DE3044909C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum gesteuerten Umlenken eines Gasstromes, bei dem dieser von einem Ein­ gangskanal in ein Verteilerstück und daran anschließend wahlweise in einen von zwei Ausgangskanälen strömt, wobei die wahlweise Umlenkung von einem Ausgangskanal in den ande­ ren durch einen kurzfristigen Druckimpuls erzeugt wird, so­ wie auf eine Gasabsperrvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Üblicherweise versteht man unter Gasabsperrvorrichtungen für in Rohrleitungen oder Kanälen strömende Gase Schieber, Ven­ tile, Klappen oder andere bekannte Verschlußorgane, die zum gasdichten Verschließen der Rohrleitungen oder Kanäle die­ nen. Die Gasführung ist dabei durch die Leitungen bzw. Kanä­ le und die Einstellung der Absperrorgane vorgegeben.

Nachteilig ist bei diesen Absperrorganen, daß sie oft dann nicht ordnungsgemäß funktionieren, wenn die Gasströmung mehr oder weniger mit Staub beladen ist. Durch den mitgeführten Staub können die Absperrorgane, insbesondere durch Ver­ schleiß, beschädigt werden. Durch Staubablagerungen im Be­ reich der Absperrorgane wird ein zuverlässiger Gasabschluß verhindert. Das ist besonders nachteilig bei staubbeladenen Gasen unter hohem Druck und bei hohen Temperaturen von 1000°C und höher, wie sie beispielsweise bei Kohlevergasungsanla­ gen gegeben sind. Es sind bisher keine Absperrorgane be­ kannt, die bei diesen Bedingungen einen zuverlässigen Dauer­ betrieb ermöglichen, insbesondere bei häufigerem Betätigen der Absperrorgane, wie dies zum Beispiel bei Staubabschei­ dern mit kammerweiser Abreinigung, wie Gewebe- oder Elektro­ filter, erforderlich ist. Das Fehlen geeigneter, langzeitig einsetzbarer Absperrorgane macht den Einsatz solcher Staub­ abscheider vor allem unter extremen Gasbedingungen nur schwer und auch nur mit ganz erheblichen zusätzlichen Auf­ wendungen möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Gasabsperrvorrichtung anzugeben, die eine Absperrung von staubhaltigen Gasen ermöglicht, ohne daß Absperrorgane in strömenden staubhaltigen Medien betätigt werden müssen.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dieses Verfahren zum Umlenken staubhaltiger Gase so eingesetzt wird, daß ei­ ner der beiden Ausgangskanäle, die jeweils mit einem oder mehreren Staubabscheidern oder Kammern von Staubabscheidern versehen sind, abgesperrt wird, und daß durch Öffnungen am Verteilerstück ein staubhaltiger Teilgasstrom entnommen wird.

Aus der DE-OS 28 19 656 ist eine Vorrichtung zum wahlweisen Umsteuern eines - staubfreien - Gasstromes von einem Gaska­ nal in einen anderen durch Druckimpulse unter Ausnutzung des Coanda-Effektes bekannt.

Erfindungsgemäß wird nun vorge­ schlagen, am Verteilerstück einen Teilgasstrom über am Ver­ teilerstück angeordnete Öffnungen abzuziehen. Dadurch ge­ lingt es, diesen Effekt zum Absperren eines staubhaltigen Gasstromes einzusetzen, um wechselweise Staubfilter zur Ab­ reinigung aus dem Gasstrom auskoppeln zu können. Mit dem am Verteilerstück abgesaugten Teilgasstrom wird verhindert, daß sich im Verteilerstück Staub absetzen kann. Dieser würde die Stabilität der Strömung beeinflussen und zum unkontrollier­ ten Umlenken der Gasströmung führen.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß das Verteilerstück mit Steuerkanälen zum Aufbringen eines Druckimpulses zur Umlenkung eines Gas­ stromes von einem Ausgangskanal in den anderen verbunden ist, daß die Wandungen des Verteilerstückes an Gasabsauglei­ tungen angeschlossene Öffnungen aufweisen und daß in den Ausgangskanälen Staubabscheider angeordnet sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Im folgenden werden das erfindungsgemäße Verfahren und eine erfindungsgemäße Absperrvorrichtung anhand eines in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispie­ les weiter erläutert.

Über einen Eingangskanal 1 wird staubhaltiges Gas in ein Verteilerstück 2 eingeleitet. Infolge des Coanda-Effektes legt sich die Gasströmung an eine Wandung des sich konisch erweiternden Verteilerstückes 2 an und durchströmt dann im gezeichneten Beispiel einen Ausgangskanal 3, während ein zweiter Ausgangskanal 4 praktisch von der Gasströmung abge­ sperrt ist. Vielmehr wird im nicht mit staubbeladenen Gas beaufschlagten Ausgangskanal 4 durch die Gasströmung im Ver­ teilerstück 2 ein Unterdruck erzeugt. In den Ausgangskanälen 3, 4 sind Staubfilter 31, 41 angeordnet. Stromab hinter den Staubfiltern 31, 41 münden die Ausgangskanäle 3, 4 in einen Sammelkanal 5.

Durch den im nicht mit staubbeladenem Gas beaufschlagten Ausgangskanal 4 erzeugten Unterdruck entsteht in diesem eine Reingasrückströmung, wobei das rückströmende Reingas als Spülgas zur Abreinigung des Staubfilters 41 genutzt werden kann. Das nun wieder mit Staub beladene Spülgas wird von der Gasströmung im Verteilerstück 2 mit in den Ausgangskanal 3 gesaugt. Sofern die so erzeugte Reingasrückströmung nicht zur Spülung des Staubfilters ausreicht, kann sie selbstver­ ständlich durch ein zusätzliches Gebläse unterstützt werden.

Vor und hinter den Staubfiltern 31, 41 können zusätzlich herkömmliche mechanische Absperrorgane 32, 33, 42, 43 vorge­ sehen sein, um ggf., z.B. bei Wartungsarbeiten, die gerade nicht mit staubbeladenem Gas beaufschlagten Filter sicher von jeder Gasströmung freizuhalten. Da die Absperrorgane 32, 33, 42, 43 nur betätigt werden müssen, wenn praktisch keine, zumindest keine staubbeladene Gasströmung vorliegt, werden diese Absperrorgane 32, 33, 42, 43 nicht auf Verschleiß be­ ansprucht.

Zur Umlenkung der Gasströmung von einem Ausgangskanal 3 bzw. 4 in den jeweils anderen Ausgangskanal 4 bzw. 3 werden der Gasströmung im Verteilerstück 2 über Steuerkanäle 21 bzw. 22 kurzzeitig Druckimpulse aufgegeben.

Dabei ist wichtig, daß die Strömung sofort und vollständig umgelenkt wird. Wesentlich für eine schnelle und vollständi­ ge Strömungsumlenkung und einen geringen Druckverlust im Verteilerstück 2 sind der Keilwinkel α sowie die Keilform, der Keilabstand s, der Öffnungswinkel β des Verteilerstückes 2 sowie das Verhältnis der einzelnen Strömungsquerschnitte. Diese Größen müssen im Einzelfall bestimmt und optimiert werden.

Über Öffnungen 25, 26 und Saugleitungen 23, 24 wird bei Be­ darf ein staubhaltiger Teilgasstrom und mit diesem evtl. ab­ gelagerter Staub aus dem Verteilerstück 2 abgesaugt, um zu verhindern, daß dort abgelagerter Staub die Stabilität der Strömung beeinträchtigt und zum ungewollten bzw. unkontrol­ lierten Umlenken der staubbeladenen Gasströmung führt.

Die Umlenkung der staubbeladenen Gasströmung kann sowohl ge­ steuert von außen erfolgen oder geregelt, beispielsweise ab­ hängig vom Anstieg des Druckverlustes der Staubfilter 31 bzw. 41.

Claims (6)

1. Verfahren zum gesteuerten Umlenken eines Gasstromes, bei dem dieser von einem Eingangskanal in ein Verteilerstück und daran anschließend wahlweise in einen von zwei Aus­ gangskanälen strömt, wobei die wahlweise Umlenkung von einem Ausgangskanal in den anderen durch einen kurzzeiti­ gen Druckimpuls erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verfahren zum Umlenken staubhaltiger Gase so ein­ gesetzt wird, daß einer der beiden Ausgangskanäle, die jeweils mit einem oder mehreren Staubabscheidern oder Kammern von Staubabscheidern versehen sind, abgesperrt wird, und daß durch Öffnungen am Verteilerstück ein staubhaltiger Teilgasstrom entnommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Staubabscheider oder Kammern von Staubab­ scheidern des abgesperrten Ausgangskanals durch im ab­ gesperrten Ausgangskanal rückströmendes Reingas gespült werden, wobei die Reingasrückströmung durch die Sog­ wirkung des in den nicht abgesperrten Ausgangskanal strömenden staubhaltigen Gasstromes erzeugt wird.

3. Gasabsperrvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus einem Verteiler­ stück mit einem Eingangskanal und zwei Ausgangskanälen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerstück (2) mit Steuerkanälen (21, 22) zum Aufbringen eines Druckimpul­ ses zur Umlenkung eines Gasstromes von einem Ausgangs­ kanal in den anderen verbunden ist, daß die Wandungen des Verteilerstückes (2) an Gasabsaugleitungen (23, 24) angeschlossene Öffnungen (25, 26) aufweisen und daß in den Ausgangskanälen (3, 4) Staubabscheider (31, 41) ange­ ordnet sind.

4. Gasabsperrvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausgangskanäle (3, 4) in Strömungsrich­ tung hinter den Staubabscheidern (31, 41) in einen Sammel­ kanal (5) münden.

5. Gasabsperrvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verteilerstück (2) sich in Strö­ mungsrichtung konisch erweiternd ausgebildet ist, und daß die Ausgangskanäle (3, 4) symmetrisch zur Symmetrieachse des Verteilerstückes (2) und einen Keilwinkel α bildend angeordnet sind.

6. Gasabsperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ausgangskanälen (3, 4) vor und/oder hinter den Staubabscheidern (31, 41) mecha­ nische Absperrorgane (32, 33, 42, 43) angeordnet sind.