreinigung im Vergleich mit der Vorrichtung gemäß der erwähnten US-PS.

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Claims

-Z- Patentansprüche :

1. Vorrichtung zum Auffangen feiner Partikel aus einem Gasstrom, bestehend aus einem aufrechtstehenden zylindrischen Wäscher, der einen tangentialen Gaseinlaß für das schmutzbeladene Gas im Bodenteil aufweist, mit radial verlaufenden Prallvorrichtungen in einer Höhenlage über dem Gaseinlaß, wobei diese Prallvorrichtungen mehrere schräggestellte Schaufeln umfassen, die Kanäle bilden, um dem Über dem Gaseinlaß eingeführten Gasstrom eine Rotationsbewegung aufzuprägen und mit einem Kanal, dessen Einlaß und Auslaß mit dem Wäscher in Verbindung steht, wobei der Einlaß des Kanals über den Schaufeln liegt und der Kanalauslaß in einer Höhe über dem Kanaleinlaß liegt, und wobei der Wäscher einen Auslaß für das gereinigte Gas über dem Auslaß des Kanals besitzt, und wobei eine Vorrichtung zur dynamischen Trennung und Beschleunigung in dem Kanal vorgesehen ist, die eine sich schnell drehende Vorrichtung umfaßt,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Lochplatte (40) in dem Kanal (26) vorgesehen ist, um die Querschnittsfläche des Kanals um einen beträchtlichen Betrag soweit zu vermindern, daß eine Turbulenz in diesem Kanal stromauf der Beschleunigungsvorrichtung (44) erzeugt wird.

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ORIGINAL INSPECTED

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochplatte eine Öffnung (42) aufweist, deren Querschnittsfläche zwischen 30 und 6θ?ί der Gesamtquerschnittsfläche des Kanals beträgt und daß die Lochplatte benachbart zu dem Kanaleinlaß liegt, wobei der Kanal zwischen der Lochplatte und dem die Beschleunigung bewirkenden Gebläse einen gleichförmigen Querschnitt besitzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (42) so dimensioniert ist, daß die Luft mit einer Geschwindigkeit von wenigstens 32m/sec über die Lochplatte hinstreicht und einen Druckabfall zwischen 50,8mm und 152,4mm Wassersäule erfährt.

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