DE2927722A1

DE2927722A1 - Vorrichtung zur abtrennung von dunst o.dgl. aus einem gasstrom

Info

Publication number: DE2927722A1
Application number: DE19792927722
Authority: DE
Inventors: Makoto Kimishima; Naoharu Shinoda
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1978-07-11
Filing date: 1979-07-09
Publication date: 1980-01-24
Also published as: JPS6138646Y2; US4257793A; DE2927722C2; JPS5513653U

Description

Henkel, Kern, Feiler & HänzeE Patentanwälte

Registered Representatives

3„ before the

European Patent Office

Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha, Möhlstraßp 37

Tokio, Japan D-8000München 80

Tel.: 089/982085-87

■- Telex: 0529802 hnkld

Telegramme: ellipsoid

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9. Juli 1979

Vorrichtung zur Abtrennung von Dunst o.dgl. aus einem Gasstrom

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Vorrichtung zur Abtrennung von Dunst, Nebel o.dgl. aus einem Gasstrom.

In einer bisherigen Vorrichtung zur Entschwefelung von Abgas nach dem Kalk-Gips-Verfahren erfolgt das Auffangen und Abscheiden von Dunst und festen Bestandteilen, die vom Gasstrom mitgeführt werden, mittels des üblichen gewellten Prallplattenabscheiders unter Ausnutzung der Trägheitskräfte.

Da sich dieser Prallplattenabscheider jedoch nicht immer zufriedenstellend waschen oder spülen läßt, lagern sich in längerem Betrieb der Vorrichtung die im Gasstrom enthaltenen festen Bestandteile allmählich in Form einer Schicht am Abscheider ab, wodurch sich dessen Strömungswiderstand erhöht und sich dabei die abgesetzten Ablagerungen häufig wieder ablösen.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung einer verbesserten Vorrichtung zur Abtrennung von Dunst o.dgl. aus einem Gasstrom, mit welcher die Mangel des bisherigen gewellten Prallplattenabscheiders vermieden werden.

Insbesondere soll bei dieser Vorrichtung kein erhöhter Druckverlust bzw. -abfall des Gasstroms durch die Vorrichtung auftreten.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der angegebenen Art erfindungsgemäß gelöst durch eine Hauptleitung, durch eine an deren stromabseitiges Ende angeschlossene Ablenkleitung, die in einer von der Erstreckungsrichtung der Hauptleitung abweichenden Richtung von letzterer abgeht, so daß bei Einführung des Gasstroms aus der Hauptleitung in die Ablenkleitung der im Gasstrom enthaltene Dunst, Nebel o.dgl. in der Ablenkleitung ablenkbar ist, durch eine im Bereich unmittelbar hinter der Verbindung zwischen Haupt- und Ablenkleitung an der Stelle, an welcher der vom Gasstrom mitgeführte Dunst o.dgl. abgelenkt worden ist, angeordnete Trennplatte zur Abscheidung von Dunst o.dgl. und durch einen der Trennplatte nachgeschalteten Dunstabscheider.

Bei dieser Vorrichtung ist insbesondere die Ablenkleitung mit der Hauptleitung unter einem Abzweig- oder Ablenkwinkel von mindestens 90° verbunden, wodurch die Ablenkung des im Gasstrom enthaltenen Dunstes o.dgl. wirksamer gestaltet und die Auffang- und Sammelwirkung für Dunst o.dgl. mittels der Trennplatte verbessert werden können.

Es ist bekannt, daß die Anordnung eines Gebildes, wie einer Trennplatte (remover plate), in einer Leitung im allgemeinen zu einem erhöhten Druckabfall aufgrund des Auftreffens des Gasstroms führt. Bei einer Vorrichtung zur Behandlung einer großen Gasmenge, etwa bei einer Abgas-Entschwefelungsvorrichtung, hat ein Druckabfall oder -verlust

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in einem Gasstrom unmittelbar einen erhöhten Leistungsbedarf für ein Gasgebläse zur Folge, so daß ein solcher Druckabfall aus wirtschaftlichen Gründen sehr ungünstig ist.

Aus diesem Grund sollte eine Trennplatte zum Abfangen und Sammeln von Dunst o.dgl. und festen Stoffen, die vom Gasstrom mitgeführt werden, vorzugsweise einen minimalen Druckabfall gewährleisten. Erfindungsgemäß hat es sich nun herausgestellt, daß ein Gasstrom nach seinem Durchgang durch die Biegung bzw. Verzweigung zwischen Hauptleitung und Ablenkleitung zusammen mit den von ihm mitgeführten Dunst- und Feststoffanteilen in der Ablenkleitung aufgrund von Fliehkräften (d.h. Zentrifugalkräften) radial auswärts und außerdem unter Schwerkrafteinfluß nach unten abgelenkt wird, wobei der größte Teil der vom Gasstrom mitgeführten Dunstund Feststoff anteile auf den Bereich zwischen der Stelle, an welcher die Strömungsgeschwindigkeit etwa ein Drittel der höchsten Stromungsgeschwindigkeit beträgt, und der Seiten- und/oder Bodenwand konzentriert ist, zu welcher der Gasstrom in der Ablenkleitung abgelenkt wird.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht also darin, daß die Breitseite der Trennplatte von der Seitenwand und/oder vom Boden, zu der bzw. dem der Gasstrom abgelenkt wird, bis zu der Stelle reicht, an welcher die Strömungsgeschwindigkeit des Gasstroms auf etwa ein Drittel der höchsten Strömungsgeschwindigkeit im Strömungsgeschwindigkeitsprofil längs des Querschnitts der Ablenkleitung, in welcher die Trennplatte angeordnet ist, abfällt.

Infolge der vorstehend angegebenen Bemessung und Anordnung der Trennplatte können die vom Gasstrom mitgeführten Dunst- und Feststoffanteile somit wirksam abgefangen und ge-

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sammelt werden, während gleichzeitig der durch die Trennplatte eingeführte Druckabfall des Gasstroms auf einer Mindestgröße gehalten wird.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zur Abtrennung von Dunst o.dgl. aus einem Gasstrom,

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 einen schematischen waagerechten Schnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 eine graphische Darstellung von experimentell ermittelten Meßwerten der Verteilung einer Gasströmungsgeschwindigkeit und der Dunstkonzentration längs eines Querschnitts der Ablenkleitung bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1, bei ausgebauter Trennplatte gemessen.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher ein Gasstrom in einer lotrechten Ebene ab- oder umgelenkt wird. Dabei ist eine an das ütromabseitige Ende einer Hauptleitung 1 angeschlossene Ablenkleitung 2 so abgewinkelt, daß die Strömungsrichtung eines Gasstroms A unter einem Umlenkwinkel von mindestens 90° abgelenkt wird. Innerhalb der Ablenkleitung 2 befindet sich ein an sich bekannter gewellter Prallplatten-Dunst- oder -Nebelabscheider 3, wobei am Boden der Ablenkleitung 2 stromauf des Abscheiders 3 eine erfindungsgemäße Dunst-Trennplatte (mist remover plate) vorgesehen ist.

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Bei dieser Ausführungsform werden Dunst- und Feststoffanteile, die von dem in Richtung des Pfeils A abgelenkten Gasstrom mitgeführt werden, durch Fliehkräfte und Schwerkrafteinfluß, wie durch den Pfeil C angedeutet, zum Boden der Ablenkleitung 2 abgelenkt, so daß die am Boden der Ablenkleitung 2 angeordnete Trennplatte 1 die Dunst- und Nebelanteile wirksam abzufangen und abzuscheiden vermag, während der größte Teil des Gasstroms (Pfeil B) ohne Behinderung durch die Trennplatte 4 die Ablenkleitung 2 zu durchströmen vermag. Der durch die Anordnung der Trennplatte 4 bewirkte Druckabfall bleibt also minimal.

Bei der abgewandelten Ausführungsförm gemäß Fig. 2 und 3 wird der Gasstrom in einer waagerechten Ebene in seiner Strömungsrichtung umgelenkt. Dabei erstreckt sich eine an das stromabseitige Ende der Hauptleitung 1 angeschlossene Ablenkleitung 2 in waagerechter Richtung unter einem rechten Winkel zur Erstreckungsrichtung der Hauptleitung 1. In der Ablenkleitung 2 ist ein an sich bekannter Dunstabscheider 3 der vorstehend beschriebenen Art vorgesehen, während eine erfindungsgemäße Dunst-Trennplatte 4 am Boden sowie an der Seitenwand, die sich an die radiale Außenwand der Biegung oder Abzweigung zwischen Hauptleitung 1 und Ablenkleitung

2 anschließt, in der Ablenkleitung 2 dem Dunstabscheider

3 vorgeschaltet ist.

Bei dieser abgewandelten Ausführungsform strömt der Dunst und feste Stoffe mitführende Gasstrom aus der Hauptleitung in die Ablenkleitung 2 (vgl. Pfeil A). Nach der Richtungsumkehr des Gasstroms über 90° aufgn--d der Biegung zwischen den Leitungen 1 und 2 verlagern sich, während der größte Teil des Gases selbst in Richtung des Pfeils B strömt, die vom Gasstrom mitgeführten Dunst- und Feststoffanteile aufgrund ihres größeren spezifischen Gewichts auf die durch den Pfeil C (Fig. 3) angedeutete Weise unter Trägheits- bzw.

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Zentrifugalkraft zur Seitenwand sowie unter Schwerkrafteinfluß zum Boden (vgl. Pfeil C in Fig. 2), wobei die an Seitenwand und Boden der.Ablenkleitung 2 angebrachte Trennplatte 4 diese Anteile wirksam abzufangen und abzutrennen vermag, während der größte Teil des Gasstroms, wie durch den Pfeil B veranschaulicht, die Ablenkleitung ungehindert durchströmt, ohne von der Trennplatte 4 beeinflußt zu werden. Infolgedessen wird der durch die Trennplatte eingeführte Druckabfall minimal gehalten. Zudem werden die nicht von der Trennplatte 4 abgefangenen Dunstund Feststoffanteile nahezu vollständig durch den an sich bekannten Abscheider 3 abgetrennt.

Fig. 4 veranschaulicht ein Beispiel für experimentell ermittelte Meßwerte der Verteilung der Gasströmungsgeschwindigkeit sowie der Dunstkonzentrationsverteilung über einen Querschnitt der Ablenkleitung 2 gemäß Fig. 1 bei weggelassener Trennplatte 4. In Fig. 4 sind die Gasströmungsgeschwindigkeit und die Dunstkonzentration auf der Abzisse aufgetragen, während der Abstand vom Boden der Ablenkleitung stromab der Biegung auf der Ordinate aufgetragen ist. Die ausgezogene Linie gibt die Verteilung der Gasströmungsgeschwindigkeit an, während die gestrichelte Linie die Verteilung der Dunstkonzentration zeigt. Der Punkt D steht dabei für den Abstand der Stelle, an welcher die höchste Strömungsgeschwindigkeit auftritt, und der Punkt E gibt den Abstand zu der Stelle an, an welcher die Gasströmungsgeschwindigkeit 1/3 des größten Werts am Punkt D erreicht. Die Werte gemäß Fig. 4 gelten für den Fall, daß die Trennplatte bei der Konstruktion nach Fig. 1 weggelassen worden ist.

Aus Fig. 4 geht ohne weiteres hervor, daß in dem Bereich, in welchem die Gasströmungsgeschwindigkeit weniger als 1/3 der höchsten Strömungsgeschwindigkeit, nämlich entsprechend derjenigen am Punkt D entspricht, die Dunstkonzentration

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_uim Gasstrom sehr niedrig ist, während die Dunstkonzentration in der Nähe des Bodens bzw. der Unterseite der Leitung 2, wo die Strömungsgeschwindigkeit größer ist als 1/3 des größten Werts, stark ansteigt.

Wenn somit die Trennplatte 4 längs des Bodens der Ablenkleitung 2 so angebracht wird, daß sich ihre Breitseite über die Strecke erstreckt, in welcher die Gasströmungsgeschwindigkeit etwa 1/3 der höchsten Strömungsgeschwindigkeit beträgt, kann der größte Teil der vom Gasstrom mitgeführten Dunst- und Feststoffanteile wirksam abgefangen und abgeschieden werden, ohne daß dabei ein wesentlicher Druckabfall im Gasstrom auftritt.

Aus der vorstehenden Beschreibung der Erfindung geht somit hervor, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Vorteil geboten wird, daß der Druckverlust bzw. -abfall im Gasstrom auf ein Mindestmaß verringert werden kann, während die vom Gasstrom mitgeführten Dunst- und Feststoffanteile effektiv abgefangen und abgeschieden werden können, so daß ein stabiler Betrieb des Dunstabscheiders 3 über einen langen Zeitraum hinweg gewährleistet werden kann.

Selbstverständlich sind dem Fachmann verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird.

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Claims

Henkel,Kern, Feiler£rHänzfeE Patentanwälte Registered Represenlativos before the European Patent Office Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha, Möhlsträße 37 Tokio, Japan D-8000München Tel: 089/982085-87 — ■ Telex: 0529802 hnkl d Telegramme: ellipsoid 2344 9. JuH 1979 Vorrichtung zur Abtrennung von Dunst o.dgl. aus einem Gasstrom Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Abtrennung von Dunst o.dgl. aus einem Gasstrom, gekennzeichnet durch eine Hauptleitung (1}, durch eine an deren stromabseitiges Ende angeschlossene Ablenkleitung (2), die in einer von der ErStreckungsrichtung der Hauptleitung abweichenden Richtung von letzterer abgeht, so daß bei Einführung des Gasstroms aus der Hauptleitung in die Ablenkleitung der im Gasstrom enthaltene Dunst, Nebel o.dgl. in der Ablenkleitung ablenkbar ist, durch eine im Bereich unmittelbar hinter der Verbindung zwischen Haupt^ und Ablenkleitung an der Stelle, an welcher der vom Gasstrom mitgeführte Dunst o.dgl. abgelenkt worden ist, angeordnete Trennplatte (4) zur Abscheidung von Dunst o.dgl. und durch einen der Trennplatte nachgeschalteten Dunstabscheider (3) .

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkleitung um mindestens 90° von der Erstreckungsrichtung der Hauptleitung abweichend angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breitseite der Trennplatte von der Seitenwand und/ oder vom Boden, zu der bzw. dem der Gasstrom abgelenkt wird, bis zu der Stelle reicht, an welcher die Strömungsgeschwindigkeit des Gasstroms auf etwa ein Drittel der höchsten Strömungsgeschwindigkeit im Strömungsgeschwindigkeitsprofil längs des Querschnitts der Ablenkleitung, in welcher die Trennplatte angeordnet ist, abfällt.