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Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Gasen Bei den dynamischen
Naßreinigern beruht die reinigende Wirkung in allererster Linie auf einer starken
Durchwirbelung des Gemisches aus Gas und dem fein zerstäubten Wasser bzw. der Waschfiüssigkeit.
Der Zweck wird mehr oder weniger vollständig erfüllt oder die Erfüllung angestrebt
durch die Anwendung von Schaufelrädern, die in der Regel gleichzeitig als Gasförderer
dienen, durch Korbsysteme - mit Gegenläufigkeit oder ein Korb
feststehend,
der andere in Rotation befindlich -, durch Schlagwerke anderer Art. gelochte Trommeln,
konische Trommeln mit Flügeln usw.
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Es hat sich im Betriebe die Tatsache gezeigt, daß feine Zerstäubung
der Waschfüssigkeit, ohne eine starke Durchwirbelurg des Flüssigkeitsstaubes und
der Gase, allein fast gar keine reinigende Wirkung hat. Selbst der feinste Wasserstaub,
erzeugt durch Spezialdüsen unter mehreren Atmosphären Druck, hat nur geringe Wirkung
Der Grund liegt in folgendem: Selbst mit hoher Austrittsgeschwindigkeit austretende
sehr kleine Wassertröpfchen haben durch die im Vcilältnis zur lebendigen Kraft derselben
sehr hohen Luftwiderstände schon nach weniger als 1 m Weg ihre lebendige Kraft abgegeben
und fallen von da an nur noch unter der Einwirkung ihres Eigengewichtes mit der
Geschwindigkeit
also mit recht kleiner Geschwindigkeit.
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(Unter hohem Druck ausströmender Wasserstaub wird schon bei geringFm
Winde unmittelbar nach dem Austritt zurückgetrieben.) Der Mangel an reinigender
Wirkung beruht darauf, daß jedes Wassertröpfchen sog. »Kielluftcc als hyperbolischen
Kegel vor sich hertreibt. an dessen Spitze die Staubteilchen nach der Seite abgleiten.
(Ein im Wasser schwimmendes leichtes Holz- oder Korkstückchen ist von einem ihm
folgenden, schneller schwimmenden Körper nur dann zu treffen, wenn das Ausweichen
durch Stoßwirkung oder sonstwie verhindert wird.) Diese Stoßwirkung wird durch Wirbelung
hervorgebracht, und die Durchwirbelung ist deshalb zur Erzielung einer guten Reinigung
unerläßlich.
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Die Durchwirbelung erfordert Kraft, aber dieser Kraftbedarf it eben
nicht zu umgehen.
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Dagegen wird der Kraftbedarf zum Zerstäuben des Wassers meist unnötig
aufgewendet. Nicht mit Schlagwerken oder ähnlichem Zerstäuben, sondern das bereits
zerstäubte Waschmittel nur mit dem Gas zu durchwirbeln, lautet die Forderung. Man
wird einwenden, daß die Düsen ja auch Druck, somit Kraft benötigen.
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Ganz richtig. Da aber das Wasser meist aus dem Hochbehälter cntnommen
wird, ist der Druck einmal da. geht durch Drosselung völlig in den Apparaten verloren
und muß die Kraft zur Zerstäubung neu aufgewendet werden.
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Dies wird bei dem nachstehend beschriebenen Apparat vermieden.
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Die Abb. I bis 4 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen.
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Der Apparat nach Abb. I ist ein rotierender Na ßr einiger, bei welchem
durch gl eichläufige Reinigungsorgane Gegenläufigkeitswirkung erzielt wird. Das
Gas tritt bei a ein, geht durch die erste Hälfte des Apparates in vorgereinigtem
Zustande zum Ventilator und wird von diesem darauf durch die zweite Stufe des vertikal
geteilten Reinigers gedrückt. Bei b tritt das gereinigt Gas aus, c sind Reinigerkörbe
oder frommeln mit runden oder aus Flacheisen hergestelltcn radialen oder geneigten
Stäben, e sind feststehende Stäbe zur Erhöhung der Wirkung, d Zwischenwände. Die
07Vaschflüssigkeit wird durch Düsen h fein verteilt eingespritzt. Die Wirkungsvçeise
geht aus dem früher Gesagten und der Beschreibung genau hervor. Infolge der glatten
Wände und des Fehlens von Ecken, Kanälen usw. neigt der Apparat nicht zur Verschmutzung
und benötigt geringe Betriebskraft infolge des früher Gesagten. Der Raumbedarf ist
gering.
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Beim Auftreffen des Gases auf das Reinigerorgan findet erst Kreuz-
oder Querstrom, dann Gleichstrom, dann wieder Querstrom, darauf Gleichstrom und
später wieder Querstrom statt.
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Hierauf geht das Gas zum Ventilator, und nach Verlassen desselben
wiederholt sich das Spiel in der zweiten Reinigerhälfte. Eine außerordentlich intensive
Wirkung herrscht an den Stellen g und i, wo ein sehr dichter Flüssigkeitsschleier
vorhanden ist und die beiden entgegengesetzt strömenden Gemischschleier scharf ineinander
hineingepeitscht werden, so daß den Staubteilchen keine Zeit zum Ausweichen bleibt
und dadurch ein hoher Reinigungseffekt erzielt wird.
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Über die Schaltung soll noch einiges gesagt werden. Bekanntlich werden
bei den bestehenden Systemen für höhere Reinheitsgrade zwei Apparate hintereinandergeschaltet.
Dies verteuert aber die Apparaturen sehr und benötigt viel Kraft, weil der Kraftbedarf
für Lagerreibung, Ventilationswiderstände usw. sich verdoppelt und der mechanische
ÄWrkungsgrad im Quadrat auftritt, also bei r-1 0,7 der Gesamtwirkungsgrad nur noch
0,72 = 0.49 beträgt.
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In vielen Fällen wird ein Reinheitsgrad verlangt, der für Grobreinigung
sehr hoch, aber doch wieder nicht so hoch wie für Feinreinigung ist. Zwei hintereinandergeschaltete
Apparate aber werden teuer, vergrößern den Betriebsaufwand und werden nicht ganz
ausgenutzt.
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Bei dem vorstehenden System wird in solchem Falle im Gasaustrittsraum
der Gegendruck gesteigert, so daß aus der zweiten Stufe bei f und p ein Teil des
Gases in die erste Stufe übertritt und nochmals gereinigt wird.
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Wie hoch dieser Anteil ist, hängt vom Gegendruck ab. Es kann auf diese
Weise in den Grenzen von I bis unendlich geschaltet, d. h. der Grenzfall erreicht
werden, wo immer dasselbe
Gas zirkuliert. Zwischen den beiden Grenzfällen
können alle Zwischenfälle mit jedem beliebigen ungeraden Faktor, wie 1,33, 2,87,
3,73 usw., und nicht nur gerade Vielfache von I, und das in einem Apparat, erzielt
werden. Die Antriebe sind einfach, die Wellen durchgehend - also Körbe nicht fliegend
-, der ganze Apparat einfach, stabil, raumsparend und nicht zur raschen Verschmutzung
neigend. Hierzu kommt der geringe Kraftbedarf, da das Wasser bereits zerstäubt in
die Körbe eintritt. Es ist ausgeschlossen, daß Waschflüssigkeit zum Abfluß des Schmutzwassers
kommt, ohne daß sie am Wascheffekt teilgenommen, aber doch Kraft verbraucht hat
wie es bei anderen Systemen vorkommt. Eine besondere Ausführungsform ist in den
Abb. 2 bis 4 dargestellt, von denen Abb. 2 und 3 Vertikalschnitte sind und Abb.
4 ein Horizontalschnitt ist.
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Bei dieser Ausführungsform ist der Ventilator in das Innere des Apparates
verlegt worden. Das Ventilatorrad r tritt an Stelle des Reinigerkorbes c; der Diffusor
K ist durch Trennwände o vom Saugraum 7 getrennt. Der Diffusor k ist im oberen Teile
in den Kanal l erweitert, damit das austretende Gas sich auf die ganze Gehäusebreite
ausdehnen kann.
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Zwischen dem Ventilatorrad r und dem Reinigerkorb c ist ein Reinigungskissen
m eingebaut, sowohl in die erste Stufe vor, als in die zweite Stufe hinter dem Ventilator.
Der Weg des Gases ist durch Pfeile angedeutet.
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Das Reinigungskissen besteht aus feinmaschigem Streckmetall, Drahtgeflecht,
feinen Stahldrehspänen. Am besten eignet sich dazu das dünne Abfallblech, aus dem
kreisförmige Stückchen herausgestanzt sind, wie solche Bleche z. B. in- Knopffabriken
in Mengen abfallen. Die gelochten Abfallbleche werden zu kissenartigen Klumpen je
nach dem erstrebten Reinheitsgrad mehr oder weniger eng zusammengedrückt.
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Bezüglich der Gasführung im Apparat wird folgendes erwähnt: Es mag
auf den ersten Blick den Anschein haben, als ob das Gas nur im Apparat zirkuliert,
ohne das neues angesaugt wird.
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Dem ist aber nicht so. Die Scheidewand d ist nur gerade so viel durchbrochen,
daß die Stäbe der Reinigerkörbe nicht streifen. Das Gas folgt allerdings der Bewegung
der Korbstäbe. Da an den Stellen i und g entgegengesetzt gerichtete Bewegungen stattfinden,
so heben sich an diesen Stellen die Geschwindigkeiten und damit die Wirkungen auf.
Für die den Stäben an den Stellen f und p folgende Gasmenge, die dem Korb von links
nach rechts folgt, folgt demselben an der Stelle q dieselbe Gasmenge von rechts
nach links. Die von der Austrittsseite durch die Stäbe nach der Eintrittsseite hinübergenommene
Menge wird also bei q wieder von der Eintrittsseite nach der Austrittsseite hinübergeführt,
so daß diese beiden Mengen sich aufheben. Die vom Ventilator anzusaugende und wieder
fortzudrückende Gasmenge wird somit gar nicht berührt. Die von der Austrittsseite
nach der Eintrittsseite hinüber und nach Passieren der beiden Radhäliten unten von
der Eintrittsseite nach der Austrittsseite hinüber rotierende Gasmenge - ein kleiner
Teil der Gesamtgasmenge - passiert den Ventilator garnicht, sondern nur die Reinigerkörbe,
wo sie gereinigt wird.
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Die Drehrichtung ist so gewählt, daß ein kleiner Teil des bereits
gereinigten Gases nochmals zirkuliert und nochmals gereinigt wird; umgekehrte Drehrichtung,
bei welcher gleich am Eintritt etwas Gas nach dem Gasaustritt zu rotieren würde,
wäre nicht so günstig.
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Die ganze Kombination ist somit auf die Erzielung des mit der vorgesehenen
Apparatur überhaupt erreichbaren Maximaleffektes berechnet.
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PATENT-ANSPRÜCHE : I. Gasreinigungsverfahren, bei dem zwei oder mehr
sich drehende Reinigungskörper mit parallelen, in einer Ebene liegenden Achsen zur
Anwendung gelangen, gekennzeichnet dadurch, daß die Waschflüssigkeit den Körpern
bereits in fein verteiltem Zustande zugeführt wird, daß der Apparat durch Zwischenwände
in zwei Stufen geteilt ist, daß durch die Anordnung der Körper bei gleichgerichtetem
Lauf Gegenläuligkeitswirkung erzielt wird unter Üb ergang von Quer- zu Gleichstrom,
und daß aus der ersten Stufe das Gas durch Ventilator abgesaugt und durch diesen
der zweiten Stufe zugedrückt wird, wobei zwecks Erhöhung des Reinheitsgrades beliebige
Bruchteile des gereinigten Gases wiederholt durch den Apparat geleitet werden können.