DE2818510C2

DE2818510C2 - Vorrichtung zur Drallabscheidung

Info

Publication number: DE2818510C2
Application number: DE19782818510
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl.-Ing. Kerkrade Bulang; Helmut Derichs; Horst Dr.-Ing. 5120 Herzogenrath Hannemann; Vladimir Knuplez; Ulrich Dr.-Ing. 5100 Aachen Regehr; Martin 5100 Aachen Wedrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Carl Munters AB
Priority date: 1978-04-27
Filing date: 1978-04-27
Publication date: 1982-11-11
Also published as: JPS5513188A; FR2424055A1; GB2019748A; CA1129790A; DE2818510A1

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf cc Vorrichtung zur Drallabscheidung von Flüssigkeitstro_; >fen und/oder feinkörnigen Feststoffen aus einem Gasstrom, mit Strömungskanalgehäuse. Drallerzeugungsaggregat mit Drallschaufeln und das Strömungskanalgehäuse unter Bildung einer Abführungsringkamtnei umgebendem Ablührungsgehäuse, wobei die Drallschaufeln zwischen einer zentralen Nabe und dem Strömungskanalgehäuse angeordnet sind und das Strömungskanalgehäuse in Strömungsrichtung hinter dem Drallerzeugungsaggregat im Bereich der Abführungsringkammer Abführungsdurchlritte aufweist, die als Schlitze ausgeführt sind, — Es Versteht sich von . selbst, daß bei einer derartigen Vorrichtung die Dfällschäufelfi in bezug auf die axiale Slrörnüngsrichtiing des anströmenden Gasstromes einen Anstellwinkel aufweisen, der zusammen mit der Anzahl der Drall' schaufeln die erzeugte Drallkomponente des Gasstromes bestimmt. Es Versteht sich fernerhin von selbst, daß eine derartige Drallschaufel in strömungstecliniseher Terminologie einerseits eine Anströmkante und andererseits eine Abströmkante, einerseits eine Anströmseite und andererseits eine Rückseite aufweist. Bei einer bekannten gattungsgemäßen Vorrichtung (DE-Gbm 7133 640 und GB-PS 9 07 642) sind die Drallschaufeln glatt ausgebildet. Das Drallerzeugungsaggregat trägt zur Abscheidearbeit an sich und für sich nicht bei. Auch in bezug auf den baulichen Aufwand ist ίο die erreichte Wirkung folglich gering.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiter auszubilden, daß bei geringen Druckverlusten eine wesentlich verbesserte Abscheidung, und zwar sowohl für grobe Tropfen als iä auch für feine Tropfen, erreicht wird, während darüber hinaus die Anordnung so getroffen werden soll, daß die Bauteile der Vorrichtung insgesamt zur Abscheidung beitragen.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß an zumindest einige der Drallschaufeln längs ihrer Abströmkante Abführungskanäle angeschlossen sind, die anströmseitig einen längslaufenden Eintrittsschlitz aufweisen und die über Mündungsöffnungen in die Abführungsringkammer einmünden. Die Gestaltung der Abführungskanäle ist im Rahmen der Erfindung grundsätzlich beliebig. Sie können z. B. einen runden oder einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist jedoch die Anordnung stets so getroffen, daß der Einführungsschlitz der einzelnen Abführungskanäle zwischen einer Wandkante des jeweiligen Abführungskanals und der zugeordneten Drallschaufel gebildet ist, welche Wandkante als Schälkante die Ebene der Drallschaufel anströmseitig überragt.

Im Rahmen der Erfindung ist dafür Sorge zu treffen, daß die Flüssigkeitstropfen oder feinkörnigen Feststoffe, die bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einen Abführungskanal hineingelangen, in diesem auch transportiert werden und folglich -ber die Mündungsöffnung der Abführungskanäle in die Abführungsringkammer gelangen. Das kann auf verschiedene Weise geschehen und geschieht im einfachsten Falle durch eine Wechselwirkung der Gasströmung mit den Abführungskanälen selbst. Dazu lehrt die Erfindung, daß die Abführungskanäle in Richtung der Drallströmung und gegen die Hauptströmungsrichtung schräggestellt sind. Es tritt also eine Komponente der Drallströmung in die Abführungskanäle ein. wird umgelenkt und strömt in den Abführungskanälen weiter, um über die Mündungsöffnung in die Abführungsringkammer einzutreten. Man könnte aber für diesen Transport auch zusätzliche Strömungsmittel einsetzen. Regelmäßig sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die als Schlitze ausgeführten Abführungsdurchtritte verhältnismäßig lang. Die Abführungsringkammer kann im Bereich ihres oberen Randes geschlossen sein, wozu ein entsprechender Deckel anzuordnen ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit, mit einer in Abströmrichtung offenen Abführungsringkammer zu arbeiten. Für diesen Fall empfiehlt die Erfindung, daß das Strömungskanalgehäuse einen umströmbaren oberen Rand aufweist, der mit einem nach außen abgebogenen Kragen versehen sein kann, und daß die Abführüngsdurchlriue einerseits, die Mündungsöffnungen der Abführungskanäle ariderer^ seits so dimensioniert sind, daß ein Teilstrom des strömenden Gases abströmsekig den oberen Rand des Strömungskanals umströmt. Selbstverständlich sind die Abführüngsfirigkammefn zur Strömung hifi nach unten

hin mit Abführungsleitungen für die abgeschiedene Flüssigkeit und/oder die abgeschiedenen feinkörnigen Feststoffe versehen- Ist die Abführungsringkammer nach oben offen, so kann sie auch von in Strömungsrichtung nachgeordneten Wandteilen ablaufende Flüssigkeit aufnehmen. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Drallschaufeln in bezug auf ih"-en Strömungsquerschnitt strömungsgünstig, d. h. mehr oder weniger tragflügelförmig zu gestalten, wobei die Abführungskanäle in diese Querschnitte eingelassen sind. Das reduziert die nicht abscheidungswirksamen Drückverluste weiterhin. Auch können die Drallschaufeln um ihre radiale Achse mehr oder weniger schraubenförmig verdrillt sein, um die Drallwirkung zu verbessern. Ihr Anstellwinkel kann veränderbar sein.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit sehr geringen Druckverliisten eine sehr wirksame Abscheidung erreicht werden kann. Dabei tragen praktisch alle Bauteile der Vorrichtung zur Abscheidung bei, die folglich mit verhältnismäßig geringem baulichen Auf-H>ari/| erreicht werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anheui einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Längsschnitt durch iine erfindungsgemäße Vorrichtung,

F i g. 2 in gegenüber der F i g. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab eine Ansicht A aus dem Gegenstand nach F i g. 1, d. h. den Grundriß einer einzelnen Drallschaufel,

F i g. 3 eine Ansicht des Gegenstandes der F i g. 2 aus Richtung des Pfeiles Bund

F i g. 4 entsprechend der F i g. 3 eine andere Ausführungsform der Drallschaufeln.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zur Drallabscheidung von Flüssigkeitstropfen und/oder feinkörnigen Feststoffen aus einem strömenden Gasstrom. Der strömende Gasstrom wurde in F i g 1 durch Pfeile angedeutet. Die Flüssigkeitstropfen oder die feinkörnigen Feststoffe konnten aus Maßstabsgründen nicht gezeichnet werden. Zur Vorrichtung gehören zunächst ein Strömungskanalgehäuse 1, ein Drallerzeugungsaggregat 2 mit Drallschaufeln 3, und ein das Strömungskanalgehäuse 1 unter Bildung einer Abführungsringkammer 4 umgebendes Abführungsgehäuse 5.

Die Dralischaufeln 3 sind zwischen einer zentralen Nabe 6 und dem Strömungskanalgehäuse 1 angeordnet. Das Strömungskanalgehäuse 1 besitzt in Strömungsrichtung hinter dem Drallerzeugungsaggregat 2 im Bereich der Abführungsringkammer 4 Abführungsdurchtritte 7. — Es versteht sich von selbst, daß die AbführungSiingkammer 4 einen Ablauf 8 o. dgl. für abgeschiedene Flüssigkeit und/oder abgeschiedene feinkörnige Feststoffe aufweist.

An die Drallschaufeln 3 sind besondere Abführungskanäle 9 angeschlossen. Das ist im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung bei allen Drallschaufeln 3 der Fall. Die Abfühmngskanö-Ie 9 erstrecken sich längs der Abströmkante 10 der einzelnen Drallschaufeln 3. Die Abführungskanäle 9 besitzen anströmseitig einen längslaufenden Eintrittsschlitz 11. Sie münden über Mündungsöffnungen 12 in die Abführungsringkammer 4 ein. Die hinter dem Drallerzeugungsaggregat 2 angeordneten Abführungs-

IQ durchtritte 7 sind als Schlitze ausgeführt und mit ihrer Erslreckung im wesentlichen quer zur Drallslrömung angeordnet

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1, 2 und 3 erkennt man zunächst, daß die Abführungskanäle 9 einen runden oder rechteckigen Querschnitt aufweisen können. Der Eintrittsschlitz 11 befindet sich stets zwischen einer Wandkante 13 der Abführungskanäle 9 und der Drallschaufel 3. Die Wandkante 13 funktioniert so als Schälkante, weil sie die Ebene der zugeordneten Drallschaufel 3 anströmseitig überragt. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausf-hrungsform der Erfindung sind die Abführungskanäle '■* in Richtung der Drallströmung und gegen die Hauptströrnungsrichtung der Drallströmung schräggestellt. Sie können zur Vermeidung von Anströmverlusten auch tragflügt'artig gekrümmt sein.

Die als Schlitze ausgeführten Abführungsdurchtritte 7 besitzen etwa die gleiche Länge L wie die Drallschaufeln 3 selbst in Strömungsrichtung breit sind, sie sind

jo jedoch, wie schon erläutert, schräggesiel't und verlaufen insoweit mehr oder weniger orthogonal zur Schrägstellung der Drallschaufeln 3.

Das Strömungskanalgehäuse 1 besitzt im Ausführungsbeispiel einen umströmbaren oberen Rand 14, der einen abgebogenen Kragen 15 aufweist. Die Abführungsdurchtritte 7 einerseits, die Mündungsöffnungen 12 andererseits sind so dimensioniert, daß ein Teilstrom des strömenden Gases den oberen Rand 14 umströmt, wie es in der Figur angedeutet ist. An nachgeordneten Prallflächen abgeschiedene Flüssigkeit kann in die Abführungsringkammer einlaufen.

Er versteht sich von selbst, daß mehrere der Vorrichtungen übereinander angeordnet werden können und daß der Vorrichtung auch ein weiteres Drallerzeugungsaggregat 2 des beschriebenen Aufbaus nachgeschaltet werden kann, beispielsweise so, daß die durch das erste Drallerzeugungsaggregat 2 eingeprägte Drallkomponente im zweiten wieder aufgehoben wird.

Im Rahmen der Erfindung liegt es. die Anordnung so zu treffen, daß die Anzahl der Schlitze 7 gleich der Anzahl der Drallschaufeln 3 ist. Diese können auch eine integrierte oder vorgeschaltete Einrichtung zur Benetzung mn einer Waschflüssigkeit aufweisen, und zwat insbesondere dann, wenn es sich um die Abscheidung fester Teilchen handelt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Drallabscheidung von Flüssigkeitstropfen und/oder feinkörnigen Feststoffen aus einem Gasstrom, mit Strömungskanalgehäuse, Drallerzeugungsaggregat mit Drallschaufeln und das Strömungskanalgehäuse unter Bildung einer Abführungsringkammer umgebendem Abführungsgehäuse, wobei die Drallschaufeln zwischen einer zentralen Nabe und dem Strömungskanalgehäuse angeordnet sind und das Strömungskanalgehäuse in Strömungsrichtung hinter dem Drallerzeugungsaggregat im Bereich der Abführungsringkammer Abführungsdurchtriite aufweist, die als Schlitze ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß an zumindest einige der Drallschaufeln (3) längs ihrer Abströmkante (10) Abführungskanäle (9) angeschlossen sind, die anströmseitig einen längslaufenden Eintrittsschlitz (11) aufweisen und die über Mündungs öffnungen (12) in die Abführungsringkammern (4) einmünden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführungskanäle (9) einen runden oder rechteckigen Querschnitt aufweisen und der Eintrittsschlitz (11) zwischen einer Wandkanie (13) des jeweiligen Abführungskanals (9) und der zugeordneten Drallschaufel (3) gebildet ist, wobei die Wandkante (13) die Ebene der Drallschaufel (3) anströmseitig überragt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführungskanäle (9) in Ricntung der Drallströmung und gegen die Hauptströmungsrichung sch, äggestellt sind.

4. Vorrichtung nach unem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß as Strömungskanalgehäuse (1) einen umströmbaren oberen Rand (14) aufweist, und daß die Abführungsdurchtritte (7) einerseits, die Mündungsöffnungen (12) andererseits so dimensioniert sind, daß ein Teilstrom des strömenden Gases den oberen Rand (14) des Strömungskanalgehäuses (1) umströmt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der umströmbare obere Rand (14) des Strömungskanalgehäuses einen nach außen abgebogenen Kragen (15) aufweist.