DE3044909A1

DE3044909A1 - Gassperrvorrichtung fuer staubhaltige gase

Info

Publication number: DE3044909A1
Application number: DE19803044909
Authority: DE
Inventors: Ekkehard Prof. Dr.-Ing. 4300 Essen Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Saarbergwerke AG
Priority date: 1980-11-28
Filing date: 1980-11-28
Publication date: 1982-07-01
Also published as: DE3044909C2

Description

GASSPERRVORRICHTUNG FÜR STAUBHALTIGE GASE
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gassperrvorrichtung für staubhaltige Gase zum Absperren von strömenden Gasen ohne Verwendung von Schiebern, Ventilen usw. und eine entsprechende Gasführung in Kombination mit Staubabscheidern.
Bekanntlich versteht man unter Gassperreinrichtungen für, in Rohrleitungen strömende Gase Schieber, Ventile, Klappen und andere bekannte Verschlußorgane, die dafür zu sorgen haben, daß Rohrleitungen gasdicht verschlossen werden. Die Gasführung ist dabei durch Rohrleitungen, die mit den entsprechenden vorerwähnten Abschlußorganen versehen sind, vorgegeben. Nachteilhaft ist'bei den Absperrorganen, daß sie dann oft nicht ordnungsgemäß funktionieren, wenn die Gase mehr oder weniger große Mengen an Staub enthalten. Durch diese können die Absperrorgane beschädigt werden ( Verschleiß ).
Durch Staubablagerungen im Bereich der Absperrorgane wird außerdem zumeist ein einigermaßen verläßlicher Gas abschluß verhindert. Noch problematischer ist ein zuverlässiger Gasverschluß bei staubhaltigen Gasen dann, wenn diese bei hohem Druck und bei Gastemperaturen von 1000 0C und mehr anfallen, wie dies z. B. bei Kohlevergasungsanlagen der Fall ist.
Bislang kennt man kein Verschlußorgan, welches hierfür im Dauerbetrieb geeignet ist. Ganz besonders dann gilt diese Feststellung, wenn die Verschlußorgane verfahrensbedingt stündlich oder täglich mehrfach oder sogar vielfach betätigt werden müssen, wie dies bei unter solchen Bedingungen eingesetzten Staubabscheidern mit kammerweiser Abreinigung, also vor allem bei Gewebefiltern und Elektrofiltern der Fall ist.
Das Fehlen geeigneter und langzeitig betreibbarer Absperrorgane macht den Einsatz vorerwähnter Staubabscheider vor allem unter extremen Gasbedingungen nur schwer und dann auch nur unter ganz erheblichen zusätzlichen Aufwendungen möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu entwickeln, durch die eine Absperrung von staubhaltigen Gasen in strömendem Zustand bewirkt wird, ohne daß vorerwähnte Absperrorgane in strömenden Medien betätigt werden müssen. Die Vorrichtung soll in Kombination mit Staubabscheidern eingesetzt werden.
Erfindungsgemäß wird die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung zur Gasabsperrung in Kombination mit Staubabscheidern angegeben. Das staubhaltige Gas wird durch einen Eintrittskanal Rohr Rohrleitung ) in ein Verzweigungsstück - rechteckig oder sonstwie geformt - eingeleitet. Infolge des bekannten Cdanda-Effektes legt sich die Strömung an eine der Kanalwandungen im Verteilerstück an und durchströmt lediglich ein Rohr, während das andere praktisch ohne Strömungsbewegung bleibt.
Ist der Druckverlust im nicht gasbeaufschlagten Rohr klein, so tritt eine geringe Gasrückströmung durch Unterdruck im Verteilerstück ein. Erhöht man den Druckverlust im nicht gasdurchströmten Rohr beispielsweise durch Einbauten usw., wird auch die geringe Rückströmung verhindert und die Strömungsbewegung kommt vollständig zum erliegen. Durch einen kurzzeitigen Impuls, beispielsweise über Steuerkanäle, aber auch durch das Betätigen einer einfachen Verschlußklappe, die im strömungsführenden Rohr angeordnet ist, wird die Strömung sofort und praktisch vollständig in das zweite, hinter dem Verteiler angeordnete, zunächst unbeaufschlagte Rohr umgelenkt. Die Strömung ist dabei genauso stabil wie vorher im anderen Rohr, in dem jetzt die Strömungsbewegung zum erliegen kommt. Die Strömungsführung von einem Rohr in das andere ist also abhängig von irgendwie erzeugten kurzzeitigen Impulsen, welche auf die Strömung einwirken. Wesentlich für eine weitgehend vollständige Strömungsumführung und für einen geringen Druckverlust im Verteilerstück sind der in Figur 1 dargestellte Keilabstand,'die Keilform, der öffnungswinkel und das Verhältnis der verschiedenen Querschnitte zueinander.
Alle diese Größen müssen im speziellen Einzelfall optimiert werden. Darüber hinaus sind am Verteilerstück in der gezeigten Form Bohrungen möglich, durch die eine Teilgasabsaugung dann erfolgen kann, wenn sich Staub an den Konen ablagert.
Durch diese Ablagerung kann die Stabilität der Strömung negativ beeinflußt werden.
Prinzipiell funktioniert die Cassperrvorrichtung für staubhaltige Gase folgendermaßen Das staubhaltige Gas wird - beeinflußt durch einen Impuls -durch ein dem Verteilerstück nachgeschaltetes Rohr geleitet.
Das andere Rohr bleibt praktisch gasbewegungsfrei. Um mit Sicherheit zu gewährleisten, daß auch geringfügige Strömungsbewegungen - bedingt durch den bereits erwähnten Unterdruck im Verteilerstück - unterbleiben, wird eine einfache Verschlußplatte im strömungsfreien Rohr weitgehend geschlossen. Diese wird beim Verschlußvorgang-in der praktisch unbewegten Gasströmung nicht auf Verschleiß usw. beansprucht. Da es außerdem auch nicht notwendig ist, das Verschlußorgan vollständig zu schließen - abhängig vom erwähnten geringen Unterdruck im Rohr - wird es kaum beansprucht und kann beliebig oft von Hand, mechanisch oder über die Strömung im Verteilerstück gesteuert betätigt werden. Der Rohrleitungsteil ist damit perfekt abgesperrt.
Soll die Strömung umgeführt werden, wird das Verschlußorgan - soweit notwendig und vorhanden - geöffnet und durch Impulsgabe die Strömung umgeführt. Besonders vorteilhaft ist dieser Mechanismus der Gasabsperrung, wenn Staubabscheider teilweise abgeschaltet werden sollen mit dem Ziel, einzelne Kammern abzureinigen, wie dies beispielsweise bei kammerweise betriebenen Gewebe- und Elektrofiltern der Fall ist. In Figur 1 ist beispielhaft das Schema eines Staubabscheiders mit Gassperrvorrichtung gezeigt. Dabei wird Filterkammer II mit Staubgasgemisch beaufschlagt. Filterkammer I befindet sich in der Abreinigung, wird also nicht mit staubhaltigem Gas beaufschlagt.
Abhängig vom Druckverlust- der Filterkammer, der Stellung der Klappen bzw. anderer Verschlußorgane und einer Filterspülung, kann das Spülgas ganz oder teilweise ( siehe gestrichelte Feile dem Reingas entnommen und dem Rohgas wieder zugeführt werden, von außen eingeführt und in das Rohgas abgeleitet, bzw. getrennt aus dem Filter abgeführt werden. Filterbetrieb und Filterspülung kann von außen geregelt werden oder selbstregelnd ablaufen.
Unter Selbstregelung wird dabei verstanden, daß bei einem bestimmten Druckverlust einer Filterkammer die Strömung selbständig in die andere Rohrleitung mit einer zweiten Filterkammer umschlägt, wobei durch Unterdruckbildung im nicht rohgasbeaufschlagten Rohr eine Filterabreinigung erfolgt, zumindest aber unterstützt wird.
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Claims

Patentansprüche Gassperrvorrichtung für staubhaltige Gase, bestehend aus Eingangskanal, Verteilerstück und daran anschließenden staubgasführenden Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß diese in Kombination mit einem oder mehreren Staubabscheidern oder Kammern von Staubabscheidern eingesetzt und betrieben wird.
2. Gassperrvorrichtung für staubhaltige Gase nach Anspruch 1.

dadurch gekennzeichnet, daß am Verteilerstück zwei oder mehrere Rohre zur wechselweisen Führung der staubhaltigen Gase anqeschlossen sind.
3. Gassperrvorrichtung für staubhaltige Gase nach Anspruch 1. und 2. dadurch gekennzeichnet, daß am Verteilerstück Bohrungen oder sonstige Öffnungen oder Vorrichtungen angebracht sind, durch die ein staubhaltiger Teilgasstrom irgendwie entnommen oder abgesaugt werden kann.
4. Gassperrvorrichtung für staubhaltige Gase nach Anspruch 1., 2. und 3. dadurch gekennzeichnet, daß in den dem Verteilerstück folgenden Rohren an beliebigen ein- oder mehrfachen Stellen , vor oder nach dem Staubabscheider Gasabsperrklappen oder sonstige Verschlußorgane angeordnet sind, die gesteuert oder ungesteuert in jeweils einem Rohr getrennt oder einzeln betätigt, geöffnet oder geschlossen werden können.
5. Gassperrvorrichtung für staubhaltige Gase nach Anspruch 1., 2., 3. und 4. dadurch gekennzeichnet, daß eine Staubabscheiderspülung durch Unterdruckwirkung bei geregelten und ungeregelten Strömungsumschlägen von einem Rohr in ein anderes erfolgt.