DE3202240A1

DE3202240A1 - Process and device for separating particles from a flowable medium, in particular for removing dust from gas

Info

Publication number: DE3202240A1
Application number: DE19823202240
Authority: DE
Inventors: Egon 6209 Aarbergen Keller; Peter 4040 Neuss Kreutz
Original assignee: Passavant Werke AG and Co KG
Current assignee: Aqseptence Group GmbH
Priority date: 1982-01-25
Filing date: 1982-01-25
Publication date: 1983-07-28

Abstract

In a multistage process for particle separation, in particular for removing dust from gas, in which in each stage a pure gas stream is separated off, preferably by means of a cyclone chamber separation, and the remaining stream is passed on to the next stage, the degree of purity of the pure gas streams drawn off can be improved and the overall efficiency can be increased according to the invention, if, by means of screening provided upstream, a fine fraction of the particles together with a smallest possible part-stream of the gas is branched off and is fed to direct purification for example by means of a filter, bypassing the separating stages. The screening is preferably carried out likewise using a cyclone chamber separation, in this case with an efficiency set deliberately low. <IMAGE>

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen Method and device for severing

von Teilchen aus einem fließfähigen Medium, insbesondere zum Entstauben von Gas 3e schreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von Teilchen aus einem gasförmigen oder flüssigen Medium, insbesondere zum Entstauben von Gas, wobei in einer oder mehreren Abscheiderstufen ein von den Teilchen im wesentlichen befreiter Teilstrom des Mediums als Reinprodukt abgezogen und der mit Teilchen angereicherte Reststrom des Mediums einer weiteren Abscheidung zugeführt wird. of particles from a flowable medium, in particular for dedusting von Gas 3e writing The invention relates to a method for separating particles from a gaseous or liquid medium, especially for dedusting gas, wherein in one or more separation stages one of the particles is essentially freed partial flow of the medium withdrawn as a pure product and the enriched with particles Residual flow of the medium is fed to a further separation.

Ein Verfahren dieser Art, bei dem Abscheidung in den Abscheiderstufen durch Wirbelkammerabscheidung erfolgt, ist bekannt (Passavant-Prospekt ~Fliehkraftabscheidung") und wird vorzugsweise zur Entstaubung von Gas verwendet und daher im folgenden in diesem Zusammenhang beschrieben. Die Erfindung ist jedoch auch anwendbar für andere Arten der Abtrennung von Teilchen aus einem fließfähigen Medium, z. B. zur Abtrennung von Tröpfchen aus einem Gas oder zum Abscheiden der Trägerflüssigkeit aus einer Emulsion. Wesentlich ist jedoch, daß bei allen diesen Verfahren angestrebt wird, im wesentlichen die gesamte Menge des Mediums als von den Teilchen befreites Reinprodukt zu gewinnen, wobei der Restgehalt an Teilchen im Reinprodukt sehr gering sein soll und insbesondere z. B. beim Entstauben von Luft durch gesetzliche Vorschriften auf eine sehr geringe Reststaubmenge begrenzt ist. A process of this kind, with the separation in the separator stages takes place by vortex chamber separation, is known (Passavant prospectus ~ Centrifugal separation ") and is preferably used for dedusting gas and therefore described in the following in this context. However, the invention is also applicable to other ways of separating particles from a flowable one Medium, e.g. B. to separate droplets from a gas or to separate the Carrier liquid from an emulsion. It is essential, however, that in all of these The process sought to essentially use the entire amount of the medium as from to gain the pure product freed from the particles, the residual content of particles should be very low in the pure product and in particular z. B. when dedusting Air is limited by legal regulations to a very small amount of residual dust is.

Bei dem bekannten Verfahren erfolgt die Teilchenabtrennung durch Fliehkraftabscheidung in Wirbelkammern spezieller Bauart, die eine kreiszylindrische Wirbelkammer mit zwei von den Stirnwänden her bis in Nähe der Achsmitte vorstehenden Tauchrohren für den Abzug des Reingases sowie einen mit der Wirbelkammer über deren ganze axiale Länge mittels einer rechteckigen Öffnung in Verbindung stehenden, gekrümmten Strömungskanal von flach rechteckigem Querschnitt für die Zuführung des Rohgases und die Abführung des Restgases. Das Volumenverhältnis des durch die Tauchrohre abgezogenen Reingases zu dem zuströmenden Rohgas wird auf einen relativ kleinen Wert (z. B. 20 -25 5') eingestellt, was bedeutet, daß sich in der Wirbelkammer ein stabiler Kreiswirbel mit hoher Verweilzeit des Gases ausbildet, der zusammen mit der gekrümmten Form des Strömungskanales eine sehr vollständige Abscheidung auch feiner Feststoffteilchen gewährleistet. In the known method, the particles are separated off by Centrifugal separation in vortex chambers of a special design, which is a circular cylindrical Vortex chamber with two protruding from the end walls up to near the center of the axis Immersion pipes for the extraction of the clean gas as well as one with the vortex chamber above them entire axial length by means of a rectangular opening communicating, curved Flow channel with a flat, rectangular cross-section for the feed of the raw gas and the removal of the residual gas. The volume ratio of the through the dip tubes withdrawn clean gas to the incoming Raw gas is on a relatively small value (e.g. 20 -25 5 '), which means that the Vortex chamber forms a stable circular vortex with a long gas residence time, which together with the curved shape of the flow channel is a very complete one Separation of even fine solid particles guaranteed.

Es hat sich gezeigt, daß in einer solchen Wirbelkammer eine Abscheidung auch feinen Staubes mit einem Wirkungsgrad von z. B. 90-99,5 96 möglich ist und daß man durch Hintereinanderschaltung von Stufen nach und nach den überwiegenden Teil des Trägermediums als Reingas abziehen kann, so daß nur noch ein relativ geringes Restvolumen, in welchem sich die abgeschiedenen Partikel angesammelt haben, auf das nachgeschaltete Filter aufgegeben werden muß.It has been shown that a deposition occurs in such a vortex chamber also fine dust with an efficiency of z. B. 90-99.5 96 is possible and that one by one behind the other of stages gradually the predominant Part of the carrier medium can be withdrawn as clean gas, so that only a relatively small amount Residual volume in which the deposited particles have accumulated the downstream filter must be abandoned.

Die Wirksamkeit dieser Fliehkraft-Teilchenabtrennung hängt selbstverständlich von der Teilchengröße und der Homogenität der Größenverteilung der Teilchen ab. Es hat sich gezeigt, daß bei sehr,feinem Stäuben mit einem erm heblichen Korngrößenanteil unter 0,2 tdie vorstehend genannten optimalen Abscheidungswerte bzw. die gesetzlich für das Ausblasen der Gase vorgeschriebenen Höchstgrenzen des Staubgehaltes im Reingas nicht immer erzielt werden können. Man kann versuchen, den Abscheidewjrkungsgrad der einzelnen Stufen zu verbessern, indem man das Absaugeverhältnis des abgezogenen Reingases zum zuströmenden Rohgas verrringert. Die hierdurch erzielbare Steuerung des Wirkungsgrades ist aber begrenzt, und um insgesamt die erforderliche Gasmenge zu reinigen, muß die Zahl der Stufen bzw. die Zahl der Wirbelkammern in jeder Stufe erhöht werden, was zu einem höheren Investitionsaufwand und Platzbedarf und außerdem zu einem unerwünscht hohen Druckverlust in der Anlage führt. The effectiveness of this centrifugal particle separation depends of course on the particle size and the homogeneity of the size distribution of the particles. It has been shown that in the case of very, fine dusts with a considerable grain size fraction below 0.2 t the above-mentioned optimal separation values or the statutory ones Maximum limits of the dust content in the clean gas prescribed for blowing out the gases cannot always be achieved. You can try the degree of separation the improve individual stages by increasing the suction ratio of the withdrawn Pure gas is reduced to the inflowing raw gas. The control achievable in this way the efficiency is limited, however, and to the total amount of gas required To clean, the number of stages or the number of vortex chambers must be in each stage can be increased, resulting in a higher investment and space requirements and moreover leads to an undesirably high pressure loss in the system.

Ähnliche Schwierigkeiten ergeben sich, wenn man für die Abscheidung des Reinproduktes andere Abscheidereinrichtungen verwenden will. So sind z. B. Zyklone theoretisch zur Direktabscheidung von Teilchen aus einem Gas geeignet, versagen aber bei der Abscheidung von feineren Stäuben, da in diesem Fall der Reststaubgehalt im abgezogenen Reingas unzulässig hoch ist, und daher die gesamte Reingasmenge nochmals durch ein Filter geleitet werden müßte. Filter, wie z. B. Sackfilter oder Elektrofilter, sind zwar ebenfalls zur Entstaubung von Gas geeignet, stellen aber sehr aufwendige und auch kostenintensive Einrichtungen dar, insbesondere, wenn sie so groß dimensioniert werden müssen, daß sie die gesamte Abgasmenge z. B. eines tauberzeugenden Produktionsprozesses verarbeiten können. Similar difficulties arise when looking for deposition wants to use other separator devices of the pure product. So are z. B. cyclones theoretically suitable for direct deposition of particles from a gas, fail but when separating finer dusts, because in this case the residual dust content in the withdrawn clean gas is inadmissibly high, and therefore the entire amount of clean gas again would have to be passed through a filter. Filters, such as B. bag filters or electrostatic precipitators, are also suitable for dedusting gas, but are very expensive and also represent costly facilities, especially when they are so large in size must be that they use the entire amount of exhaust z. B. a deaf-producing production process can process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirksamkeit eines Verfahrens der eingangs genannten Art, insbesondere beim Vorhandensein von Teilchen mit sehr kleiner Korngröße und/oder einer sehr inhomogenen Korngrößenverteilung, zu verbessern. The invention is based on the problem of the effectiveness of a method of the type mentioned, especially in the presence of particles with very small grain size and / or a very inhomogeneous grain size distribution to improve.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der insgesamt zu behandelnde Strom des Mediums in einer vorgeschalteten Sichterstufe in einen eine Feinfraktion der Teilchen und einen eine Grobfraktion der Teilchen enthaltenden Teilstrom aufgeteilt und nur der die Grobfraktion enthaltende Teilstrom der Abscheiderstufe zugeführt und der die Feinfraktion enthaltende Teilstrom anderweitig gereinigt wird. This object is achieved in that the total to be treated flow of the medium in an upstream separator stage in a a fine fraction of the particles and one containing a coarse fraction of the particles Partial flow divided and only the partial flow containing the coarse fraction of the separator stage fed and the partial flow containing the fine fraction is otherwise purified.

Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß der für die nachfolgende Abscheidung besonders problematische Feinkornanteil der Feststoffteilchen mittels Sichtung ausgeschieden und mit einem relativ geringen Teilvolumen des Mediums direkt einer Reinigung, z. B. mittels Filter, zugeführt und daher mit Sicherheit ausgeschieden werden kann, wofür wegen der kleinen Teilstrommenge kein übermäßig großer Aufwand nötig ist. Andererseits wird hierdurch der Abscheidewirkungsgrad der nachgeschalteten, mit der Grobfraktion der Teilchen und der Hauptmenge des Mediums beaufschlagten Abscheiderstufen ganz erheblich, so daß man entweder bei unverändertem Betrieb und unveränderter Zahl dieser Stufen den Reststaubgehalt im Reingas stark herabsetzen kann oder bei unverändertem Reststaubgehalt die aus jeder Stufe abgezogene Reingasmenge erhöhen und damit die Zahl der Stufen bzw. die Kapazität jeder einzelnen Stufe verringern kann. This has the advantage that for the following Separation of particularly problematic fine grain fraction of the solid particles by means of Sighting excreted and with a relatively small partial volume of the medium directly cleaning, e.g. B. by means of a filter, supplied and therefore excreted with certainty can be, for which no excessive effort because of the small amount of partial flow is necessary. On the other hand, the separation efficiency of the downstream, charged with the coarse fraction of the particles and the main amount of the medium Separator stages quite considerably, like that that one either remains unchanged Operation and unchanged number of these stages, the residual dust content in the clean gas is strong can reduce or, if the residual dust content remains unchanged, the amount withdrawn from each stage Increase the amount of clean gas and thus the number of stages or the capacity of each individual Level can decrease.

Der in der Sichterstufe abgezweigte Teilstrom des Trägermediums soll möglichst klein sein, um das Filter nicht unnötig zu belasten, während der mit diesem Teilstrom abgezogene Feinkornanteil der Feststoffteilchen möglichst groß sein soll, um die nachgeschalteten Wirbelkammer-Abscheiderstufen möglichst zu entlasten. Dies wird erfindungsgemäß vorzugsweise dadurch erreicht, daß die Sichtung in der Sichterstufe durch Wirbelkammerabscheidung erfolgt, wobei jedoch der Abscheidewirkungsgrad in der Sichterstufe durch unterschiedliche Dimensionierung und Absaugeverhältnisse auf einen niedrigeren Wert als in den nachfolgenden Wirbelkammer-Abscheiderstufen eingestellt ist. Mit anderen Worten, die als Sichterstufe vorgeschaltete Wirbelkammer oder Wirbelkammerkombination wird bewußt als schlechter Abscheider" betrieben, um daraus eine möglichst geringe Gasmenge mit möglichst hoher Beladung an feinkörnigem Staub abzuziehen, im Gegensatz zu den nachfolgenden Abscheiderstufen, wo man bestrebt ist, eine möglichst große Reingasmenge mit möglichst geringem Reststaubanteil abzuziehen. The partial flow of the carrier medium branched off in the sifter stage should be as small as possible so as not to unnecessarily load the filter while using it Partial stream withdrawn fine grain fraction of the solid particles should be as large as possible, in order to relieve the downstream swirl chamber separator stages as much as possible. this is preferably achieved according to the invention in that the sifting in the sifter stage takes place by vortex chamber separation, but the separation efficiency in the classifier stage through different dimensions and extraction conditions to a lower value than in the subsequent swirl chamber separator stages is set. In other words, the vortex chamber connected upstream as a sifter stage or vortex chamber combination is deliberately operated as a poor separator "to from this, the smallest possible amount of gas with the highest possible load of fine-grained gas Extract dust, as opposed to the subsequent separation stages where one strives is to extract as large a quantity of clean gas as possible with as little residual dust as possible.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Further advantageous features of the invention are set out in the subclaims specified.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher beschrieben. An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawings described.

Fig. 1 zeigt ein Fließschema des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 1 shows a flow diagram of the method according to the invention.

Fig. 2 zeigt in perspektivischer, teilweise weggebrochener Ansicht eine Wirbelkammer für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 2 shows a perspective, partially broken away view a vortex chamber for carrying out the method according to the invention.

Fig. 3 zeigt das Schema einer mehrstufigen Entstaubungsanlage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Fig. 3 shows the scheme of a multi-stage dedusting system according to an embodiment of the invention.

Gemäß dem Fließschema nach Fig. 1 gelangt der zu reinigende Gesamtstrom 30 des zu reinigenden Mediums, z. B. Gas, der mit Teilchen, z. B. Staub, von sehr inhomogener Korngrößenverteilung beladen ist, in eine Sichterstufe 31, und wird dort durch einen Sichtungs- oderKLassiervorgang aufgeteilt in einen geringen Teilstrom 32 (z. B. 10 5' des Gesamtstroms), der nur die Feinfraktion der Teilchen enthält, und in einen großen Teilstrom oder Hauptstrom 33 (z. B. 90 5' des Gesamtstroms), der die Grobfraktion der abzutrennenden Teilchen enthält. Dieser Teilstrom 33 wird einer Reihe von hintereinander geschalteten Abscheiderstufen A1, A2, A3 zugeführt, wobei in jeder Stufe ein Teilstrom 34 des von den Teilchen im wesentlichen vollständig befreiten Mediums als Reinprodukt abgezogen und ein entsprechend kleinerer Reststrom 35 des Mediums, der mit den Teilchen angereichert ist, zur nächsten Abscheiderstufe weitergeleitet wird. Der Reststrom 35' aus der letzten Abscheiderstufe A3 wird einem Filter F zugeführt, dem auch der in der Sichterstufe S abgezweigte Teilstrom 32 mit der Feinfraktion der Teilchen zugeführt wird. In dem Filter F werden die beiden Teilströme 32 und 35', die zusammen nur einen kleinen Teil (z. B. 20 5') des ursprünglichen Gesamtstroms 30 darstellen, die aber noch praktisch die Gesamtmenge der ursprünglich vorhandenen Teilchen enthalten, von diesen Teilchen befreit, so daß der Rest des Mediums als Reingasstrom 36 aus dem Filter abgezogen werden kann, während die abgeschiedenen Teilchen 37 völlig vom Gas bzw. sonstigem Trägermedium befreit sind. According to the flow diagram of FIG. 1, the total stream to be cleaned arrives 30 of the medium to be cleaned, e.g. B. gas associated with particles, e.g. B. Dust, of very much inhomogeneous particle size distribution is loaded into a classifier stage 31, and is there, divided into a small partial flow by a sifting or classifying process 32 (e.g. 10 5 'of the total flow), which contains only the fine fraction of the particles, and into a large partial flow or main flow 33 (e.g. 90 5 'of the total flow), which contains the coarse fraction of the particles to be separated. This substream 33 is a number of sequential separator stages A1, A2, A3 fed, with a substream 34 of the particles in each stage essential completely freed medium withdrawn as a pure product and a correspondingly smaller residual flow 35 of the medium, which is enriched with the particles, to the next Separator stage is passed on. The residual flow 35 'from the last separator stage A3 is fed to a filter F to which the one branched off in the classifier stage S is also branched off Partial stream 32 is fed with the fine fraction of the particles. In the filter F will be the two partial flows 32 and 35 ', which together only form a small part (e.g. 20 5 ') of the original total flow 30, but which are still practically the total amount of the originally present particles contained, freed from these particles, so that the rest of the medium can be withdrawn from the filter as clean gas stream 36, while the separated particles 37 completely from the gas or other carrier medium are exempt.

Man erkennt, daß die Abscheiderstufen A1, A2, A3, die auf die Verarbeitung großer Gasmengen ausgelegt sein müssen, durch das erfindungsgemäße Verfahren von der problematischen Abscheidung des Feinstaubanteils befreit sind und daher mit optimalem Abscheidewirkungsgrad arbeiten können und ein auch strengen Anforderungen genügendes Reinprodukt ergeben. Andererseits wird das Filter F, welches zur vollständigen Abscheidung von sowohl feinem als auch grobem Staub geeignet ist, nur mit einem geringen Bruchteil der insgesamt zu reinigenden Gasmenge beaufschlagt und kann daher entsprechend kosten- und betriebsgünstig ausgestaltet sein. It can be seen that the separator stages A1, A2, A3, which are based on the processing large amounts of gas must be designed by the inventive method of the problematic separation of the fine dust fraction are exempt and therefore with can work with optimal separation efficiency and strict requirements result in sufficient pure product. On the other hand, the filter F, which to the complete separation of both fine and coarse dust is suitable, only a small fraction of the total amount of gas to be cleaned is applied and can therefore be designed in a correspondingly cost-effective and operationally favorable manner.

Die Vorteile der Erfindung zeigen sich insbesondere dann, wenn sowohl für die Sichtung als auch für die Abscheidung Wirbelkammern spezieller Bauart verwendet werden. Solche Wirbelkammern sind an sich bekannt und werden daher im folgenden nur wegen des besseren Verständnisses anhand von Fig. 2 kurz erläutert. Die Wirbelkammer gemäß Fig. 2 besteht aus einem gekrümmt verlaufenden, flach rechteckigen Strömungskanal 1, mit dem eine kreisförmig zylindrische Kammer 2 über die ganze Höhe durch eine rechteckige Öffnung, die von zwei Kanten 3, 4 begrenzt ist, in Verbindung steht. Von den Stirnwänden der Kammer 2 her erstrecken sich axial zwei Tauchrohre 5 bis nahe zur Achsmitte der Kammer 2. Im Betrieb wird staubbeladenes Rohgas entsprechend den Pfeilen 6 von links her durch den Strömungskanal 1 zugeleitet und nach rechts entsprechend den Pfeilen 7 abgeleitet. Durch die Krümmung des Strömungskanals 1 ergibt sich ein erster Fliehkrafteffekt, durch den gröbere Staubteilchen an der Kammer 2 vorbeigeleitet werden und sich im abgezogenen Reststrom ansam- meln. Ein Teil des zugeführten Gasstromes bildet in der Kammer 2 eine kreiszylindrische Strömung entsprechend den Pfeilen 8 aus. In dieser Strömung ergibt sich ein starker Fliehkrafteffekt, der auch feine Teilchen radial nach außen bewegt, so daß sie sich mit dem im Strömungskanal weitergeleiteten Restgasstrom vereinigen. Ein einstellbarer, relativ geringer Teil des Gasstromes wird als Reingas durch die Tauchrohre 5 axial nach beiden Seiten abgezogen. Da dieser Reingasstrom typischerweise nur einen kleinen Teil des Rohgasstromes (z. B. 20 - 25 5') darstellt, bildet sich die Kreisströmung 8 als stabiler Wirbel mit hoher Verweilzeit aus, was eine gründliche Abscheidung der Teilchen gewährleistet. The advantages of the invention are particularly evident when both Used for the sifting as well as for the separation of vortex chambers of special design will. Such vortex chambers are known per se and are therefore described below only briefly explained with reference to FIG. 2 for better understanding. The vortex chamber according to FIG. 2 consists of a curved, flat rectangular flow channel 1, with which a circular cylindrical chamber 2 over the entire height by a rectangular opening, which is limited by two edges 3, 4, in communication. From the end walls of the chamber 2, two immersion tubes 5 bis extend axially near the center of the axis of chamber 2. In operation, the dust-laden raw gas is correspondingly the arrows 6 fed from the left through the flow channel 1 and to the right derived according to the arrows 7. Due to the curvature of the flow channel 1 there is a first centrifugal force effect through which coarser dust particles adhere to the Chamber 2 are bypassed and accumulate in the withdrawn residual flow. to melt. A part of the supplied gas flow forms a circular cylindrical shape in the chamber 2 Flow according to the arrows 8. In this current there is a strong one Centrifugal force effect that also moves fine particles radially outwards so that they move unite with the residual gas flow passed on in the flow channel. An adjustable, A relatively small part of the gas flow is axially clean gas through the immersion tubes 5 deducted on both sides. Since this stream of clean gas is typically only a small one If part of the raw gas flow (e.g. 20-25 5 ') is present, the circular flow is formed 8 as a stable vortex with a long residence time, resulting in a thorough separation of the particles guaranteed.

Der Abscheidewirkungsgrad, d. h. der Reststaubgehalt im Reingasstrom, hängt außer von den Mengenverhältnissen der Roh-, Rein- und Restgasströme auch von den Abmessungen der Wirbelkammer ab und kann durch diese beeinflußt werden.The separation efficiency, d. H. the residual dust content in the clean gas flow, depends not only on the proportions of the raw, pure and residual gas streams, but also on the dimensions of the vortex chamber and can be influenced by them.

Fig. 3 zeigt das Schema einer mit liegend angeordneten Wirbelkammern gemäß Fig. 1 ausgerüsteten mehrstufigen Staubabscheideanlage gemäß der Erfindung. Es sind vier Abscheiderstufen vorgesehen, die mit I, II, III, IV bezeichnet sind und jeweils aus einer von Stufe zu Stufe abnehmenden Zahl von parallel geschalteten Wirbelkammern 10 bestehen. Vorgeschaltet ist eine mit S bezeichnete Sichterstufe, nachgeschaltet ist ein Filter F. Fig. 3 shows the diagram of a vertebral chamber arranged horizontally 1 equipped multi-stage dust separation system according to the invention. There are four separator stages, which are labeled I, II, III, IV and in each case from a number of parallel-connected devices that decrease from step to step Vortex chambers 10 exist. Upstream is one labeled S Sifter stage, downstream is a filter F.

Das staubbeladene Rohgas wird bei 11 aufgegeben und gelangt in den Strömungskanal der als Sichter betriebenen Wirbelkammer 12, wo über die Tauchrohre ein Teilstrom mit der Feinfraktion des Staubes abgezogen und über die Leitung 13 direkt dem Filter F zugeführt wird. Die überwiegende Menge des Gases zusammen mit der darin verbliebenen überwiegenden Staubmenge, die aber von den Feinstanteilen befreit ist, gelangt in die Eintrittskammer 14 der ersten Abscheiderstufe I, wo sie in die Strömungskanäle der parallel geschalteten Wirbelkammern 10 eintritt. Aus den Tauchrohren dieser Wirbelkammern wird eine Teilmenge des Geblase 16 abgezogen. The dust-laden raw gas is abandoned at 11 and enters the Flow channel of the vortex chamber 12 operated as a sifter, where via the dip tubes a partial flow with the fine fraction of the dust is withdrawn and via line 13 is fed directly to the filter F. The vast majority of the gas along with the predominant amount of dust remaining in it, but that of the fine particles is released, enters the inlet chamber 14 of the first separator stage I, where it enters the flow channels of the vortex chambers 10 connected in parallel. A subset of the blower 16 is withdrawn from the dip tubes of these vortex chambers.

gas über die Leitung 15 mittels der Pumpe 16 abgezogen.gas withdrawn via line 15 by means of pump 16.

Die restliche Rohgasmenge mit entsprechend angereichertem Staubgehalt gelangt in die Eintrittskammer 16 der nächsten Abscheiderstufe II, in deren Wirbelkammern durch weitere Staubabscheidung ein weiterer Teilstrom des Gases als Reingas über die Leitung 18 abgezogen wird. Entsprechendes erfolgt in den weiteren Abscheiderstufen III und IV. Der aus der Stufe IV austretende Restgasstrom, der nur einen geringen Bruchteil des ursprünglichen Rohgasstromes darstellt, aber nach wie vor den überwiegenden Teil der Staubmenge enthält, tritt nun in den Filter F ein, an dessen Filtertüchern 19 od.dgl. dieser Staub mit hohem Wirkungsgrad abgeschieden wird, in den Sammeltrichter 20 fällt und mittels einer Austragsvorrichtung 21 ausgetragen werden kann.The remaining amount of raw gas with a correspondingly enriched dust content enters the inlet chamber 16 of the next separator stage II, in its vortex chambers through further dust separation, another partial flow of the gas is transferred as pure gas the line 18 is withdrawn. The same takes place in the further separator stages III and IV. The residual gas stream emerging from stage IV, which is only a small Represents a fraction of the original raw gas flow, but still the predominant Part of the amount of dust it contains occurs now in the filter F. its filter cloths 19 or the like. this dust is deposited with high efficiency is, falls into the collecting funnel 20 and discharged by means of a discharge device 21 can be.

Das im Filter F gereinigte Gas, bestehend aus dem aus der Abscheiderstufe IV kommenden Restrohgas und aus dem in der Sichterstufe 12 mit der Feinstaubfraktion abgetrennten und über die Leitung 13 zugeführten Teilstrom, wird bei 22 ebenfalls mittels der Pumpe 16 abgezogen.The gas cleaned in the filter F, consisting of that from the separator stage IV residual raw gas and from that in the separator stage 12 with the fine dust fraction separated and fed via the line 13 partial flow is also at 22 withdrawn by means of the pump 16.

Die Anzahl der Stufen der Anlage, die Anzahl der Wirbelkammern in jeder Stufe sowie auch die Anzahl und Anordnung der Wirbelkammern in der Sichterstufe s sind selbstverständlich nur als Beispiel zu verstehen und können je nach den Bedürfnissen beliebig verändert werden. The number of stages of the plant, the number of vortex chambers in each stage as well as the number and arrangement of the vortex chambers in the sifter stage s are of course only to be understood as an example and can vary depending on the needs can be changed at will.

Die Wirbelkammern der Abscheiderstufe I, II, III, IV sind so gestaltet und werden so betrieben, daß sich ein größtmöglicher Anteil an abgezogenem Reingas bei einem möglichst geringen Reststaubgehalt dieses Reingases ergibt. Typischerweise kann z.B. in jeder Abscheiderstufe ein Anteil von 20% des jeweils zuströmenden Rohgases oder Restrohgases als Reingas entnommen werden, wobei die Staubabscheidung z.B.##mit einem Wirkungsgrad von 94% erfolgen kann, so daß der Reststaubanteil im abgezogenen Reingas in der Leitung 15 z.B. 6% der ursprünglichen Staubbeladung betragen kann. The vortex chambers of the separator stage I, II, III, IV are designed in this way and are operated in such a way that as much as possible of the clean gas withdrawn with the lowest possible residual dust content of this pure gas. Typically For example, a proportion of 20% of the incoming raw gas can be used in each separator stage or residual raw gas can be removed as clean gas, whereby the dust separation e.g. ## with one Efficiency of 94% can be done, so that the residual dust content in the withdrawn clean gas in line 15 e.g. 6% of the original dust load can be.

Durch die Vorschaltung der Sichterstufe s werden diese Verhältnisse aber wesentlich verbessert. Die Sichterstufe selbst wird, wie erwähnt, als "schlechter§ Abscheider ausgebildet und betrieben, so daß z.B. nur 10% des zuströmenden Gasstromes als Teilstrom über der Leitung 13 ausgeleitet werden, wobei jedoch der Abscheidegrad in der Wirbelkammer 12 nur z.B. 90% beträgt, so daß die abgezogenen 10% Gasstrom auch 10% des Staubanteils mit sich führen, der aber praktisch den gesamten Feinstkornanteil der ursprünglichen Staubbeladung des Rohgases darstellt. Hierdurch können die Wirbelkammern der nachgeschalteten Abscheiderstufen I, II, III, IV mit wesentlich besserem Wirkungsgrad, z.B. 97%, betrieben werden, so daß sich insgesamt eine deutliche Senkung des Reststaubgehaltes in der Leitung 15 ergibt.By connecting the classifier stage s, these ratios but much improved. As mentioned, the classifier stage itself is classified as "worse" Separator designed and operated, so that e.g. only 10% of the incoming gas flow are discharged as a partial flow via the line 13, but the degree of separation in the swirl chamber 12 is only e.g. 90%, so that the withdrawn 10% gas flow also carry 10% of the dust content with them, but practically the entire fine grain content represents the original dust load of the raw gas. This allows the vortex chambers the downstream separator stages I, II, III, IV with significantly better efficiency, e.g. 97%, so that overall there is a significant reduction in the residual dust content in line 15 results.

Bei einem praktischen Beispiel wurde in einer Entstaubungsanlage mit sechs hintereinander geschalteten Wirbelkammerstufen und einem nachgeschalteten Filter bei konventionellem Betrieb (ohne vorgeschaltete Sichterstufe) bei einer Korngrößenverteilung des Staubes, die erhebliche Anteile mit Korngrößen unter 0,2#i aufweist, ein Wirkungsgrad pro Abscheiderstufe von ca. 93%. Bei einer Startbeladung des zuströmenden Rohgases von 2500 mg/m3 betrug der Reststaubgehalt des aus den Wirbelkammerabscheiderstufen abgezogenen Reingases 166,5 mg/m3 , und nach Hinzufügung des durch das Filter F gereinigten Restgasanteiles ergab sich hinter dem Gebläse 16 ein Reststaubgehalt des Reingases von 128 mg/m3 (sämtliche Werte bezogen auf Normalzustand des Gases). A practical example was in a dust collector with six vortex chamber stages connected in series and one downstream Filter in conventional operation (without an upstream separator stage) with one Particle size distribution of the dust, the considerable proportions with grain sizes below 0.2 # i, an efficiency per separator stage of approx. 93%. At a The initial loading of the inflowing raw gas of 2500 mg / m3 was the residual dust content of the clean gas withdrawn from the vortex chamber separator stages 166.5 mg / m3, and after the addition of the residual gas fraction purified by the filter F, the result was behind the fan 16 a residual dust content of the clean gas of 128 mg / m3 (all values based on the normal state of the gas).

Durch Vorschaltung der Sichterstufe s wurden diese Verhältnisse entscheidend verbessert: In der Sichterstufe S wurde ein Anteil von 10% des zuströmenden Gases mit einer Beladung durch die Feinstfraktion des Staubes von 147 mg/m3 abgetrennt und dem Filter F zugeleitet. Durch diese Entfeinerung des Korngrößenspektrums des den Abscheiderstufen zugeleiteten Rohgases konnte der Abscheidewirkungsgrad in den Wirbelkammern der Abscheiderstufen auf 97% gesteigert werden, und der Reststaubanteil in den aus den Abscheiderstufen abgezogenen Reingasströmen in der Leitung 15 betrug nur noch 65 mg/m3, was zusammen mit dem im Filter F gereinigten Gasstrom ( der jetzt ein größeres Volumen durch die zusätzlich aus der Sichterstufe s abgezoge- nen 10% hatte) ergab einen Reststaubanteil hinter dem Gebläsel6 von 50 mg/m3. Gegenüber dem Verfahren ohne vorgeschaltete Sichtung ergibt sich somit eine Verbesserung des Reststaubgehaltes um ca. den Faktor 2,5. Selbstverständlich kann man sich stattdessen auch mit dem bisherigen Reststaubgehalt begnügen und dafür die Zahl bzw. Größe der Abscheiderstufen verringern. These conditions became decisive when the classifier stage s was connected upstream Improved: In the classifier stage S a share of 10% of the inflowing gas was separated with a load of the very fine fraction of the dust of 147 mg / m3 and fed to the filter F. This refinement of the grain size spectrum of the The separation efficiency of the raw gas fed to the separator stages could be reduced to The swirl chambers of the separator stages can be increased to 97%, and the residual dust content in the pure gas streams withdrawn from the separator stages in line 15 only 65 mg / m3, which together with the gas stream cleaned in filter F (the now a larger volume due to the additionally drawn off from the classifier stage s nen 10%) resulted in a residual dust content behind the blower6 of 50 mg / m3. Opposite to the method without a preliminary sifting thus results in an improvement in the Residual dust content by a factor of approx. 2.5. Of course you can go instead content with the previous residual dust content and the number or size of the Reduce separator stages.

Ähnliche Verhältnisse ergeben sich, wenn nicht Staub aus Gas, sondern z.B. Flüssigkeitströpfchen aus Gas oder Feststoffteilchen aus Flüssigkeit abgetrennt werden sollen. Similar conditions arise if it is not dust from gas, but rather E.g. liquid droplets separated from gas or solid particles separated from liquid should be.

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Claims

Method and apparatus for separating particles from a flowable Medium, in particular for dedusting gas Claims 1. Method for separating of particles from a gaseous or liquid medium, especially for dedusting of gas, one of the particles in one or more separation stages being essentially freed partial flow of the medium withdrawn as a pure product and the enriched with particles Residual flow of the medium is fed to a further separation, thereby g e k e n n z e i c h n e t that the total flow of the medium to be treated in one upstream classifier stage into a fine fraction of the particles and a one Split the coarse fraction of the partial flow containing the particles and only that of the coarse fraction containing partial flow of the separator stage and fed the the Partial stream containing fine fraction is otherwise purified.

2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the separation takes place in each separator stage by vortex chamber separation and the residual flow of the medium enriched with particles from the last separator stage is cleaned in a filter, and that the division in the sifter stage by means of Vortex chamber separation takes place.

3. The method according to claim 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the separation efficiency of the vortex chamber separation in the sifter stage is set to a lower value than the separation efficiency in the downstream Separation stages.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized g e k e n It is not stated that in the sifter stage the ratio of the fine fraction withdrawn partial flow to the inflowing total flow of the medium to a smaller one Value is set than the ratio of the in each subsequent separation stage Partial flow withdrawn as pure product to the total flow flowing into the respective stage.

5. The method according to claim 4, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the amount of the partial flow withdrawn in the sifter stage with the fine fraction of the medium approx. 5 to 15%, preferably approx. 10% of the total inflowing medium amounts to.

6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that g e -k e n n z e i c It should be noted that in each separator stage the amount of the pure product withdrawn Partial flow of the carrier medium approx. 15 to 30 5 ', preferably 20 to 25 5' of the respective stage inflowing residual flow of the medium.

7. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 5, with several one behind the other ede of switched separator stages, of where u one or more vortex chambers that are acted upon in parallel are formed, and a downstream filter, each separator stage with its residual flow the uncleaned medium leading outlet with the following stage and the last the stage connected to the filter is connected to each outlet leading to the pure product Stage and the outlet of the filter leading to the pure product are connected to the fume cupboard are, by the fact that a classifier stage (S) is connected upstream is, the outlet line (13) for the partial stream containing the fine fraction of the Medium is connected to the filter (F).

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the classifier consists of one or more vortex chambers.

9. The device according to claim 8, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that each vortex chamber of the classifier stage by different dimensions a lower separation efficiency than the vortex chambers each downstream Has separation stage.