DE2825273A1

DE2825273A1 - Abscheider

Info

Publication number: DE2825273A1
Application number: DE19782825273
Authority: DE
Inventors: Robert A Graff; Marney Dunman Perry
Original assignee: Perry Equipment Corp
Current assignee: Perry Equipment Corp
Priority date: 1977-06-13
Filing date: 1978-06-08
Publication date: 1979-01-04
Also published as: AU516772B2; AT371363B; IT1096685B; GB2001265A; AU3703378A; ES470718A1; FR2394329B1; BE868041A; NL7806341A; ATA425978A; FR2394329A1; US4180391A; IT7824514A0; GB2001265B

Description

Abscheider

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Abscheider zum Entfernen von Flüssigkeitströpfchen und fein verteilten Feststoffen aus einem Gasstrom und betrifft insbesondere einen Wirbelabscheider, der Einrichtungen zum Zurückleiten von gereinigtem Spülgas in den Gasstrom enthält.

Ein Typ von Abscheider zum Abscheiden von suspendierten Teilchen, wie beispielsweise Flüssigkeitströpfchen und fein verteilten Feststoffen, aus einem Gasstrom verleiht dem Gasstrom in einem Kanal innerhalb einer rohrförmigen Kammer eine Drehbewegung. Durch diese werden die Teilchen gegen die Viand des Kanals geleitet, wo sie dann durch eine oder mehrere ringförmige Ausstoßöffnungen in dem Kanal abgestreift werden. Diese Teilchen und ein Teil des Gases werden durch die Trägheitswirkung ausgestoßen, die durch die Ablenkwirkung von Spülgas in der Gehäusekammer unterstützt wird. Der Strom des Spülgases in der Kammer kann durch ein zusätzliches Spülgebläse hervor-

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gerufen werden. Das Gebläse kann entweder das Spülgas in den Hauptgasstrom zurückleiten oder es in die Atmosphäre abgeben.

Ein System, bei welchem kein äußeres Gebläse erforderlich ist, ist in der US-PS 3 884 660 beschrieben. Es handelt sich dabei um ein System mit einem Abscheider, der eine stromaufwärtige ringförmige Zuführöffnung hat. Dadurch ergibt sich eine Umwälzung des Spülgases, durch die der Wirkungsgrad der Teilchenabscheidung erhöht wird.

Die Erfindung schafft einen neuen Wirbelabscheider, bei welchem ein Strom von Spülgas zum Erhöhen des Wirkungsgrades der Abscheidung von suspendierten Teilchen ohne die Verwendung von äußeren Gasgebläsen oder eines Umwälzsystems benutzt wird.

Bei dem Wirbelabscheider nach der Erfindung wird eine im Innern erzeugte Druckdifferenz zum Erzielen eines Spülgasstroms benutzt.

Der Wirbelabscheider nach der Erfindung reinigt und vereinigt den Spülgasstrom wieder mit dem den Wirbelabscheider verlassenden gereinigten Gas ohne die Verwendung von Gasgebläsen oder Umwä1ζ sys temen.

Der Abscheider nach der Erfindung arbeitet nach dem Verwirbelungsprinzip und hat eine Kammer, die axiale Wirbelabscheider enthält. Eine Gaswirbelvorrichtung ist mit dem Einlaßrohr verbunden, um dem Gasstrom eine Wirbelbewegung zu geben, durch die die suspendierten Teilchen gegen die Wand geleitet werden. Eine oder mehrere ringförmige Ausstoßöffnungen sind in den Wirbelabscheiderkanälen zum Entfernen der suspendierten Teilchen und zum Ausstoßen eines Teils des Gases gebildet, das in den Spülgasstrom eintritt. Ein Durchlaß ist für den Wirbelgasstrom vorgesehen, um ihn aus demjenigen Teil der Kammer, der die ringförmigen Ausstoßöffnungen umgibt, zu dem Auslaß der Kammer durchzulassen. Wegen des Druckabfalls von dem Einlaß zu dem Auslaß

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ist der Druck an dem Auslaß niedriger als der Druck in der Spülgaskammer. Diese Druckdifferenz bewirkt, daß das Spülgas in der Kammer zurück in den gereinigten Gasstrom an dem Kammerauslaß gezogen und ein Spülgasstrom erzeugt wird. Verschiedene Filtrier- und/oder Abscheideeinrichtungen sind auf dem Weg des Spülgasstroms vor dessen Wiedereintritt in den Gasstrom vorgesehen.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Schnittansicht einer Wir

belabscheidevorrichtung nach der Erfindung zum Entfernen von suspendierten Teilchen aus Gasströmen, und

die Fig. 2 bis 6 weitere Ausführungsformen eines Wirbelabscheiders nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Abscheideranordnung 11, die zum Abscheiden von fein verteilten Feststoffen aus trockenen Gasströmen vorgesehen ist. Die Abscheideranordnung hat eine Gehäusekammer 13 mit einem Einlaß 15 und einem Auslaß 17. Von einem Rohr 19 erstreckt sich das stromaufwärtige Ende oder Einlaßende in den Einlaß 15 und das stromabwärtige Ende 21, welches als ein Abscheiderohr bezeichnet werden kann, in der Gehäusekammer 13. Das stromabwärtige Ende 21 ist nach außen erweitert und weist in Stromabwärtsrichtung.

Eine Gaswirbeleinrichtung, d.h. ein Wirbelerzeuger 23 ist in dem Rohr 19 angeordnet. Der Wirbelerzeuger 23 enthält zwei halbelliptische Prallplatten, die dem Gasstrom eine Wirbelbewegung verleihen, wie es ausführlicher in der US-PS 3 884 660 beschrieben ist. Andere Arten von Wirbe!vorrichtungen können ebenfalls

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benutzt werden.

Ein Abscheidekanal 25 ist axial in einer Linie mit dem Rohr 19 angeordnet. Das stromaufwärtige Ende des Abscheidekanals 25 ist koaxial innerhalb des nach außen erweiterten stromabwärtigen Endes 21 des Rohres 19 angeordnet. Ein ringförmiger Spalt, d.h. eine ringförmige Ausstoßöffnung 27 ist zwischen dem stromabwärtigen Ende des Abscheidekanals 25 und dem stromabwärtigen Ende 21 vorgesehen.

Ein Auslaßkanal 29 ist axial in einer Linie mit dem Rohr 19 und dem Abscheidekanal 25 angeordnet. Das stromaufwärtige Ende 31 hat einen kleineren Durchmesser und ist innerhalb des stromabwärtigen Endes des Abscheidekanals 25 angeordnet. Das Rohr 19, der Abscheidekanal 25 und der Auslaßkanal 29 werden durch äussere Bauteile (nicht gezeigt) axial in einer Linie gehalten. Das stromabwärtige Ende des Auslaßkanals 29 ist durch den Auslaß 17 der Gehäusekammer 13 hindurch nach außen geführt. Ein zweiter ringförmiger Spalt, d.h. eine zweite Ausstoßöffnung 33 ist zwischen dem stromaufwärtigen Ende 31 und dem stromabwärtigen Ende des Abscheiderkanals 25 vorgesehen. Mehrere Durchgangslöcher 35 sind in den Seitenwänden des Auslaßkanals 29 zwischen seinen Enden gebildet. Diese Durchgangslöcher dienen als Durchlaßeinrichtung, über die der Spülgasstrom zurück in den Strom gereinigten Gases in dem Kanal 29 geht.

Eine Abscheidevorrichtung mit einem ringförmigen Gasfilterelement 37 ist über den Auslaßkanal 29 geschoben und überdeckt die Durchgangslöcher 35 zum Filtern des Spülgases bei dessen Rückkehr in den Strom gereinigten Gases in dem Kanal 29. Das Filterelement 37 kann aus den verschiedensten Arten von durchlässigem Material bestehen, beispielsweise aus Glasfasergeflecht und Faltenpapier, und kann verschiedene Formen und Größen haben.

Einrichtungen zum Entfernen von angesammelten Teilchen vom Boden der Kammer 13 enthalten eine Ablaßleitung 39 am Boden der Kammer 13 zwischen den ringförmigen Ausstoßöffnungen 27 und 33.

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Ein Ablaßventil 41 ist in der Wand der Kammer 13 nahe dem Filterelement 37 angeordnet und dient zum Abführen von Teilchen, die sich an der Außenseite des Filterelements 37 ansammeln, durch Blasen von Luft oder Gas in entgegengesetzter Richtung und Abführen der Teilchen über das Ablaßventil 41.

Im Betrieb des Abscheiders von Fig. 1 tritt der Gasstrom in den Einlaß des Rohres 19 ein. Wenn er den Wirbelerzeuger 23 passiert, wird eine Wirbelbewegung erzeugt, durch die schwerere Bestandteile, wie fein verteilte Feststoffe, zu der Wand des Rohres 19 geleitet werden. Diese Teilchen werden an den Wänden des Rohres 19 an einer Stelle stromabwärts des Wirbelerzeugers 23 entlangbewegt und durch die erste Ausstoßöffnung 27 hinausgeleitet , und zwar zusammen mit einer gewissen Menge an Gas aus dem Gasstrom. Restliche Teilchen werden gegen die Wände des Abscheidekanals 25 und durch die zweite Ausstoßöffnung 33 hinausgeleitet, und zwar zusammen mit einem Gasanteil aus dem Gasstrom. Der so gereinigte Gasstrom geht durch den Auslaßkanal 29 hindurch und aus der Gehäusekammer 13 hinaus.

Der rotierende Gasstrom gibt bei seiner Berührung mit den Ausstoßöffnungen 27 und 33 einen Teil der in ihm enthaltenen kinetischen Energie ab, der in Druckenergie umgewandelt wird und zu einem Druckaufbau innerhalb der Gehäusekammer 13 führt. Dieser Druckaufbau kann mit der Umwandlung einer Geschwindigkeitshöhe in eine Druckhöhe verglichen werden, die bei der Zentrifugalgasverdichtung auftritt, und die Ausstoßöffnungen 27 und 33 erfüllen praktisch dieselbe Funktion wie der Diffusorabschnitt eines Kreiselverdichters.

Zur Veranschaulichtung dieser Umwandlung von kinetischer Energie in Druck sei angegeben, daß die Daten von Tests, die mit einem Wirbelabscheiderrohr mit einem Innendurchmesser von 76 mm durchgeführt wurden, zeigen, daß bei einer axialen Einlaßluftgeschwindigkeit von 30,5 m/s bei Umgebungsbedingungen ein Gesamtdruckverlust von 323,9 mm Wassersäule an dem Wirbelabscheiderohr auf-

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trat. Die Gehäusekammer 13 entwickelte jedoch einen Innendruck von 235 mm Wassersäule, was einen Druckgewinn von 72,5 % bedeutet. Es war daher eine Druckdifferenz von 235 mm Wassersäule zwischen der Gehäusekammer 13 und dem Auslaß 17 vorhanden.

Diese Druckdifferenz wird durch die Verwendung der Durchgangslöcher 35 ausgenutzt, um das an den Ausstoßöffnungen 27 und 33 abgegebene Gas oder Spülgas zurück in den Hauptstrom zu leiten. Das Zurückleiten des Spülgases unterstützt die Abgabe von suspendierten Teilchen an den Ausstoßöffnungen 27 und 33, da sie zusammen mit dem eintretenden Spülgasstrom aus den Ausstoßöffnungen ausgestoßen werden. Das Filterelement 37 entfernt Teilchenmaterial aus dem Spülgas, wenn dieses durch die Durchgangslöcher 35 hindurch in den Auslaßkanal 29 geht, um sich wieder mit dem Hauptgasstrom zu vereinigen. Aus dem Gas abgeschiedene Feststoffe sammeln sich am Boden der Kammer, von wo aus sie über die Ablaßleitung 39 abgeführt werden. Vorzugsweise sind die Größe des Gasfilters 37 und der Durchgangslöcher 35 so gewählt, daß ein Anfangsspülstrom von ungefähr 10% des Gesamtgasstroms durch das Abscheidersystern gestattet wird.

Fig. 2 zeigt eine Abscheideranordnung 43 zum Abscheiden von flüssigen Teilchen. Eine rohrförmige Gehäusekammer 45 hat einen Einlaß 47 und einen Auslaß 49. Die Einlaßeinrichtung enthält eine Trennwand 51, die nahe dem Einlaß 47 angeordnet ist und zwischen sich und dem Einlaß 47 eine Abscheidezone 53 für freie Flüssigkeit begrenzt. Ein Ablaß 55 ist in dem Boden der Abscheidezone 53 für freie Flüssigkeit angeordnet. Das stromaufwärtige Ende eines Rohres 57 erstreckt sich in die Abscheidezone 53 für freie Flüssigkeit, während sein stromabwärtiges Ende, das als ein Abscheiderohr bezeichnet werden kann, in dem Spülgassammelraum 59 der Gehäusekammer 45 angeordnet ist. Ein Wirbelerzeuger 61 ist in dem Rohr 57 angeordnet. Ein Abscheidekanal 63 und ein Auslaßkanal 65 sind axial in einer Linie mit dem Rohr 57 abge-

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stützt und ihre stromaufwärtigen Enden sind koaxial innerhalb des stromabwärtigen Endes des benachbarten Kanals angeordnet und begrenzen eine erste und eine zweite ringförmige Ausstoßöffnung 67 bzw. 69. Das stromabwärtige Ende des Kanals 65 endigt innerhalb der Kammer 45 in einer Auslaßzone 71 nahe dem Auslaß 49.

Zwei ringförmige Tropfenabscheider 73, 75 sind innerhalb der Kammer 45 angeordnet und mit deren Wänden dicht verbunden. Die Tropfenabscheider trennen den Spülgasteil oder Sammelraum 59 von der Auslaßzone 71 und dienen zum Entfernen von Flüssigkeitströpfchen aus dem Spülgasstrom. Die Auslaßleitung 65 ist durch die Tropfenabscheider 73, 75 hindurchgeführt und mit diesen dicht verbunden, so daß sämtliches Spülgas gezwungen ist, durch die Tropfenabscheider hindurchzuströmen, um die Auslaßzone 71 zu erreichen. Die Tropfenabscheider können aus durchlässigen Materialien, wie Drahtsieben, bestehen oder irgendeinen anderen Aufbau haben, der eine Tropfenabscheidung gestattet. Eine segmentförmige Stauplatte 77 ist unmittelbar stromabwärts des stromabwärtigen Tropfenabscheiders 75 angeordnet. Die Stauplatte 77 erstreckt sich von dem Boden der Kammer 45 aus aufwärts bis unmittelbar unter die Auslaßleitung 65 und hindert abgeschiedene Flüssigkeit am Eindringen in die Auslaßzone 71. Ein Sammler 79, der mit dem Boden der Kammer 45 verbunden ist, gestattet das Ableiten der abgeschiedenen Flüssigkeit.

Im Betrieb des Abscheiders von Fig. 2 tritt der Gasstrom in den Einlaß 47 ein, wobei ein Teil der Flüssigkeit in der Abscheidezone 53 für freie Flüssigkeit abgeschieden wird. Der Gasstrom tritt dann in das Rohr 57 und den Wirbelerzeuger 61 ein. Die ihm gegebene Drehbewegung drängt die Flüssigkeitströpfchen gegen die Wände des Abscheideteils des Rohres 57 und des Abscheidekanals 63 und zusammen mit einem Teil Spülgas aus den ringförmigen Ausstoßöffnungen 67, 69 hinaus. Die Öffnung oberhalb der segmentförmigen Stauplatte 77 bildet einen Gasdurch-

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laß für das Spülgas, damit dieses aus der Spülkammer 59 zu der Auslaßzone 71 der Kammer 45 strömen kann. Bei dem Durchgang des Spülgases durch die Tropfenabscheider 73, 75 werden mitgeführte Flüssigkeitströpfchen entfernt.

Fig. 3 zeigt eine Abscheideranordnung 81, in der ein Zyklonabscheider zum Abscheiden von suspendierten Teilchen aus dem Spülgas benutzt wird. Die Abscheideranordnung 81 enthält eine Gehäusekammer 83 mit einem Einlaß 85 und einem Auslaß 87. Der axiale Wirbelabscheider enthält ein Rohr 89, einen darin angeordneten Wirbelerzeuger 91, einen Abscheidekanal 93 und einen Auslaßkanal 95. Die stromaufwärtigen Enden des Abscheidekanals und des Auslaßkanals sind in den stromabwärtigen Enden des benachbarten Kanals koaxial abgestützt und begrenzen eine erste und eine zweite ringförmige Ausstoßöffnung 97 bzw. 99. Das Rohr 89 erstreckt sich in den Einlaß 85 des Gehäuses. Eine Trennwand 101 ist in der Gehäusekammer 83 nahe dem Auslaß 87 angeordnet und unterteilt die Gehäusekammer in einen Spülgassammelraum 103 und einen Auslaßsamme1raum 105. Eine Durchlaßeinrichtung, die den Spülgasstrom aus dem Spülgassammelraum 103 zu dem Auslaßsammelraum 105 leitet, enthält ein erstes Rohr 107, das sich außerhalb der Gehäusekammer 83 von dem Spülgassammelraum 103 zu dem Einlaß eines Zyklonabscheiders 109 erstreckt. Ein zweites Rohr 111 führt von dem Auslaß des Zyklonabscheiders 109 zu dem Auslaßsammelraum 105. Der Zyklonabscheider 109, der als Abscheideeinrichtung für das Spülgas dient, ist von herkömmlicher Bauart und hat eine zylindrische Kammer 113 und darunter einen konischen Teil mit einem Auslaß 115. Die Oberseite der Kammer 113 ist verschlossen und nimmt das zweite Rohr oder Auslaßrohr 111 auf. Das erste Rohr tritt in die Seitenwand der zylindrischen Kammer 113 ein.

Im Betrieb des Abscheiders von Fig. 3 tritt der Gasstrom in den Einlaß des Rohres 89 ein und geht in den Wirbelerzeuger 91, der eine Wirbelbewegung hervorruft, durch welche suspendierte Teilchen über die ringförmigen Ausstoßöffnungen 97 und 99 hinausge-

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leitet werden. Der Gasstrom geht dann weiter und gelangt über den Auslaßkanal 95 in den Auslaßsammeiraum 105 und verläßt die Kammer an dem Auslaß 87. Der Druck in dem Auslaßsammeiraum 105 ist niedriger als der Druck in dem Spülgassammelraum 103, wie in Verbindung mit der Beschreibung des Abscheiders von Fig. 1 erläutert, was zur Folge hat, daß das Spülgas über das Rohr 107 in den Zyklonabscheider 109 und über das Rohr 111 in den Auslaßsammeiraum 105 strömt. Suspendierte Teilchen in dem Spülgas werden in dem Zyklonabscheider in bekannter Weise abgeschieden und über den Auslaß 115 abgeführt.

Fig. 4 zeigt einen horizontalen Mehrrohrwirbelabscheider 117 für das Abscheiden von Flüssigkeitströpfchen und von fein verteilten Feststoffen. Die rohrförmige Gehäusekammer 119 hat einen Einlaß 121 an einem Ende und einen Auslaß 123, der sich von der Gehäusekammer 119 aus vertikal aufwärts erstreckt. Eine vertikale Trennwand 125 ist in dem Gehäuse 119 in einem ausgewählten Abstand von dem Einlaß 121 angeordnet und begrenzt eine Abscheidezone 127 für freie Flüssigkeit als einen Teil der Einlaßeinrichtung. Ein Auslaßsammeiraum 129 ist um den Auslaß 123 herum angeordnet und hat eine stromaufwärtige Seitenwand 131, eine stromabwärtige Seitenwand 133 und einen geschlossenen Boden 135. Mehrere Wirbelabscheideeinheiten erstrecken sich zwischen der Abscheidezone 127 für freie Flüssigkeit und dem Auslaßsammelraum 129, um suspendierte Teilchen und Spülgas in den Spülgassammelraum 137 abzugeben, bei welchem es sich um den übrigen Teil der Gehäusekammer 119 handelt. Diese Wirbelabscheider enthalten, wie in den anderen Ausführungsformen, ein Rohr 139, einen Wirbelerzeuger 141, einen Abscheidekanal 143 und einen Auslaßkanal 145. Diese Kanäle sind axial in einer Linie und so angeordnet, daß sie eine erste ringförmige Ausstoßöffnung 147 und eine zweite ringförmige Ausstoßöffnung 149 begrenzen. Das stromaufwärtige Ende des Einlaßkanals 139 erstreckt sich in die Trennwand 125, während sich das stromabwärtige Ende des Auslaßkanals 147 durch die stromaufwärtige Sei-

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tenwand 131 des Auslaßsammelraums 129 erstreckt.

Ein kleinerer Abschnitt der Gehäusekammer 119 erstreckt sich von dem stromabwärtigen Ende der Gehäusekammer aus nach außen und beherbergt zwei Haltevorrichtungen oder Filtrierkanäle 151 zum Abstützen von ringförmigen Filterelementen 155. Jeder Filtrierkanal 151 hat ein geschlossenes Ende und erstreckt sich in diesem kleineren Abschnitt der Gehäusekammer 119, der ebenfalls ein Teil des Spülgassammelraums 137 ist. Das stromabwärtige oder offene Ende jedes Filtrierkanals 151 erstreckt sich durch die stromabwärtige Seitenwand 133 des Auslaßsammeiraums 129. Mehrere Löcher 153 in den Filtrierkanälen 151 bilden eine Durchlaßeinrichtung für Spülgas, damit dieses in den Auslaßsammelraum 129 strömen kann. Ringförmige Filterelemente 155 sind über die Kanäle 151 geschoben und umschließen die Löcher 153, um suspendierte Teilchen aus dem Spülgas abzuscheiden, wenn dieses durch die Löcher strömt. Einrichtungen zum Abführen von abgeschiedenen Teilchen aus der Spülgaskammer 137 enthalten einen Sammler 157 in dem Boden der Gehäusekammer 119 und eine Ablaßverbindung 159 in der Nähe der Filtrierkanäle 151. Ein Ablaß 160 ist in dem Boden der Abscheidezone 127 für freie Flüssigkeit angeordnet. Eine Klappe 159A hat normalerweise die gestrichelt dargestellte Stellung. Während des Abblasens ist sie in der mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellung angeordnet. Eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt) dient zum Verstellen der Klappe 159A in die beiden Stellungen.

Im Betrieb des Abscheiders von Fig. 4 tritt Gas in den Einlaß 121 und in die Abscheidezone 127 für freie Flüssigkeit ein, wo Flüssigkeiten, die frei sind, abgeschieden werden. Der Gasstrom geht durch die Wirbelabscheidereinheiten weiter, wobei suspendierte Teilchen an den ringförmigen Ausstoßöffnungen 147 und 149 zusammen mit Spülgas ausgestoßen werden. Das Spülgas geht durch die Filterelemente 155 und die Löcher 153 hindurch und in den Auslaßsammeiraum 129, wo es sich wieder mit dem Hauptgasstrom vereinigt. Angesammelte Teilchen werden aus

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dem Ablaß 160 und dem Sammler 157 abgeführt. Die Klappe 159A ist während des Abblasens in der mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellung, um Abblaseluft oder Gas daran zu hindern, durch die Wirbelabscheider zu strömen, wodurch die Druckdifferenz an den Filterelementen 155 verringert würde.

Fig. 5 zeigt eine horizontale Mehrrohrwirbelabscheideranordnung 161, bei welcher ein äußeres Spülgasabscheidesystem benutzt wird. Eine Gehäusekammer 163 hat einen Einlaß 165 und einen Auslaß 167 an jedem Ende. Mehrere Wirbelrohrabscheider 177 sind zwischen vertikalen Trennwänden 171 und 173 horizontal angeordnet. Diese Trennwände unterteilen die Gehäusekammer 163 in einen Einlaßsammeiraum 175, einen Spülgassammelraum 169 und einen Auslaßsammelraum 179. Die Wirbelrohrabscheider sind die gleichen wie bei den anderen Ausführungsformen und haben Einlaß-, Abscheide- und Auslaßkanäle sowie einen Wirbelerzeuger und zwei Ausstoßöffnungen.

Ein erstes Rohr 181 führt außen von der Spülgaskammer 169 zu dem Einlaß einer äußeren Abscheide- oder Filtrierkammer 183. Ein zweites Rohr 185 führt von dem Auslaß der Filtrierkammer 183 zu dem Auslaßsammelraum 179 der Gehäusekammer 163. Die Filtrierkammer 183 hat eine vertikale Trennwand 187, die den Einlaß und den Auslaß der Filtrierkammer 183 voneinander trennt und einen Einlaßsammeiraum 189 und einen Auslaßsammelraum 191 begrenzt. Ein mit geschlossenem Ende versehener Filtrierkanal 193 oder Halter zum Abstützen eines Filterelements 197 ist in dem Einlaßsammeiraum 189 angeordnet und sein stromabwärtiges offenes Ende befindet sich in dem Auslaßsammelraum 191. Der Filtrierkanal 193 hat mehrere Löcher 195, die als Durchlaßeinrichtung für den Spülgasstrom dienen. Ein ringförmiges Filterelement 197 ist über den Filtrierkanal 193 geschoben und umschließt die Löcher 195, um Flüssigkeitströpfchen und fein verteilte Feststoffe aus dem Spülgasstrom herauszufiltern.

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Ein Auslaßventil 199 ist an dem Boden der Spülgaskammer 169 angeordnet und dient zum Abführen von angesammelten schwereren Bestandteilen. Die Rohre 181 und 185 enthalten ebenfalls Ventile, damit das Filterelement 197 gereinigt oder entfernt werden kann, ohne daß der Hauptgasstrom abgesperrt werden muß. Ein Ventil 201 in der Filtrierkammer 183 gestattet einen Druckabbau in der Filtrierkammer zum Auswechseln oder Reinigen des Filterelements 197.

Im Betrieb des Abscheiders von Fig. 5 trifft der Gasstrom in den Einlaßsammeiraum 175 ein und geht durch die Wirbelabscheidereinheiten 177 hindurch zu dem Auslaßsammeiraum 179. Suspendierte Teilchen werden in der Spülgaskammer 169 abgegeben. Spülgas strömt durch das Rohr 181 in den Einlaßsammeiraum 189 der Filtrierkammer 183. Spülgas gelangt durch den Filter 197 und die Löcher 195 in den Auslaßsammeiraum 191 der Gasfiltrierkammer 183. Spülgas strömt dann durch das Rohr 185 zu dem Auslaßsammelraum 179, um sich wieder mit dem Hauptgasstrom zu vereinigen. Wenn das Filterelement gewechselt werden soll, werden die Ventile in den Rohren 181 und 185 geschlossen, während das Ventil 201 geöffnet wird, um den Druck in der Filtrierkammer 183 abzubauen.

Fig. 6 zeigt einen vertikalen Mehrrohrwirbelabscheider 203 mit einem äußeren horizontalen Spülgasabscheidesystem. Der Wirbelabscheider 203 gleicht dem Abscheidersystem von Fig. 5, mit der Ausnahme, daß die Vertikalanordnung der Wirbelabscheider für eine wirksamere Abscheidung von flüssigen Teilchen sorgt und diesen Typ von Einheit für das Abscheiden von sowohl festen als auch flüssigen Teilchen aus Gasströmen äußerst geeignet macht.

Die Gehäusekammer ist durch horizontale Trennwände in einen Einlaßsammelraum 205, einen Spülgassammelraum 207 und einen Auslaßsammelraum 209 unterteilt. Die Wirbelrohrabscheider 211 sind vertikal angeordnet und haben Einlaß-, Abscheide- und Auslaßka-

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näle sowie einen Wirbelerzeuger und zwei ringförmige Ausstoßöffnungen, wie es in Verbindung mit den anderen Ausführungsformen beschrieben worden ist. Die äußere Filtrieranordnung hat den gleichen Aufbau wie die in Fig. 5 beschriebene. Die Filtrieranordnung 213 ist durch ein Rohr 215 mit dem Spülgassammelraum 207 und durch ein Rohr 217 mit dem Auslaßsammelraum 209 verbunden.

Im Betrieb des Abscheiders von Fig. 6 tritt Gas in den Einlaßsammelraum 205 ein und wird von suspendierten Teilchen befreit, wenn es durch die Wirbelabscheider 211 zu dem Auslaßsammelraum 209 strömt. Spülgas strömt durch das Rohr 215 weiter zu der Filtrieranordnung 213 und, nachdem es gereinigt worden ist, durch das Rohr 217 zurück zu dem Hauptgasstrom.

Vorstehende Darlegungen lassen erkennen, daß mit der Erfindung bedeutende Vorteile erzielt werden. Bei dem Abscheider wird ein Spülgasstrom benutzt, ohne daß äußere Gebläse oder ein Umwälzsystem verwendet werden. Der Spülgasstrom wird durch die Druckdifferenz zwischen der Kammer an den Ausstoßöffnungen und an dem Auslaß angetrieben. Abscheideeinrichtungen, die in dem Durchlaß angeordnet sind, gestatten, dem Spülgas, sich wieder mit dem gereinigten Gasstrom zu vereinigen.

Im Rahmen der Erfindung sind über die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele hinaus verschiedene Änderungen und Modifizierungen möglich. Beispielsweise haben zwar alle beschriebenen Ausführungsformen zwei ringförmige Ausstoßöffnungen, unter gewissen Bedingungen, z.B -einer verringerten Teilchenbeladung des Gasstroms, arbeitet jedoch eine einzige ringförmige Ausstoßöffnung zufriedenstellend. Außerdem, obgleich die Fig. 4 bis einen Kanal mit Löchern und ein darüber angeordnetes Filterelement für die Spülgasdurchlaß- und -abscheideeinrichtung zeigen, könnte der durchlöcherte Kanal durch andere Haltemittel für das Filterelement ersetzt werden, beispielsweise durch ein

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Drahtgestell. Ferner könnte das Filterelement ausreichend starr sein, um sich selbst abzustützen.

Weiter können andere Spülgas-Teilchen-Trennvorrichtungen, wie elektrostatische Abscheider, mit Schallagglomerierung arbeitende Abscheider, Absitzkammern, Trägheitsabscheider, Flüssigkeitskontaktwäscher sowie ähnliche Arten von Abscheidevorrichtungen zum Reinigen des Spülgasstroms innerhalb der Grenzen der für den Betrieb solcher Einrichtungen verfügbaren Druckdifferenz benutzt werden.

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Claims

Patentansprüche :

0\) Abscheider zum Entfernen von suspendierten Teilchen aus einem Gasstrom, gekennzeichnet durch:

eine Gehäusekammer mit einer Einlaß- und einer Auslaßeinrichtung zum Empfangen bzw. Abgeben des Gasstroms; einen GasStromeinlaßkanal mit einem stromaufwärtigen Ende an der Gehäuseeinlaßeinrichtung und einem stromabwärtigen Ende in der Gehäusekammer;

eine Gaswirbeleinrichtung, die mit dem Einlaßkanal gekuppelt ist, um dem Gasstrom eine Wirbelbewegung zu geben; einen Abscheidekanal, der axial in einer Linie mit dem Einlaßkanal angeordnet ist und eine ringförmige Ausstoßöffnung für das Abführen von suspendierten Teilchen, die aus dem Gasstrom abgeschieden worden sind, und für das Abgeben eines Teils des Gases aus dem Gasstrom begrenzt, wobei das stromabwärtige Ende des Abscheidekanals mit der Auslaßeinrichtung der Gehäusekammer in Verbindung steht;

eine Durchlaßeinrichtung für das aus der ringförmigen Ausstoßöffnung ausgestoßene Gas, die mit der Auslaßeinrichtung der

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Gehäusekammer in Verbindung steht;

eine Abscheideeinrichtung, die in der Durchlaßeinrichtung angeordnet ist, um suspendierte Teilchen aus dem Gas zu entfernen, das über die ringförmige Ausstoßöffnung abgegeben worden ist; und

eine Einrichtung zum Ableiten der Teilchen, die aus dem Gasstrom abgeschieden worden sind, aus der Gehäusekammer.
2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Auslaßeinrichtung des Gehäuses einen Auslaßkanal aufweist, mit einem stromaufwärtigen Ende, das axial in einer Linie mit dem Abscheidekanal ist, und mit einem stromabwärtigen Ende, das aus der Gehäusekammer hinausführt; daß die Durchlaßeinrichtung ein Loch in der Viand des Auslaßkanals aufweist; und

daß die Abscheideeinrichtung ein ringförmiges Teil aus durchlässigem Material aufweist, welches den Auslaßkanal umgibt und das Loch in dem Auslaßkanal umschließt.
3. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß sich eine segmentförmige Srauplatte von dem Boden der Gehäusekammer aus in der Nähe des stromabwärtigen Endes derselben nach oben erstreckt und eine Auslaßzone begrenzt; daß die Auslaßeinrichtung des Gehäuses einen Auslaßkanal enthält, mit einem stromaufwärtigen Ende, das axial in einer Linie mit dem Abscheidekanal angeordnet ist, und mit einem stromabwärtigen Ende, das sich in die Auslaßzone erstreckt; daß die Durchlaßeinrichtung einen Durchlaß in der Gehäusekammer oberhalb der segmentförmigen Stauplatte aufweist; und daß die Abscheideeinrichtung ein kreisförmiges Teil aus durchlässigem Material enthält, das innerhalb der Gehäusekammer stromaufwärts der segmentförmigen Stauplatte fest gehaltert ist und den Auslaßkanal umschließt.
4. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßeinrichtung ein erstes Rohr auf-

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weist, das außerhalb der Gehäusekammer zu der Abscheideeinrichtung führt, und ein zweites Rohr, das von der Abscheideeinrichtung zu der Auslaßeinrichtung der Gehäusekammer führt.
5. Abscheider nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheideeinrichtung einen außerhalb der Gehäusekammer angeordneten Zyklonabscheider aufweist.
6. Abscheider nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschexdeexnrichtung außerhalb der Gehäusekammer angeordnet ist und

eine Filtrierkammer mit einem Einlaß, der mit dem ersten Rohr verbunden ist, und mit einem Auslaß, der mit dem zweiten Rohr verbunden ist;

eine Trennwand mit einem Loch, die versetzt in der Filtrierkammer zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Filtrierkammer angeordnet ist und die Filtrierkammer in einen Einlaßsammelraum und einen Auslaßsammeiraum unterteilt; ein durchlässiges Teil, das in dem Einlaßsammeiraum angeordnet ist und das Loch in der Trennwand blockiert, um suspendierte Teilchen abzuscheiden; und

eine Halterung zum Abstützen des durchlässigen Teils in dem Einlaßsammeiraum
aufweist.
7. Abscheider nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal und der Abscheidekanal horizontal angeordnet sind.
8. Abscheider nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal und der Abscheidekanal vertikal angeordnet sind.
9. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Auslaßeinrichtung der Gehäusekammer einen Auslaßsammel-

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raum aufweist, der einen Auslaß in der Gehäusekammer umgibt, und einen Auslaßkanal, der in der Gehäusekammer axial in einer Linie mit dem Abscheidekanal angeordnet ist und dessen stromabwärtiges Ende sich in dem Auslaßsammeiraum befindet; daß die Durchlaßeinrichtung ein Loch in dem Auslaßsammeiraum aufweist, das die Gehäusekammer mit dem Auslaßsammeiraum verbindet; und

daß die Abscheideeinrichtung ein durchlässiges Teil aufweist, das in der Gehäusekammer angeordnet ist und das Loch in dem Auslaßsammeiraum blockiert, um suspendierte Teilchen abzuscheiden.
10. Abscheider zum Entfernen von suspendierten Teilchen aus einem Gasstrom, gekennzeichnet durch:

eine Gehäusekammer mit einer Einlaß- und einer Auslaßeinrichtung zum Empfangen bzw. Abgeben des Gasstroms; einen GasStromeinlaßkanal mit einem stromaufwartigen Ende in der Einlaßeinrichtung und einem stromabwärtigen Ende in der Gehäusekammer;

einer Gaswirbeleinrichtung, die mit dem Einlaßkanal zusammenwirkt, um dem Gasstrom eine Wirbelbewegung zu geben; einen Abscheidekanal, der axial in einer Linie mit dem Einlaßkanal angeordnet ist und eine erste ringförmige Ausstoßöffnung für das Abführen von suspendierten Teilchen, die aus dem Gasstrom abgeschieden worden sind, und für das Abgeben von Spülgas begrenzt;

einen Auslaßkanal, der axial in einer· Linie mit dem Abscheidekanal angeordnet ist und ein stromabwärtiges Ende hat, das sich in die Auslaßeinrichtung erstreckt, um Gas zu der Auslaßeinrichtung durchzulassen, wobei der Auslaßkanal eine zweite ringförmige Ausstoßöffnung zum Abführen von suspendierten Teilchen und zum Abgeben von Spülgas begrenzt; eine Durchlaßeinrichtung für den Strom von Spülgas zu der Auslaßeinrichtung ;

eine Abscheideeinrichtung, die in der Durchlaßeinrichtung angeordnet ist, um suspendierte Teilchen aus dem Spülgas zu ent-

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fernen; und

eine Einrichtung zum Ableiten der aus dem Gasstrom abgeschiedenen Teilchen aus der Gehäusekammer.
11. Abscheider nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßeinrichtung mehrere Löcher in dem Auslaßkanal aufweist; und

daß die Abscheideeinrichtung ein ringförmiges Teil aus durchlässigem Material aufweist, welches den Auslaßkanal umgibt und die öffnungen umschließt.
12. Abscheider zum Entfernen von suspendierten Teilchen aus einem Gasstrom, gekennzeichnet durch:

eine Gehäusekammer mit einem Einlaß und einem Auslaß; eine Trennwand, die einwärts in der Gehäusekammer um eine ausgewählte Strecke entfernt von dem Einlaß angeordnet ist und einen Einlaßsammeiraum innerhalb der Gehäusekammer begrenzt; einen Auslaßsammeiraum in der Gehäusekammer, der den Auslaß umgibt, wobei der übrige Teil der Gehäusekammer ein Spülgassammelraum für Spülgas ist;

ein Rohr, das ein stromaufwärtiges Ende in dem Einlaßsammelraum und ein stromabwärtiges Ende in dem Spülgassammelraum hat; eine Gaswirbeleinrichtung, die in dem Rohr angeordnet ist und dem Gasstrom eine Wirbelbewegung gibt; einen Abscheidekanal, der axial in einer Linie mit dem Rohr angeordnet ist, wobei das stromaufwärtige Ende des Abscheidekanals koaxial innerhalb des stromabwärtigen Endes des Rohres angeordnet ist und mit diesem eine erste ringförmige Ausstoßöffnung zum Abführen von suspendierten Teilchen, die aus dem Gasstrom abgeschieden worden sind, und zum Abgeben von Spülgas in den Spülgassammelraum begrenzt;

einen Auslaßkanal, der axial in einer Linie mit dem Abscheidekanal angeordnet ist und ein stromabwärtiges Ende in dem Auslaß sammelraum und ein stromaufwärtiges Ende koaxial innnerhalb des stromabwärtigen Endes des Abscheidekanals hat, das mit diesem

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eine zweite ringförmige Ausstoßöffnung zum Abführen von suspendierten Teilchen und zum Abgeben von Spülgas in den Spülgasammelraum begrenzt;

ein Loch in dem Auslaßsammeiraum, das ihn mit dem Spülgassammelraum verbindet;

ein durchlässiges Teil, das in dem Spülgassammelraum durch eine Halterung abgestützt ist und das Loch in dem Auslaßsammelraum blockiert, um suspendierte Teilchen aus dem Spülgas abzuscheiden; und

eine Einrichtung zum Abführen der aus dem Gasstrom abgeschiedenen Teilchen aus der Gehäusekammer.

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