DE349666C - Entstaubungskammer - Google Patents

Entstaubungskammer

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DE349666C
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DE
Germany
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dust chamber
dust
chamber
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Expired
Application number
DENDAT349666D
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ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
Polysius AG
Publication date
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Publication of DE349666C publication Critical patent/DE349666C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/02Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising gravity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Description

  • Entstaubungskammer.
  • Die Aufgabe, Staub aus bewegten Gasen abzuscheiden, ist nur bei den Gasen zufriedenstellend gelöst, die gefiltert werden können.
  • Abgesehen von den hohen Anlage- und Betriebskosten eines Filters ist dessen Aufstellung aber infolge zu hoher Temperatur oder chemischer Einwirkungen der zu reinigenden Gase in vielen Fällen ausgeschlossen, und hier sucht man sich durch Einbau von Staubkammern zu helfen. Hierbei wird der Staub durch Richtungsänderung, vor allen Dingen aber durch Geschwindigkeitsverminderung ausgeschieden. Letztere Maßnahme ist die bisher wirksamste und soll durch vorliegende Erfindung noch weiter verbessert werden.
  • Die Staubkammern, in denen der Staub durch Richtungsänderung und Geschwindigkeitsverminderung abgeschieden wird, unterscheiden sich -ihrer Form nach in solche mit eckigem und rundem Querschnitte, wie sie auch durch die beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
  • Das Wesen der Erfindung besteht der Hauptsache nach darin, daß der wagerecht eintretende Gasstrom aus seiner Richtung derart abgelenkt wird, daß er die gesamte-Grundrißfläche der Staubkammer senkrecht durchströmt. Hierdurch wird dem staubhaltigen Luftstrom gegenüber älteren Ausführungsformen der Staubkammern ein weit größerer Durchflußquerschnitt geboten, wodurch der Luftstrom eine erheblich vergrößerte Verlängerung erfährt.
  • Abb;. I der Zeichnung erläutert eine ältere Ausführungsform dieser Staubkammern. Der mit Staub vermischte Gasstrom tritt bei a in die Staubkammer ein und bei b aus. Unter Umständen sorgen eingebaute Scheidewände c für eine Ablenkung. Schon aus der Abbildung ist ersichtlich, welche toten Räume hierbei auftreten, die natürlich für die Verlangsamung des Gasstromes völlig nutzlos sind.
  • Eine Verlängerung der Staubkammer in Richtung von a nach b hätte zwar eine Verlängerung des Weges zur Folge, auf dem der Staub abgeschieden werden kann, niemals jedoch eine weitere Geschwindigkeitsverminderung, die das wirksamste Mittel zum Niederschlagen des Staubes bildet. Hierauf zielt die Erfindung, welche durch Abb. 2 rechts im Längs schnitt, links im Querschnitt in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt ist.
  • Der staubhaltige Luftstrom tritt bei a in die Staubkammer ein, fließt aber nicht, wie bisher, in der ursprünglichen Richtung weiter, sondern wird durch Rohre d abgesaugt, die sich am unteren Ende der Staubkammer befinden, wo die spitzwinkeligen Sammelräume sind. Diese Rohre haben auf ihrer unteren Fläche einen oder mehrere durchgehende Schlitze oder zweckmäßig verteilte Öffnungen, durch die die staubhaltigen Gase in die Rohre eintreten können. Mit ihrem hinteren Ende münden die Rohre nämlich in einen Kanal e, der mit einem Schornstein oder mit einem Luftsauger in Verbindung steht. Das vordere Ende ist durch Putz- oder Schaulöcher verschlossen, auch können hier Probierstutzen für Geschwindigkeits- und andere WIessungen angebracht werden. Infolge des in c und damit in den Rohren d herrschenden Saugzuges wird der durch a horizontal eintretende Gasstrom senkrecht nach unten abgelenkt und durch die Rohre d abgezogen, wobei er eine erhebliche Verlangsamung erfährt, infolge deren der Staub sich niederschlägt, von wo er in üblicher Weise bei f abgezogen wird. Der sich in den Rohren d etwa absetzende Staub fällt durch die eigene Schwere wieder heraus. Die Rohre d werden aus feuerfester Masse hergestellt oder gegen den glühenden Staub durch Schamotteumhüllungen geschützt.
  • Die Wirkungsweise der neuen Staubkammer veranschaulicht am besten ein Zahlenbeispiel. Angenommen sei ein Rauchkanal in rechteckiger Ausführung von 2 m lichter Weite, 6 m Höhe und 25 m Länge. Bei bester Ausführung beträgt die Gasstromhöhe, also die Höhe des in Abb. I schraffierten Staubstromes, 2 m. Der für den Durchfluß des Gasstromes vorhandene Querschnitt ist demnach 2 X 2 4 m. Die Erfindung hingegen nutzt für das Durchströmen, wie bemerkt, die Grundfläche der Staubkammer aus, welche einen Querschnitt von 2 X 25 50 qm, also das I2t/2fache des vorigen besitzt. In der neuen Staubkammer wirkt also die Anziehung der Erde I2112mal länger auf die einzelnen Staubteilchen, die dadurch eine bedeutend höhere Fallgeschwindigkeit erlangen und in erhöhtem Maße ausgeschieden werden. Die Richtung der Fallgeschwindigkeit liegt außerdem in der des Gasstromes selbst, was die Staubabscheidung noch mehr begünstigt.
  • Bei der älteren Ausführungsform der Staubkammern sind Richtungsänderungen des Gasstromes nur durch den Einbau von Scheidewänden zu erzielen. Diese vermindern aber den lichten Durchflußquerschnitt auf einen Bruchteil des Staubkammerquerschnittes. Sie beeinflussen ferner die Strömungsgeschwindigkeit ungünstig, indem sie diese erhöhen und dadurch einen Teil der an sich günstigen Wirkung der Richtungsänderung wieder aufheben. Die aus Abb. I ersichtlichen toten Räume werden überdies durch die Erfindung vermieden.
  • Handelt es sich um die Entstaubung heißer Gase, so genügt die Ausführungsform nach Abb. 2 der Staubkammern. Die heißen Gase verteilen sich infolge ihrer hohen Temperatur von selbst über den gesamten Grundriß der Staubkammer und drücken die kalten nach unten. Bei kalten Gasen wird die Verteilung über den Staubkammerquerschnitt zweckmäßig durch den Einbau einer Trennwand bewirkt, wie Abb. 3 rechts imLängsschnitt, links im Querschnitt erläutert. Der Eintrittskanal a ist hier gewissermaßen über die ganze Länge der Staubkammer fortgesetzt und mit einer Anzahl auf der Grundfläche verteilter Durchtrittsöffnungen versehen. Die Summe der Öffnungen ist ungefähr gleich dem Eintrittsquerschnitt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der gesamte staubhaltige Gasstrom in eine große Anzahl dünner Einzelströme zerlegt wird. Infolgedessen muß der gesamte Ringraum der Staubkammer gleichmäßig durchflossen werden, und es ist einleuchtend, daß die Staubteilchen aus den dünnen Teilströmen leichter herausfallen als aus dem ungeteilten Hauptstrom. In den durch Abb. 2 und 3 dargestellten Beispielen durchströmen die Gase die Staubkammer von oben nach unten. Selbstverständlich ist auch die umgekehrte Richtung denkbar, in welchem Falle die Rohre d oberhalb, der Gaseintrittskanal unterhalb anzuordnen sind.
  • Bei Anwendung der Erfindung kann jeder in einer Fabrik vorhandene freie Platz beliebiger Form für den Einbau einer wirksamen Staubkammer verwendet werden. Auch sind vorhandene fehlerhafte Staubkammern mitverhältnismäßig geringen Kosten umzubauen.
  • Sind solche Staubkammern sehr schmal und lang, so brauchen nicht, wie in Abb. 2 und 3 dargestellt, mehrere quer liegende Rohre d Anwendung zu finden, sondern es genügt ein einziges in die Längsrichtung der Kammer gelegtes Rohr, welches natürlich ebenso wie die Rohre d unten Offnungen oder Schlitze besitzen muß. Der eintretende Gasstrom wird dann zu einem langen Band auseinandergezogen.
  • Auch für runde Staubkammern ist die Erfindung mit Vorteil anwendbar. Abb. 4 stellt schematisch die als Zyklon bekannte Einrichtung dar. Bei diesem tritt die staubhaltige Luft tangential in die runde Staubkammer ein, durchläuft diese in mehr oder weniger geneigter Spirale und tritt in das Mittelrohr im wesentlichen von nur einer Seite her ein.
  • Die Ausscheidung geschieht durch Zentrifugelkraft. Es treten also in ähnlicher Weise, wie in Abb. 1 dargestellt, erhebliche tote Räume-auf, so daß der Querschnitt der Staubkammer für die Entstaubung der Gase größtenteils verlorengeht.
  • Entgegen dieser bekannten Ausführung ist in Abb. 4, welche oben einen Aufriß, darunter einen Grundriß, zeigt, das Einströmrohr in Form eines sich verj üngenden, nach unten offenen Ringraumes von dem Durchmesser des Zuflußrohres etwa gleicher Höhe ins Innere der Staubkammer fortgesetzt. Hierdurch wird erreicht, daß auf dem gesamten Umfang der Staubkammer ein gleichmäßig dünner Luftstrom austritt. Dem absaugenden Innenrohr strömen daher die Gase von allen Seiten gleichmäßig zu, so daß der gesamte Staubkammerquerschnitt durchströmt wird. Infolgedessen wird, genau wie im Falle der Abb. 2, die Bewegung der staubhaltigen Luft wesentlich verlangsamt und die Ausscheidung des Staubes vollzieht sich in gleicher Richtung wie die Ablenkung des Gasstromes.
  • Abb. 5 zeigt im Aufriß und Grundriß eine Anwendungsform der neuen Einrichtung für solche Staubkammern, bei denen das Einströmrohr nicht, wie im Falle der Abb. 4, tangential, sondern zentral in die Staubkammer eintritt Würde man, wie bei Abb. 4, ein unten allseitig offenes Absaugerohr verwenden, würde selbstverständlich der Gasstrom auf dem kürzesten Wege vom Einströmrohr zum Absaugerohr einseitig in letzteres eintreten, was tote Räume, wie in Abb. I dargestellt, hervorrufen müßte. Die absaugende untere Öffnung des mittleren Rohres wird daher entsprechend der Erfindung durch einen Ringspalt gebildet, dessen Querschnitt dem des Zuflußrohres annähernd gleich ist.
  • Infolgedessen findet am Umfang des Ringspaltes die Absaugung gleichmäßig statt. Das durch das Zuflußrohr einströmende Gas wird demnach gezwungen, den ganzen Staubkammerquerschnitt zu erfüllen und wird zu einem dünnen Stromschleier auseinandergezogen.
  • Die Staubabscheidung vollzieht sich infolgedessen in der gleich vorteilhaften Weise wie bei der Ausführung nach Abb. 4. Die Bauart nach Abb. 5 entspricht der weiter oben erwähnten langen und schmalen eckigen Staubkammer. Bei dieser wurden statt mehrere Absaugerohre d nur ein einziges in der Längsrichtung der Kammer liegendes Rohr mit unterer Öffnung verwendet. Hierdurch wurde der eintretende Gasstrom zu einem langen Band auseinandergezogen. Die geradlinige Absaugeöffnung ist bei Abb. 5 zu einer ringförmigen gestaltet. Infolgedessen ist der Vorgang in der runden Staubkammer der gleiche wie in der eckigen.
  • In Abb. 3 war gezeigt worden, wie bei eckigen Staubkammern der eintretende Gasstrom in eine Anzahl Teilströme zerlegt werden kann. Wie die gleiche Wirkung bei runden Staubkammern erreicht werden kann, erläutern die Abb. 6 und 7. Abb. 6 entspricht der Ausführung nach Abb. 5 mit dem Unterschiede, daß das Zuflußrohr nicht zentral oben, sondern zentral unten in die Staubkammer eintritt. Im oberen Teil letzterer sind in einer kegelförmigen Trennwand Öffnungen angebracht, deren Querschnitt dem des Zufluß rohres etwa entspricht. Diese Öffnungen ersetzen den Ringspalt des Abflußrohres der Abb. 5. Sie bewirken, daß das oberhalb der Öffnungen abgesaugte Gas gleichmäßig über den gesamten Staubkammerquerschnitt verteilt wird und wiederum zu einem dünnen Stromschleier auseinandergezogen wird.
  • Abb. 7 dagegen entspricht in derWirkungsweise der Abb. 4. Das staubhaltige Gas tritt oben zentral ein, wird aber unten tangential abgesaugt. Das Absaugerohr umhüllt den ganzen unteren Umfang der Staubkammer, sich spiralförmig allmählich erweiternd und ist nach dem Innern zu offen. Infolgedessen wird, genau wie bei Abb. 4, die Zuströmung wie der Abfluß gleichmäßig über den Staubkammerquerschnitt verteilt. Diese Verteilung begünstigt noch die in ähnlicher Weise wie bei Abb. 6 in einem Kegelmantel angebrachten Einlauföffnungen, durch die das von oben her zentral einströmende Gas über den ganzen Querschnitt der Staubkammer verteilt eintreten muß. Die möglichen Ausführungsformen sind, wie die gezeichneten wenigen Beispiele erkennen lassen, ma.nnigfach und durch diese bei weitem noch nicht erschöpft.
  • PATENT-ANSPRÜCHE: I. Entstaubungskammer von eckigem oder rundem Querschnitt, in der der Staub durch Richtungsänderung und Geschwindigkeitsverminderung abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, daß der wagerecht eintretende Gasstrom zwangläufig über die ganze Grundrißfläche der Staubkammer ausgebreitet wird, den gesamten lichten Raum der Staubkammer senkrecht durchströmt und in einen langen dünnen oder viele Einzelströme verteilt durch besonders geformte Einbauten der Staubkammer abgezogen wird.

Claims (1)

  1. 2. Ausführungsform der Entstaubungskammer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb oder oberhalb der in die Staubkammer mündenden Gaszuleitung Abzugsvorrichtungen, beispielsweise Rohre mit Abzugsöffnungen von einem dem Eintrittsquerschnitt der Gase in die Staubkammer annähernd gleichen Querschnitt eingebaut sind.
    3. Ausführungsform der Entstaubungskammer nach Anspruch I bis 2, bei rundem Querschnitt dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung der Gase und ihre Verteilting über den Staubkammergrundrißquerschnitt bei tangentialer Mündung des Zufluß rohres dadurch erfolgt, daß das Zufluß roher in Form eines zweckmäßig sich verjüngenden, nach unten offenen Ringraumes von einer dem Durchmesser des Zuflußrohres etwa gleichen Höhe sich in das Innere der Staubkammer fortsetzt oder daß das Zuströmungsrohr zentral und senkrecht zur Achse der Staubkammer in letztere mündet.
    4. Entstaubungskammer nach Anspruch I bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuflußrohr der Gase zentral in Richtung der Achse der Staubkammer in letztere eintritt, daß aber die Absaugung quer durch einen mit entsprechender schlitzförmiger Offnung versehenen Ringraum erfolgt, der in ein Abflußrohr übergeht, das tangential aus der Staubkammer tritt (Abb. 7).
    5. Entstaubungskammer näch An-Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere oder untere Teil der Staubkammer durch eine mit entsprechenden Öffnungen versehene Wand so abgeschlossen ist, daß eine gleichmäßige Verteilung des gesamten Gutes in der Staubkammer über deren Querschnitt erfolgen kann, während das Gas den Austrittsöffnungen aus der Staubkammer möglichst senkrecht zugeleitet und dadurch in viele, die Kammer gleichmäßig ausfüllende Einzelströme zerlegt wird.
DENDAT349666D Entstaubungskammer Expired DE349666C (de)

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DE349666T

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DE349666C true DE349666C (de) 1922-03-07

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DENDAT349666D Expired DE349666C (de) Entstaubungskammer

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DE (1) DE349666C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1162278B (de) * 1957-06-01 1964-01-30 Cesare Augusto Selli Fahrbarer Schuettgutfoerderer zum Umlagern von Schuettgut durch die Saug- und die Druckluft eines Geblaeses

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1162278B (de) * 1957-06-01 1964-01-30 Cesare Augusto Selli Fahrbarer Schuettgutfoerderer zum Umlagern von Schuettgut durch die Saug- und die Druckluft eines Geblaeses

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