DE2719782C3

DE2719782C3 - Gasreiniger

Info

Publication number: DE2719782C3
Application number: DE2719782A
Authority: DE
Inventors: Harry East Northport N.Y. Krockta (V.St.A.)
Original assignee: Ducon Co Inc Mineola Ny (vsta)
Current assignee: Ducon Co Inc Mineola Ny (vsta)
Priority date: 1976-05-21
Filing date: 1977-05-03
Publication date: 1980-02-28
Also published as: JPS52143566A; FR2351691B1; BR7703060A; CA1082588A; DE2719782A1; AU2467177A; FR2351691A1; US4047910A; GB1518479A; DE2719782B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasreiniger zum Abscheiden von Festkörperpartikeln aus einem Gasstrom, bestehend aus einem mit vertikaler Achse angeordneten zylindrischen Wäscher, der im unteren Teil über einen Schmutzauslaßrichter einen tangentialen Gaseinlaß für das schmutzbeladene Gas und oben einen Reingasablaß besitzt und über dem Gaseinlaß einen Schaufelkranz aufweist, der das aufsteigende Gas in eine Rotationsbewegung versef.zt, wobei ein mit einem Gebläse zur dynamischen Trennung und Beschleunigung versehener Gebläsekanal mit seinem Einlaß über dem Schaufelkranz am Wäscher abzweigt und mit seinem Auslaß im oberen Teil des Wäschers mündet. Ein solcher Gasreiniger ist aus der US-PS 28 11 222 bekannt. Derartige Gasreiniger werden mit Erfolg eingesetzt zur Reinigung des Abgasstromes von öfen, beispielsweise von Brennofen. Damit wird den in zahlreichen Ländern verschärften Umweltschutzbedingungen Rechnung getragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs hinsichtlich ihrer Wirksamkeil noch weiter zu verbessern, ohne den apparativen Aufwand und die Kosten dafür wesentlich zu erhöhen.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe dadurch, daß in dem Gebläsekanal zwischen Einlaß und Gebläse eine Lochplatte eingebaut ist, deren Lochöffnung eine Querschnittsfläche aufweist, die zwischen 30 bis 60% der Gesamtquerschnittsl'läche des Gebläsekanals beträgt, wobei der Querschnitt des Gebläsekanals zwischen Lochplatte und Gebläse konstant ist. Demgemäß ist nur der Einbau einer in spezieller Weise bemessenen Lochscheibe im Gebläsekanal erforderlich, um eine weitgehende Verbesserung der Abscheidung zu erreichen. Diese Lochplatte ist einfach und billig herstellbar und kann ohne Änderung des Gesamtaufbaus in den Gebläsekanal, zweckmäßigerweise an dessen Einlaß angeordnet werden, und sie arbeitet betriebssicher über lange Zeiträume und erhöht dennoch in unerwarteter Weise die Wirksamkeit der Abscheidung, indem infolge der entstehenden Turbulenz eine beträchtliche Zusammenballung von Partikeln entsteht, welche von der Gasgeschwindigkeit an dieser Stelle herrührt. Diese Gasgeschwindigkeit beträgt wenigstens 32 m/sec an der Öffnung der Lochplatte, die zweckmäßigerweise so dimensioniert ist, daß über ihr ein Druckabfall zwischen 50,8 mm und 152,4 mm Wassersäule erfolgL

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der

ίο Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung,

F i g. 2 eine perspektivische Teilansicht der Vorrichtung nach F i g. 1, teilweise aufgebrochen.

Der Gasreiniger 10 weist einen aufrecht stehenden zylindrischen Wäscher 12 auf, in dem die Vorreinigungsstufe und die Endtrennstufen angeordnet sind. Der Wäscher 12 weist einen umgekehrt kegelstumpfförmigen Schmutzauslaßtrichter 16 unter einem tangentialen Einlaß 14 für das schmutzbeladene Gas auf. Der Wäscher 12 besitzt einen Auslaß 18 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 Umfang des Flansches 22 ist am inneren Umfang des zylindrischen Wäschers 12

jo 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 dieschraubenlinienförmige 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 oes Wäschers 12 in einer Höhenlage über dom Einlaß 28 in Verbindung steht und der Auslaß verläuft tangential bezüglich des Wäschers 12. Innerhalb des Wäschers 12 ist ein trichterförmiges Bauteil 32 eingesetzt. Das obere Ende dieses Bauteils 32 über dem ein Wasserzerstäuber vorgesehen ist, ist mit dem inneren Umfang des Wäschers 12 in einer Höhenlage zwischen dem Einlaß 28 und dem Auslaß 30 des Kanals 26 verbunden. Eine axiale öffnung 34 befindet sich am unteren Ende des trichterförmigen Bauteils 32, der innen eine radial verlaufende Prallplatte 36 trägt.

5(i Benachbart zum Einlaß 28 ist der Kanal 26 mit einer Drosselstelle in Gestalt einer Lochplatte 40 versehen, die senkrecht zur Strömungsrichtung im Kanal 26 steht. Der Kanal 26 besitzt im übrigen einen gleichförmigen Querschnitt. Die öffnung der Lochplatte 40 besitzt eine Querschnittsfläche, die zwischen 30% und 60% der Querschnittsfläche des Kanals 26 schwanken kann. Der Kanal 26 ist mit einer dynamischen Trenn- und Beschleunigungsvorrichtung in Gestalt eines Gebläses 44 versehen. Der Einlaß des Gebläses 44 steht mit jenem

W) Abschnitt des Kanals 26 in Verbindung, der den Einlaß 28 enthält und der Auslaß der Gebläsegehäuses 44 steht mit jenem Abschnitt des Kanals 26 in Verbindung, der den Auslaß 30 enthält.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

b5 Mit Schmutz angereichertes Gas tritt tangential in den Wäscher 12 über den Einlaß 14 ein. Die Tangentialrichtungdes Einlasses 14 bewirkt, drßdas mit Schmutzteilchen beladens 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 schraubenförmige Aufwärtsbewegung des schmutzbeladenen Gases übt eine beträchtliche Zentrifugalkraft auf die Schmutzteilchen aus, welche durch den Gasstrom mitgeführt werden. Infolge der auf die Partikeln wirkenden Zentrifugalkraft erfolgt ein Auftreffen auf der feuchten inneren Oberfläche des Wäschers 12 und ein Auftreffen der Partikeln auf die feuchten Schaufeln 20. Der sich nach oben bewegende Gasstrom berührt die sich nach unten vom Trichter 32 bewegende Flüssigkeit und strömt dann radial aus dem Wäscher durch den Einlaß 28 des Kanals 26 nach außen, wobei von dem Trichter 32 aufgenommene Flüssigkeit mitgeführt wird.

An der Lochplatte 40 wird der Gasstrom mit der von ihm mitgeführten Flüssigkeit, z. B. Wasser vom Trichter 32 einer beträchtlichen Turbulenz unterworfen. Die Druckänderung über der Lochplatte 40 beträgt vorzugsweise mindestens 660,4 mm Wassersäule. Es besteht eine beträchtliche Zusammenballung von Partikeln infolge der Turbulenz, welche von der

Betriebsbedingungen während der Versuche

Gasgeschwindigkeit an diesem Punkt herrührt, und diese Geschwindigkeit beträgt wenigstens ungefähr 32 m/sec. Die Waschflüssigkeit wird an der Lochplatte 40 zerciäubt, wenn der staubbeladene Gasstrom und die Flüssigkeit durch die Öffnung 42 nach dem Gebläse 44 strömen. Im Gebläse 44 erfolgt eine zusätzliche Zerstäubung, und eine Trennung der Partikeln wird durch die dynamische Wirkung des Gebläses bewirkt. Vom Gebläse 44 wird die Mischung von Gas.

ίο suspendierten Teilchen und zerstäubter Flüssigkeit tangential in das Innere des Wäschers 12 gepreßt, wo ein Zeritrifugaltrennung 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 Partikeln in Umfangsrichtung innerhalb des Trichters 32. Außerdem unterstützt eine Prallplatte 38 die Unterbrechung der Strömung von Wasser und Partikeln in Umfangsrichtung innerhalb des Trichters 16.

Die folgenden Tabellen stellen einen Vergleich zwischen den Resultaten dar, die mit einer Vorrichtung gemäß US-PS 28 11 222 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:

Versuch Nr. 1-1 1-2

1-3

Wäscher Auslaßvolumen in nrVmin 1053,7

Temperatur' C Öffnung A P Druckdifferenz in mm

Wassersäule Einlaßdruck Wassersäule in mm -48

Ofen Temperatur C 1149

Ofen Zufuhr Rate 36 t/h

Ofen Brennstoff Gas

BrennstoiTzuiuhriing nrVh 2355 rrrVh

Wäscher-Auslaß

970	1001,2
56	56
58	61
-51	-48
1149	1149
36 t/h	36 t/h
Gas	Gas
2355 mVh	2355 m³/h
Stand der Technik	Erfindung
Temperatur C	Temperatur C
69	56
72	56
71	56

Versuch Nr.

Durchschnitt
Schornstei nverl uste

Stand der Technik in m"Vmin

970,9

975

911,2

979

Erfindung in m³/min

1053,7

970

1001,2

1008 70,1

56

Versuch Nr.

Stand der Technik g/m³

Erfindung g/m³ Stand der Technik
kg/h

Erfindung
kg/h

0,083
0,113
0,160

0,0412

0,050

0,050 6,03
8,26
8,00

3,24
3,62
3,75

Durchschnitt

0,119

0,047 7,43

3,54

Aus den obigen Vergleichsversuchen ergibt sich, daß durch die vorliegende ErfiruSng die Schornsteinverluste von einem Durchrchnittswert von 7,43 kg/h auf einen Durchschnittswert von 3,54 kg/h vermindert wurden. Es zeigt sich außerdem, daß der Auslaß-Emissionspegel von einem Durchschnittswert von 0,199 g/m³ auf 0,047 g/m³ vermindert wurde. Dieser Emissionswert von 0,047 g/m³ liegt weil unter dem zulässigen Emissionspegel von 0,075 g/m³.

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 1500 u/min größer ist als die Drehzahl, die normalerweise bei der bekannten Vorrichtung benutzt wird. Die erhöhte Geschwindigkeit an den Schaufelspitzen war erforderlich wegen dem zusätzlichen statistischen Druck 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 Gebläse 44 führte zu einer verbesserten Reinigungswirkung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Abscheiden von Festkörperpartikeln aus einem Gasstrom, bestehend aus einem mit vertikaler Achse angeordneten zylindrischen Wäscher, der im unteren Teil über einen Schmutzauslaßtrichter einen tangentialen Gaseinlaß für das schmutzbeladene Gas und oben einen Reingasablaß besitzt und über dem Gaseinlaß einen Schaufelkranz aufweist, der das aufsteigende Gas in eine Rotationsbewegung versetzt, wobei ein mit einem Gebläse zur dynamischen Trennung und Beschleunigung versehener Gebiäsekanal mit seinem Einlaß über dem Schaufelkranz am Wäscher abzweigt und mit seinem Auslaß im oberen Teil des Wäschers mündet, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gebläsekanal (26) zwischen Einlaß (28), und Gebläse (44) eine Lochplatte (40) eingebaut ist, deren Lochöffnung (42) eine Querschnittsfläche aufweist, die zwischen 30 bis 60% der Gesamtquerschnittsfläche des Gebläsekanals beträgt, wobei der Querschnitt des Gebläsekanals zwischen Lochplatte und Gebläse konstant ist.