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Verfahren zum Reinigen von Abluft sowie Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Schadstoffe
enthaltender Abluft, insbesondere von Abluft, die z. B. Säuredämpfe, alkalische
Dämpfe, Gifte und/oder feste Bestandteile enthält, wobei zum Binden der Schadstoffe
ein Benetzen der Abluft mit Flüssigkeit erfolgt.
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Es ist zum Reinigen solcher Abluft bereits bekannt, Waschtürme oder
Waschkammern zu verwenden, die einen unteren seitlichen Ablufteintritt und einen
oberen Auslaß aufweisen. Dazwischen sind mit Abstand zueinander angeordnete Filterschichten
vorgesehen, zwischen denen sich eine Benetzungseinrichtung mit Sprühdüsen befindet.
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Die Filterschichten sind beispielsweise mit sogenannten Raschigringen
und Kunststoffigeln bestückt. Die Flüssigkeitspartikel mit den gebundenen Schadstoffen
gelangen entgegen der Abluft-Durchförderrichtung zu einer unten liegenden Schadstoffabführung.
Nachteilig ist bei diesen Waschtürmen u. dgl. insbesondere, daß eine Wartung in
vergleichsweise kurzen Zeitabständen zur Reinigung der Filtereinsätze erforderlich
ist. Außerdem ist nachteilig, daß durch das allmähliche Zusetzen der Filtereinsätze
sich auch die Betriebssituation im Laufe der Zeit ändert. Bei der Wartung ist häufig
neben einer Reinigung der Filtereinsätze auch ein Auswechseln von diesen erforderlich,
so daß insgesamt ein hoher Wartungsaufwand
vorhanden ist. Schließlich
ist auch der konstruktive Aufwand bei solchen Waschtürmen u. dgl. erheblich und
es ist auch schwierig, diese wegen ihrer großvolumigen Bauweise (z. B. 3 m hoch,
1,5 m Durchmesser) räumlich unterzubringen. Sie werden daher häufig auch auf dem
Dach eines entsprechenden Industriebetriebes montiert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, insbesondere sowohl den
Wartungsaufwand als auch den konstruktiven und Montageaufwand zu vermindern. Auch
soll der erforderliche Platzbedarf reduziert werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen,
daß die benetzte Abluft in eine Rotationsbewegung versetzt und dabei die Schadstoffe
fliehkraftbedingt in einem Außenbereich der rotierenden Abluft abgeführt werden.
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Die Trennung der Schadstoffe erfolgt somit im wesentlichen durch Fliehkraft,
so daß keine Filtereinsätze in üblicher Form verwendet werden müssen. Dadurch kann
vor allem diejenige Wartung, die sonst insbesondere zur Reinigung der Filtereinsätze
bzw. zu deren Auswechslung nötig war, entfallen. Auch bleibt bei diesem Reinigungsverfahren
die Betriebssituation praktisch unverändert gleich gut, da keine sich allmählich
zusetzende Filter u. dgl. vorhanden sind.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Abluft etwa schraubenlinienförmig
um eine vorzugsweise etwa horizontale Achse geführt, wobei die Schadstoffe vorzugsweise
unten abgenommen werden. Durch diese Führung der Abluft ist eine kompakte Bauweise
einer Reinigung vorrichtung möglich und durch das Abnehmen der Schadstoffe im unteren
Bereich wird das insbesondere fliehkraftbedingte Ausscheiden der Schadstoffe noch
durch die Schwerkraft unterstützt.
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Zweckmäßigerweise wird die Abluft in Strömungsrichtung
hinter
dem Trennbereich für die Schadstoffe u. dgl. abgesaugt. Dies hat den Vorteil, daß
ein unerwünschtes Abführen eines Teiles der Abluft mit den Schadstoffen vermieden
wird.
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Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Reinigen von Abluft,
wobei die Vorrichtung eine Luftfördereinrichtung, eine Benetzungseinrichtung sowie
wenigstens einen Führungskanal und eine Schadstoffabführung aufweist. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskanal einen
Ausscheideabschnitt mit zumindest teilweiser, etwa kreisförmiger Umleitung der Abluft
aufweist, in dessen Außenbereich zur Schadstoffabführung führende Ableitmittel für
die Schadstoffe angeordnet sind. Durch die kreisförmige Umleitung werden fliehkraftbedingt
die schwereren Bestandteile der Abluft nach außen gedrängt und können dort abgenommen
werden. Man kommt somit ohne Filterschichten im üblichen Sinne aus.
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Zweckmäßigerweise ist der Ausscheideabschnitt etwa rohrförmig mit
einer innen liegenden Drallführung für die Abluft versehen, wobei wandseitig etwa
entgegen der Strömungsrichtung der rotierenden Abluft geöffnete Ableitmittel für
die Schadstoffe angeordnet sind. Durch die insgesamt rohrförmige Ausbildung und
die innen liegende Drallführung ergibt sich insbesondere eine kompakte Bauform.
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Vorteilhafterweise ist die Drallführung als mindestens im wesentlichen
durchgehende, an der Rohrinnenwand anliegende, vorzugsweise feststehende Leitschnecke
od. dgl.
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ausgebildet, wobei zumindest zwischen einigen, vorzugsweise zwischen
allen Schneckengängen Öffnungen als Ableitmittel vorgesehen sind. Eine solche Leitschnecke
bildet eine strömungsgünstige Führung für die Abluft und läßt sich gegebenenfalls
auch einfach z. B. aus einem durchgehenden Stück herstellen. Durch die feststehende
Anordnung
weist die Reinigungsvorrichtung praktisch keine beweglichen und damit störanfälligen
Teile auf.
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Zweckmäßigerweise sind die Öffnungen zum Ableiten der Schadstoffe
schlitzförmig ausgebildet und es sind dort insbesondere Auffanghutzen angeordnet.
Die Schadstoffe können dadurch beim Außenbereich gut erfaßt und abgeleitet werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Teil des Führungskanales, der
zumindest den Ausscheideabschnitt sowie die Benetzungseinrichtung aufweist, als
separates Waschrohr-Einsatzteil, insbesondere mit Anschlußflanschen an seinen Enden,
ausgebildet ist. Eine solche Ausbildung läßt gut den Einbau in eine bestehende Abluftleitung
zu, so daß nur ein geringer Montageaufwand und andererseits auch kein zusätzlicher
Platzbedarf erforderlich ist.
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Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen
aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand
der Zeichnung noch näher erläutert.
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Es zeigt stärker schematisiert: Fig. 1 eine Vorrichtung zum Abführen
und Reinigen von Abluft mit einem Waschrohr-Einsatzteil, Fig. 2 eine Aufsicht des
in Fig. 1 gezeigten Waschrohres, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines zum Teil
aufgebrochen dargestellten Abschnittes eines Waschrohres, Fig. 4 eine perspektivische
Detailansicht im Bereich einer Ableithutze und
Fig. 5 eine Seitenansicht
etwa im gleichen Bereich eines Waschrohres wie in Fig. 4 gezeigt.
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Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Abluftanlage (Fig. 1) dient zum Abführen
und Reinigen von Abluft, die beispielsweise von einem Säurebecken 2 eines chemischen
Industriebetriebes od. dgl. abgesaugt wird. Ausgehend von dem Säurebecken 2 bis
zu einem Saugventilator 3 sind die dazwischen liegenden Abluftleitungen 4 größtenteils
strichliniert angedeutet und im Anschlußbereich zu einem erfindungsgemäßen Waschrohr
5 abschnittweise erkennbar.
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Bevor die Abluft hinter dem Ventilator 3 an die äußere Umgebung abgegeben
werden kann, wie dies durch den Pfeil Pf 1 gekennzeichnet ist, ist es erforderlich,
die darin enthaltenen Schadstoffe, hier z. B. Säuredämpfe, zumindest größtenteils
zu entfernen. Dies erfolgt in bekannter Weise durch Benetzen der Abluft mit Wasser
und durch anschließendes Abführen dieses Wassers mit den daran gebundenen Schadstoffen.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß die benetzte Abluft in eine Rotationsbewegung
versetzt und dabei die gebundenen Schadstoffe fliehkraftbedingt abgeführt werden.
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Das erfindungsgemäße Waschrohr 5 ist vorteilhafterweise als Einsatzteil
6 ausgebildet, das vorzugsweise den gleichen Querschnitt wie die Abluftteitungen
4 hat. Es kann daher problemlos anstatt eines Teiles der Abluftleitung 4 eingesetzt
werden. Zum Verbinden mit den sich anschließenden Abluftleitungen 4 sind Anschlußflansche
7 vorgesehen. Das Waschrohr 5 weist sowohl eine Benetzungseinrichtung 8-als auch
einen Ausscheideabschnitt 9 und somit alle Einrichtungen zum Reinigen der Abluft
auf.
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Vorteilhafterweise kann dadurch das Waschrohr 5 auch nachträglich
durch Entfernen eines entsprechenden Abschnittes der Abluftleitung 4 in bestehende
Abluftanlagen eingesetzt werden, ohne daß ein Mehrbedarf an
Platz
besteht.
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Das Waschrohr 5 weist im Bereich seines Ausscheideabschnittes 9 eine
innen liegende Drallführung in Form einer durchgehenden, an der Rohrinnenwand 10
anliegenden Leitschnecke 11 auf. Diese ist feststehend ausgebildet und zumindest
bereichsweise mit der Rohrinnenwand 10 verbunden. Die gemäß dem Pfeil Pf 2 zuströmende
Abluft wird durch diese Drallführung 12 in eine schraubenlinienförmige Bewegung
(Pfeil Pf 4) urn9Ciei -tet. Es treten dabei atwa radiale Fliekräfte auf, durch die
die schwereren Bestandteile der Abluft, hier die mit Schadstoffen benetzten Wassertröpfchen,
verstärkt nach außen in den Bereich der Rohrinnenwand 10 gelangen. In diesem Außenbereich
sind im unteren Bereich des Waschrohres 5 Ableitöffnungen 13 angeordnet, die zu
einer Schadstoffabführung 14 führen.
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Die Ableitöffnungen 13 befinden sich jeweils zwischen den Schneckengängen
der Leitschnecke 11. Zum besseren Erfassen der im Außenbereich rotierenden Schadstoffe
u.
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dgl. sind entgegen der Strömungsrichtung dieser Rotationsbewegung
gerichtete Ableitmittel angeordnet. Diese Ableitmittel sind gut in Fig. 4 und 5
erkennbar. Dabei sind oberhalb der schlitzförmigen Ableitöffnungen 13 durch schräg
stehende Platten gebildete Auffanghutzen 15 angeordnet, durch die die gemäß dem
Pfeil Pf 3 (Fig. L) ankommenden Schadstoffe u. dgl. in die unterhalb der Ableitöffnungen
13 liegenden Schadstoffabführung 14 umgelenkt#und abgeführt werden. Die Schadstoffabführung
ist hier im wesentlichen durch einen unterhalb der Ableitöffnungen 13 und außerhalb
des eigentlichen Waschrohres angeordneten Ablaufkanal 16 gebildet. Dieser weist
eine schräg zu einem Anschlußstutzen 17 verlaufenden Boden 18 auf (Fig. 1).
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Der Ventilator 3 ist in der Nähe des Abluftaustrittes angeordnet und
saugt die Abluft durch das Waschrohr 5
hindurch. Dies hat zum einen
den Vorteil, daß die Ventilatorteile nur mit bereits gereiniqter Abluft in Berührung
kommen und daß insbesondere auch verhindert wird, daß ein größerer Teil der Abluft
in die Schadstoffabführung 14 gelangt, wie es bei einer Druckbeaufschlagung von
der Eintrittsseite 19 des Waschrohres 5 her gegebenenfalls der Fall wäre.
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Die zum Teil aufgebrochene Darstellung insbesondere des Ausscheideabschnittes
9 des Waschrohres 5 gemäß Fig. 3 läßt einerseits gut die etwa schneckenförmige Drallführung
12 und andererseits auch am Eintrittsbereich n9 sowie beim Austrittsbereich 20 angeordnete
Ein- bzw. Auslaufführungsflächen 21 bzw. 22 mit etwa axialer Orientierung erkennen.
Diese Flächen bilden jeweils die Endstücke der Leitschnecke 11 und sind mit dieser
vorzugsweise einstückig durchgehend verbunden. Durch diese Führungsflächen erfolgt
im Eintrittsbereich 19 eine verbesserte, strömungsgünstige Zuführung zu der Leitschnecke
11, während im Austrittsbereich 20 die Auslaufführungsfläche 22 wieder mit dafür
sorgt, daß die im Leitschnekkenbereich rotierende Abluft beruhigt und etwa axial
weitergeleitet wird.
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Die Steigung der Wendelung der Leitschnecke 11 od. dgl.
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ist so bemessen, daß einerseits die erforderliche Rotationsbewegung
der Abluft zur Ausscheidung von Schadstoffen erreicht wird, und daß andererseits
aber der Durchtrittsquerschnitt im Bereich der Leitschnecke 11 praktisch dem des
Außenrohres 23 entspricht.
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Zur mechanischen Stabilisierung der Leitschnecke 11 kann diese, insbesondere
bei größerem Querschnitt des Außenrohres 23,noch einen zentralen Stab 24 aufweisen,
mit dem die Leitflächen der Leitschnecke 11 verbunden sind. Außenseitig ist die
Leitschnecke zumindest abschnittweise mit dem Außenrohr 23 verbunden, so daß dadurch
in den meisten Ausführungsformen eine genügende Stabilität der Leitschnecke 11,
auch ohne Stab 24, bei gleichzeitig weitgehend ungehindertem Durchtritt vorhanden
ist.
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Die Benetzungseinrichtung 8 weist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.
1 und 2 zwei Sprühdüsen 25 auf, die etwa vor dem Eintrittsbereich 19 der Abluft
in den Ausscheideabschnitt 9 gegebenenfalls auch zum Teil innerhalb von diesem angeordnet
sind. Die Benetzungseinrichtung 8 ist mit im Waschrohr 5 untergebracht, so daß dieses
insgesamt die zur Reinigung von Abluft erforderlichen Einrichtungen aufweist.
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Insbesondere für Inspektionszwecke ist ein Teil des Außenmantels des
Außenrohres 23, insbesondere im Bereich des Ausscheideabschnittes 9, gegebenenfalls
auch im Bereich der Benetzungseinrichtung 8 abnehmbar mit einem Deckel 26 ausgebildet.
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Das gesamte, das Waschrohr 5 bildende Einsatzteil 6 kann beispielsweise
eine Gesamtlänge von 4 m, einen Rohrdurchmesser von etwa 60 cm und eine Leitflächenlänge
von etwa 2,5 m aufweisen. Die zumindest mit der Abluft in Berührung kommenden Teile
des Waschrohres sind zweckmäßigerweise aus gegenüber den mitgeführten Schadstoffen
widerstandsfähigem Material, insbesondere Kunststoff ausgebildet. Beispielsweise
kommt dafür z. B. PVC, PP, PPS, PE u. dgl. in Frage.
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Insgesamt weist das erfindungsgemäße Waschrohr 5 die wesentlichen
Vorteile auf, daß durch den Aufbau des Waschrohres auch nachträglich noch ein Einbau
in bestehende Abluftleitungen praktisch ohne zusätzlichen Platzbedarf möglich ist,
und daß auch die Unterhaltskosten durch einen geringen Wartungsbedarf minimal sind.
Der praktisch freie Durchgang durch das Waschrohr verhindert nämlich Verkrustungen
und Verstopfungen, die sonst bei Filteranlagen in aufwendiger Weise beseitigt werden
müssen.
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Vorkalkulationen haben ergeben, daß gegenüber herkömmlichen Waschtürmen
etwa die Hälfte der Endkosten eingespart werden können.
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Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten
Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich
sein.
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- Zusammenfassung -
- L e e r s e i t e -